Einsatzbereiche seltener Erden in der Elektro- und Lichttechnik

Prof. P f D Dr. Th Thomas Jüstel Jü t l University of Applied Sciences Münster Trend 2013 Hamburg, den 05. Februar 2013 Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

Slide 1

Periodensystem y - Lichttechnik

1

Gruppen

1

2

Zn 2 H 3

4

Li Be B 11

K 37

13

14

15

16

17

He Zn

5

6

7

8

9

10

B

12

13

Na Mg 3 19

18

23

24

Ca Sc

Ti

V

Cr Mn Fe Co Ni

Cu Zn Ga Ge As Se

38

40

41

42

47

Rb Sr 55

56

Cs

39

Y 57

43

26 44

27 45

10 28 46

11 29

12 30 48

Al 31 49

Si 32 50

P 33 51

S 34 52

Zr Nb Mo Tc

Ru Rh Pd

Ag Cd In

Sn Sb Te

72

76

79

82

74

75

Ba La Hf Ta

W

Re Os

87

88

106

107

Fr

Ra Ac Rf

89

9

16

22

25

8

15

O

5

21

7

14

N

4

20

6

C

104

73 105

108

77

Ir 109

78

80

81

Pt Au Hg Tl Pb 110

111

F 17

Ne 18

Cl Ar 35

36

Br

Kr

53

54

I

83

84

85

Bi

Po At

Xe

112

Ce

Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er

Tm Yb Lu

90

91

101

Th Pa

U

94

63 95

64 96

65 97

4 5

7

59

93

62

3

Rn 6

58

92

61

2

86

Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn 60

1

66 98

Np Pu Am Cm Bk Cf

67 99

68 100

69

70 102

71 103

Es Fm Md No Lr

6 7

Füllgaskomponente in Metallhalogenidampen Aktivator in Leuchtstoffen/Lasern Elektrodenkomponente Wirtsmaterialkomponente Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

Slide 2

Periodensystem y - Elektrotechnik

1

Gruppen

1

2

Zn H 2 3

4

Li Be B 11

K 37

13

14

15

16

17

He Zn

5

6

7

8

9

10

B

12

13

Na Mg 3 19

18

23

24

Ca Sc

Ti

V

Cr Mn Fe Co Ni

Cu Zn Ga Ge As Se

38

40

41

42

47

Rb Sr 55

56

Cs

39

Y 57

43

26 44

27 45

10 28 46

11 29

12 30 48

Al 31 49

Si 32 50

P 33 51

S 34 52

Zr Nb Mo Tc

Ru Rh Pd

Ag Cd In

Sn Sb Te

72

76

79

82

74

75

Ba La Hf Ta

W

Re Os

87

88

106

107

Fr

Ra Ac Rf

89

9

16

22

25

8

15

O

5

21

7

14

N

4

20

6

C

104

73 105

108

77

Ir 109

78

80

81

Pt Au Hg Tl Pb 110

111

F 17

Ne 18

Cl Ar 35

36

Br

Kr

53

54

I

83

84

85

Bi

Po At

Xe

112

Ce

Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er

Tm Yb Lu

90

91

101

Th Pa

U

94

63 95

64 96

65 97

66 98

Np Pu Am Cm Bk Cf

Energiespeichermaterialien Elektronikkomponenten Elektromotoren/Magnete Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

4 5

7

59

93

62

3

Rn 6

58

92

61

2

86

Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn 60

1

67 99

68 100

69

70 102

71 103

Es Fm Md No Lr

6 7

Detektoren/Katalysatoren Brennstoffzellen(komponenten) Elektroden-/Leitermaterialien Slide 3

Inhalt 1. Eigenschaften der seltenen Erden

2 Seltene 2. S lt E d in Erden i der d ElektroEl kt und d Lichttechnik Li htt h ik

3. Substitutionsmöglichkeiten

4. Recyclingstrategien

5. Zusammenfassung und Ausblick Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

Slide 4

1. Eigenschaften g der seltenen Erden Elektronkonfiguration der Metalle und ihrer Kationen Metalle [Xe] 6s 5d 4f

La Ce Pr 2 2 2 1 1 0 0 1 3

Nd Pm 2 2 0 0 4 5

Sm 2 0 6

Eu Gd 2 2 0 1 7 7

Tb Dy 2 2 0 0 9 10

Ho 2 0 11

Er 2 0 12

Tm 2 0 13

Yb 2 0 14

Lu 2 1 14

Kationen [Xe] La3+ Ce3+ Pr3+ Nd3+ Pm3+ Sm3+ Eu3+ Gd3+ Tb3+ Dy3+ Ho3+ Er3+ Tm3+ Yb3+ Lu3+ Ce4+ Pr4+ Nd4+ Sm2+ Eu2+ Dy4+ Tm2+ Yb2+ Tb4+ 4f 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Elektronenkonfiguration z.B. von Gd3+/Eu2+/Tb4+

ml [Xe]

