美国提出回收再利用稀土磁铁,网友说想法挺好,难度有点大!
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稀土永磁电机广泛应用于工业生产中,它们的高效率和高能量密度带来了无与伦比的优越性。预计未来几十年可再生能源市场将呈现爆炸式增长,如混合动力和纯电动汽车、电动摩托车、风力涡轮机、电动海军陆战队和飞机等,随着稀土永磁电机需求的飙升,全球重稀土磁体供应可能面临风险,其中一个有希望的解决方案是从报废的电机中回收或再利用永磁体。
回收现状 传统上,工程师在设计电机时,不会考虑产品的回收阶段,如拆卸问题或材料再利用问题,磁铁的再利用和回收策略需要从机器设计的角度出发的,该方法具有创新排斥的内在局限性,因为高新颖度的机械设计往往需要使用不寻常的材料和装配工艺,这使得成本和制造难度更高。回收烧结钕铁硼磁体Br的性能比原始磁体降低20%,回收的磁体需要具有相同的外径,相同的定子几何形状和铁材料。同时,需要考虑原始磁铁和回收磁铁的机器的总能耗,磁铁节省成本与效率下降所增加成本。
磁铁回收模式 磁铁回收再利用需要考虑机械回收和能耗的加权指标,从电机的装配和拆卸角度、电机的标准化和成本来评价其可回收性。另外,需要评估使用回收或再利用磁铁时电机性能的影响、生命周期内的能源消耗,电机有表面安装式永磁同步电机(SPMSM)和内部永磁同步电机(IPMSM)。 起初,研究人员试图直接使用机械方法从SPMSM中移除磁铁,由于磁铁的脆性和使用的工具不当,它们很容易受到损坏。因此,研究人员转向加热转子,以便分解用来固定磁铁的粘合剂。但问题是胶在200℃开始溶解,而钕铁硼磁体的退磁温度在350℃左右(不同种类的钕铁硼磁体退磁温度不同,但一般应高于300℃)。由于剩余的磁力,单个磁铁可能无法控制飞出转子,这可能会损坏磁铁本身以及加热炉。在这种情况下,磁铁需要耐温固定,研究人员在转子表面使用了耐热金属套管。胶水的分解过程会导致浓烟,有必要为分解产物提供一种更环保的提取方法,热处理后必须进行复杂的化学处理。为了去除残留的绷带和粘合材料,一些化学物质如氢氧化钠、煮沸的二甲基甲酰胺和丙酮需要喷洒在磁体表面上。处理效果不是很理想,经热处理和化学处理后,在显微镜下仍能观察到渗透胶的污染。
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