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因應稀土短缺問題 磷光劑製造商「雙管齊下」

上網時間: 2011年08月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:稀土  替代品  中國  供應短缺  價格 

隨著主要供應商中國緊縮出口政策,稀土(rare earth)材料變得越來越稀有──事實上,中國的稀土出口額已經削減了三分之一;根據澳洲工業礦產公司(Industrial Minerals Co. of Australia.)執行總監Dudley Kingsnorth在某媒體報導中的說法,由於目前稀土產量僅能因應中國以外市場需求的40%,因此價格飆漲。

「稀土價格漲得不像話;」磷光劑(phosphor)供應商Intematix的營運總監Mike Pugh表示:「舉例來說,銪(europium)的價格在今年6月,出現三個星期內漲兩倍以上的情形。」目前包括美國、加拿大與澳洲,都在進行開發中國以外稀土礦藏的策略,包括俄羅斯與馬來西亞的新礦區;但是,這些新礦源恐怕在三年內都無法有效減輕稀土供應短缺的問題。

由於囤貨與價格飆漲現象猖獗,需要稀土的製造商們若不考慮將生產據點移往中國,就得想辦法尋找稀土的替代品

稀土是玻璃、半導體晶圓片等各種需要進行機械研磨(mechanical planarization)的產品所需之研磨漿(slurries)的重要成分;晶片製造商正試圖以矽酸鹽(silicate)等其他礦物來取代稀土,但對於稀土供應短缺問題感受最深的,就是為日光燈(fluorescent bulbs)、白光 LED 等產品供應磷光劑的製造商們。

如Intematix目前正採取「雙管齊下」策略來因應系土短缺問題,該公司一方面將部分生產移往中國,同時也在美國開發磷光劑的替代品。「藉由在中國生產鋁酸鹽與石榴石(aluminate and garnet)磷光劑,我們就能在當地購買到稀土材料;」Pugh表示:「在美國,我們則進行氮化物與矽酸鹽磷光劑的生產,這類產品只需用到非常少量的稀土。」

Intematix的磷光劑生產
Intematix 在中國生產鋁酸鹽(綠色)與石榴石(黃色)磷光劑,以避開中國稀土出口禁令;但稀土用量少的氮化物(紅色)與矽酸鹽(橘色、橘黃色)磷光劑則仍在美國生產

氮化物與矽酸鹽磷光劑可在傳統日光燈與白光LED應用中,替代稀土用量大的鋁酸鹽與石榴石磷光劑,也能避開稀土短缺問題,但代價卻很高;舉例來說,氮化物磷光劑價格是傳統鋁酸鹽與石榴石磷光劑的三倍以上,只不過後兩者都得大量摻雜稀土材料。「氮化物磷光劑的價格會讓人嚇一跳;」Pugh表示:「不過一旦你了解用量有多小,它們其實是非常經濟實惠。」

稀土供應短缺問題的一個樂觀面,是可望加速固態照明技術的推廣;因為與日光燈相較,LED所需用到的磷光劑量少得多,而且可以透過將綠色的矽酸鹽磷光劑與紅色、黃色的氮化物磷光劑混合灌入藍光LED中,以產出白光,這樣只需用到很少量的稀土。其中氮化物磷光劑又特別耐用,能被放置在接近藍光LED的半導體接面處,進一步減少產出白光所需材料。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Rare earths get rarer,by R. Colin Johnson)





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