-3 -2 -1 0 1 2 3

-2 -1 0 1 2

0

-1 0 1

5d

6s

6p

      

4f

Ce33+ - Yb33+, Pr44+, Nd44+, Tb44+, Dy44+, Sm22+, Eu22+, Tm22+  paramagnetische Ionen Gd0, Tb0, Dy0  ferromagnetische Ordnung (TC < RT) Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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1. Eigenschaften g der seltenen Erden Magnetische Eigenschaften 11 10

µeeff [µB]

Als Kationen stark paramagnetisch - Gd3+  Magnetische Kontrastmittel [Gd3+(dota)] - Dy3+/Ho3+  Maximales magnetisches Moment aller Elementkationen ~ 10.6 µB - Zum Vergleich: Fe3+/Mn2+ µeff = 5.9 µB

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 La3+ Ce3+ Pr3+ Nd3+Pm3+Sm3+Eu3+ Gd3+ Tb3+ Dy3+ Ho3+ Er3+ Tm3+Yb3+ Lu3+

Als Metalle bzw. Legierungen ferromagnetisch - Gd/Tb/Dy - Nd2Fe14B - SmCo5 und Sm2Co17 Als Baustein ferromagnetischer Materialien - Y3Fe5O12 „YIG“ - Gd3Fe5O12 „GdIG GdIG“ Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

Ferromagnetische Ordnung in 4f Ferromagneten Slide 6

1. Eigenschaften g der seltenen Erden Magnetische Eigenschaften Wichtige Kennzahlen magnetischer Werkstoffe: - Koerzitivfeldstärke  Weich- bzw. hartmagnetische Materialien - Energiedichte  Konversionseffizienz Legierung

Koerzitivfeldstärke Hc [kA/m]

Typ. Energiedichte (BH)max [kJ/m3]

Stahl (0.9% C, 1.0% Mn) Martensitischer Stahl (9% Co) AlNiCo (21% Ni, Ni 12% Al, Al 5% Co, Co Fe) CuNiFe (60% Cu, 20% Fe, 20% Ni) SrFe12O19 SmCo5

4 11 35 44 260 760

1.6 3.3 11 12 29 200

Sm2Co17 Nd2Fe14B:Dy,Pr B:Dy Pr

720 880

250 360

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1. Eigenschaften g der seltenen Erden Optische Eigenschaften - Absorption La

La2O3

Hochbrechende Gläser z.B. für Linsen in Kameralinsen oder Teleskopen

Ce

Ce2O3/CeO2

UV-Filter in Lichtquellen etc.

Pr

Pr2O3/PrO2

Farbfilter

Nd

Nd2O3

Farbfilter

100 90 80

Reflection n [%]

70 60 50 40 1

D2

30 3

20

3

P2 P1 P0

2

[Xe]4f 1 1 [Xe]4f 5d

10

3

0 250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

Wellenlänge [nm]

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1. Eigenschaften g der seltenen Erden Optische Eigenschaften - Lumineszenz UV

1

E Energy Transfer T f 2 3+

2+

Tb

Eu

400

500

3+

Eu

600 Wavelength [nm]

700

Ln3+  Tausende Energieniveaus und entsprechend viele optische Ü Übergänge im UV, VIS und NIR-Bereich Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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1. Eigenschaften g der seltenen Erden Vereinfachtes Energieniveauschema einiger Lanthanoidionen 4f75d1 254 nm 4.0x104

4f72p-1 5d1

6I 7/2

3.5x104 6P

4f65d1

7/2

En nergie [c cm-1]

3.0x104 5D 3

2.5x104

5D 2

2.0x104

5D 1 5D 0

1.5x104 1.0x104 0.5x104 2F

0.0

7F 7/2

2F

5/2

5

4 32 10

Ce3+ Eu3+ [Xe] 4f1 4f6

Typische Linienemitter Pr3+ Szintillatoren 3+ Nd Laser 2+/3+ Sm Detektoren Eu3+ Fluoreszenzlampen Gd3+ UV-Lampen 5D 3 3+ Fluoreszenzlampen 460 nm Tb 3+ D Dy Si h h it i i ht Sicherheitseinricht. 5D 4 3+ Ho Laser Er3+ Glasfaser Tm3+ Plasmadisplays Yb3+ Laser 0 1 2 3 4 5

6 8S 7/2

Eu2+ 4f7

8S 7/2

Gd3+ 4f7

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7F

Tb3+ 4f8

6

Typische Bandenemitter C 3+ Ce LED UV LEDs, UV-Lampen L Pr3+ Detektoren Nd3+ UV-Lampen 2+ Eu LEDs 2+ Yb Laser Slide 10

2. Seltene Erden in der Elektrotechnik Bedeutende elektrotechnische Werkstoffe und deren Anwendungen g Hartmagnete Motoren, Generatoren Lautsprecher, Mikrophone Telefone, phone, Telefone Kopfhörer, Hörgeräte Magn. Kupplungen Sensoren Schwebebahnen Hebevorrichtungen

Nd2Fe14B SmCo5 Sm2Co17

Supraleiter

Ionenleiter

Thermistoren

NMR-Geräte

Brennstoffzellen

Temperatursensoren

Teilchenbeschleuniger

Lambda-Sonden

Einschaltstrombegrenzer

Fusionsreaktoren

Sensoren Spannungsstabilisatoren

SQUIDs

(La.Ba)2CuO4 YBa2Cu3O7

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LaCoO3:Sr CeO2:Sm ZrO2:Y LaCeO3:Ba

Sm2O3-Tb2O3 Slide 11

2. Seltene Erden in der Lichttechnik Grundlegende g physikalische y Prozess der Lichterzeugung g g Chemische Oxidation

Thermische Strahlung

Glühstrümpfe: 99% ThO2 + 1% CeO2

Glüh- und Halogenlampen

Zündsteine: Mischmetall = 30% Fe + 70% La-Sm

Glasadditive: La2O3 / Ce2O3

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Nieder- und Hochdruckgasentladungen

Elektrolumineszenz

Na- und Hg-Dampflampen Anorganische LEDs Metallhalogenidlampen und OLEDs

Elektroden: El kt d S Sc3+, Y3+ Gasfüllungen: DyI3, HoI3, TmI3 Leuchtstoffe

Keramische K i h Linsen: Li Y, La, Gd, Lu Leuchtstoffe

Slide 12

2. Seltene Erden in der Lichttechnik Lichtausbeute einer Lichtquelle

Emission von Linien oder schmaler Banden durch Eu2+ Tb3+/Mn2+ Eu3+/Mn4+

Stark abhängig vom Emissionsspektrum

•

Das Optimum liegt bei 555 nm – V() = 683 lm/W (= 100%)

•

Lichtstrom Li ht t – 1000 lm bei 555 nm erfordert 1.5 W Strahlung – Glühlampe mit P = 80 W d.h. 12.5 lm/W (~ 2-3%) ~ 97% % IR-Strahlung g

•

Blaue und rote Strahlung – V() < 70 lm/W (~10%)

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L Luminous s efficienc cy [ lm/W ]

•

 [ nm ]

Slide 13

1

2. Seltene Erden in der Lichttechnik Glaskolben

Gewünschtes Spektrum

Leuchtstoffschicht

Gasentladung

Strahlung der Gasentladung

Kappe pp

Elektrode angeregtes Hg-Atom Elektronen

UV-Strahlung

sichtbares Licht SE L SE-Leuchtstoffe ht t ff

Reinigung Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

Desinfektion

B l Beleuchtung ht Slide 14

2. Seltene Erden in der Lichttechnik Spektrum einer Dreibandenlampe

0,35

V

In ntensitä ät [W/nm m]

0,3

P = 36 W Prad / P  60% Prad,vis / P  30%

LaPO4:Ce,Tb

0 25 0,25

Y2O3:Eu

0,2

BaMgAl10O17:Eu

0,15

HgLinien

01 0,1

0,05

0 350

400

450

500

550

600

[nm]

650

700

750

800

Einsatz von Linienemittern  Lichtausbeute 100 lm/W, Farbwiedergabeindex ~ 85 Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

15

Slide 15

2. Seltene Erden in der Lichttechnik - Leuchtstoffe Globaler Markt für Leuchtstoffe 2006 Anwendung

Volumen (~ 20000 t)

Wert (~ 580 Mill. US$)

Fluoreszenzlampen

66%

49%

Kathodenstrahlröhren

23%

14%

Plasmafernseher

2%

7%

LCD-Fernseher

6%

21%

Andere

3%

9%

Quelle: Rhodia 2007

• •

Der Beleuchtungssektor hat den höchsten Bedarf and SE SE-Leuchtstoffen Leuchtstoffen Der Marktwert für Leuchtstoffe für PDPs und LCDs ist besonders hoch

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Slide 16

2. Seltene Erden in der Lichttechnik - Leuchtstoffe Entwicklung des Leuchtstoffmarktes von 2006 bis 2011 Anwendung

Marktwert 2006

Marktwert 2011 (610 Mill. US$)

Fluoreszenzlampen

49%

54%

Kathodenstrahlröhren

14%

7%

Plasmafernseher

7%

7%

LCD-Fernseher

21%

23%

Andere

9%

9%

Quelle: Rhodia 2007

• •

Der Markt für Leuchtstoffe für Fluorezenzlampen wächst langsam Kathodenstrahlröhrenleuchtstoffe zeigen einen starken Nachfrageeinbruch

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Slide 17

2. Seltene Erden in der Lichttechnik - Leuchtstoffe Produktion von SE-Leuchtstoffen in China [t]

Jahr

2005

2006

2007

Trichromatische FL-Leuchtstoffe 2500

3200

6400

Kathodenstrahlleuchtstoffe

1650

1300

1000

Nachleuchtpigmente

1500

1195

900

Andere Leuchtstoffe

-

175

180

Summe

5650

5870

8480

Quelle: CREIC Nov 2008

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Slide 18

2. Seltene Erden in der Lichttechnik - Leuchtstoffe Rezente Markttreiber Beleuchtung • Glühlampenverbot in der EU • Erhöhung der Energieeffizienz wird von Regierungen, Regierungen wie Kuba, China, Indien, Australien, USA etc. gefördert • Ersatz von Halophosphatlampen durch trichromatische Lampen (Eu22+, Tb33+, Eu33+) • Reduktion der Hg-Dosierung • Hg-Verbot in 2020? (Genf, Januar 2013) Bildschirme • Extinktion der Kathodenstrahlröhren • Starkes Wachstum von PDPs und vor allem LCDs • Zunahme der Bildschirmdiagonalen (40  65) inch TV • Einsatz von LEDs in der LCD Hintergrundbeleuchtung Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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2. Se Seltene te e Erden de in de der Elektrotechnik e t otec - Magnete ag ete • Steigender Einsatz von Elektromotoren in der Automobilbranche > 25 Stellmotoren St ll t pro Fahrzeug F h Elektrischer Antrieb/Bremsen

• Festplatten (HDDs) Magnete: 2 wt-% der HDD Selt. Erden: 0.6 wt-% der HDD

• Windkraftanlagen off-Shore: off Shore: 650 kg Nd/Anlage ~ 100 kg/MW Leistung

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20

Slide 20

3. Substitutionsmöglichkeiten g - Leuchtstoffe Beispiel: Grüner Leuchtstoff für Fluoreszenzlampen und Plasmafernseher Spektrale Komponenten mit Tb3+-Leuchtstoffen 1,0

mit Mn2+-Leuchtstoffen

BaMgAl10O17:Eu (Y,Gd)BO3:Tb

1,0

0,8 ,

Rela ative Intensität

Rela ative Intensität

0,8 ,

BaMgAl10O17:Eu

(Y,Gd)BO3:Eu 0,6

04 0,4

0,2

(Y,Gd)BO3:Eu 0,6

04 0,4

0,2

Zn2SiO4:Mn 0,0 400

450

500

550

600

650

700

750

Wellenlänge [nm]

0,0 400

450

500

550

600

650

700

750

Wellenlänge [nm]

Status: Tb3+ Leuchtstoffe: LaPO4:Ce,Tb; CeMgAl g 11O19:Tb, ((Y,Gd)BO ) 3:Tb Alternativen: Mn2+ Leuchtstoffe: Zn2SiO4:Mn; BaMgAl10O17:Mn Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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3. Substitutionsmöglichkeiten g - Leuchtstoffe Reduktion der Menge wertvoller SE-Leuchtstoffe pro Lampe durch Substitution oder Mischung mit SE-freien Leuchtstoffen • Halophosphate um SE-aktivierte RGB Michungen zu ersetzen? • Eu2+ dotierte ortho-Silicate an Stelle von LaPO4:Ce,Tb? • Mn2+ dotierte ortho ortho-Silicate Silicate an Stelle von LaPO4:Ce,Tb? • Pr3+ dotierte Aluminate um Y2O3:Eu zu ersetzen? Emissionsspektren einiger ortho-Silicate Ba2SiO4:Eu (Ba,Sr)2SiO4:Eu Sr2SiO4:Eu (Sr Ca)2SiO4:Eu (Sr,Ca)2SiO4:Eu

1,0

Emissio on ntensity (a.u u.)

Konsequenzen der o.g. Maßnahmen • Reduzierte Energieeffizienz • Reduzierte Lebensdauer • Geringere g thermische Stabilität • Geringere Farbpunktstabilität

0,8 ,

0,6

04 0,4

0,2

00 0,0 400

500

600

700

800

Wavelength [nm] Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

22

Slide 22

3. Substitutionsmöglichkeiten g - Magnete g Ersatz für Nd2Fe14B, SmCo5, Sm2Co17 •

Dauermagnete auf Basis von Eisenoxiden mit Zusätzen anderer Oxide? Problem: Faktor zehn kleineres Energieprodukt (BH)max als SE-Magnete.  In vielen Motor Motor- und Generatoranwendungen nicht einsetzbar!

•

Nanoskalige Fe/Co-Verbindungen? Nano Stäbchen die sich magnetisch ordnen und in einer Matrix zu Nano-Stäbchen, ferromagnetischen Domänen fixiert werden  Technologisch sehr anspruchsvoll

•

Neuartige Molekulare Magnete? Bsp.: [Mn12O12(CH3COO)16(H2O)4]·2CH3COOH·4H2O „Mn12ac“ ggf. langfristig

Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

23

Slide 23

4. Recyclingstrategien y g g Motivation • Stark steigende Nachfrage nach SE (2003: 85 kt, 2010: 136 kt, 2016: 200 kt) – Katalysatoren y 25% – Glas + Keramik 20% – Batterien 13% – Legierungen g g 10% – Magnete 25% – Leuchtstoffe 6% • China ist quasi Monopolist (97%), besonders bei den schweren SE Elementen, d.h. Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu

Quelle: U.S. Geological Survey

• EU Gesetzgebung: “Waste Electrical and Electronic Equipment Directive (WEEE)” Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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4. Recyclingstrategien y g g Beispiel: Recycling von Fluoreszenzlampen (kompakte and Röhren) Situation in Deutschland • 240 Mill. Fluoreszenzlampen/Jahr • Das entspricht 600 t Leuchtstoff oder etwa 2 2.5 5 g Leuchtstoff / Lampe (Quelle: Statistisches Bundesamt)

“End-of-life” Lampen • Rückfluss vom Endverbraucher ~ 10 – 20% • Endlagerung der Lampen zurzeit noch die dominierende Strategie

Patentsituation • ~ 10 Patente für die Rückgewinnung der SE (DE oder EP Patente) • < 10 P Patente t t fü für d das R Recycling li von Fluoreszenzlampen Fl l Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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4. Recyclingstrategien y g g Beispiel: Recycling von Fluoreszenzlampen (kompakte and Röhren) Ziel •

Rückgewinnung der schweren SE-Elemente Y, La, Ce, Eu, Gd, Tb als Oxide

•

Hohe Reinheit (99.99%) für die Produktion neuer Leuchtstoffe erforderlich

•

Niedrigere Reinheit für einige Anwendungen akzeptabel, z.B. Metallurgie

Strategie • Separation der Lampenkomponenten: Glas, Hg, Metalle, Kunststoffe, Leuchtstoffe • Auflösung g der Leuchtstoffe,, Trennung, g, chromatografische g Reinigung g g und Fällung der Oxide mit 99.99% Reinheit Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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4. Recyclingstrategien y g g 1. Beispiel: Rhodia‘s Lampen-Recycling-Projekt 3-Schritt Prozess • Preparation eines SE-Konzentrats aus den wiedergewonnenen SELeuchtstoffpulvern  La, La Ce, Ce Eu, Eu Gd, Gd Tb, Tb Y • Auftrennung des SE-Konzentrats y neuer SE-Leuchtstoffe,, wie z.B. Y2O3:Eu • Synthese Ort S i t Fons Saint F und d La L Rochelle R h ll (Frankreich) (F k i h) Zeitplan • Industrielle Demoanlage seit Anfang 2012 im Betrieb (Kapazität: 1000 t Pulver/Jahr) • Anlage mit voller Kapazität, d.h. 2500 t Pulver/Jahr ab 2013 Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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4. Recyclingstrategien y g g 2. Beispiel: Hitachi‘s Magnet-Recycling-Projekt

Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

Slide 28

5. Zusammenfassung g und Ausblick Seltene Erden in der Elektrotechnik - Eine Vielzahl elektrotechnischer Werkstoffe für die Anwendung in Magneten, Hochleistungskondensatoren, Ionen- und Supraleitern, Detektoren, Thermistoren, usw. enthalten SE - In den meisten Anwendungen sind SE SE-Verbindungen Verbindungen nur sehr zu schwer oder gar nicht substituierbar - Insbesondere als magnetische Werkstoffe sind SE-Legierungen nahezu unverzichtbar

Seltene Erden in der Lichttechnik - Eu2+/3+ and Tb3+ aktivierte Leuchtstoffe sind die Basis effizienter Lichtquellen mit hoher Farbwiedergabe - Mn M 2+ aktiviierte kti ii t oder d Eu E 2+ aktivierte kti i t ortho-Silicate th Sili t Leuchtstoffe L ht t ff könnten kö t ggf. unter Abstrichen bei der Qualität das wertvolle Terbium ersetzen LaPO4:Ce,Tb - Recyclingaktivitäten haben rezent bei Rhodia begonnen Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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5. Zusammenfassung g und Ausblick Seltene Erden in der Bildschirmtechnologie - Plasma TVs und LCDs verwenden RGB SE-Leuchtstoffe - Auch HID-Lampen sowie UHP-Lampen für Projektoren enthalten kleine Mengen seltener Erden, die aber unverzichtbar sind - Substitution oder Recycling y g ist hier g gegenwärtig g g noch kein Thema

Im Allgemeinen - SE-Elemente werden nur in relativ geringen Mengen (6% vom Gesamtmarkt) für Leuchtstoffe (Lampen und Bildschirme), Szintillatoren oder Laserverstärkermedien verwendet - Allerdings ist ihr Einsatz aufgrund ihrer einzigartigen optischen Eigenschaften unverzichtbar

 Vitamine der High-Tech-Industrie! Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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5. Zusammenfassung g und Ausblick Neue Anwendungen in der UV- und Sicherheitstechnik Trend 1: Optischer Produktschutz  Lumineszenter Fingerabdruck

Trend T d 2: 2 Hg-Vermeidung H V id  Xe-Excimerlampen (172 nm) + Leuchtstoff ersetzen Hg-Nieder- und Mitteldruckstrahler  Pr3+ und Nd3+-aktivierte Leuchtstoffe Germicidal Action Curve

1,0

max[nm] 233 245 263

1,0

Germicidal Action Curve

0,6

0,4

0,2

Lamp spectrum of YAlO3:Pr 0,8 0,0 200

Intensity (a.u.)

Leuchtstof YPO4:Nd YAlO3:Pr YBO3:Pr

Emission intensity [a.u.]

Lamp Spectrum YBO3:Pr 0,8

250

300

350

400

Wavelength [nm]

0,6

0,4

0,2

0,0 200

250

300

350

Wavelength [nm]

Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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Danksagung g g Arbeitsgruppe „Tailored Optical Materials“ Institut für Optische Technologien (IOT)

Vi l D Vielen Dank k fü für Ih Ihre Aufmerksamkeit! A f k k it! Prof. Dr. T. Jüstel, University of Applied Sciences Münster, Germany

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