Strategische Metalle - Eigenschaften, Anwendung und Recycling

Abstract

Inhaltsverzeichnis -- 1 Einleitung -- 2 Versorgungsbasis und Zukunftstechnologien -- 2.1 Kritikalität -- 2.2 Rohstoffbasis aus Bergbau und Urban Mining -- 2.3 Zukunftstechnologien -- 2.4 Rohstoffpreise für Metalle -- 3 Häufigkeiten und Eigenschaften der Metalle -- 3.1 Häufigkeiten der Metall-Elemente in der Erdkruste -- 3.2 Klassifizierung der Metalle -- 3.3 Eigenschaften der Metalle -- 3.3.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften -- 3.3.2 Elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit -- 3.3.3 Optische Eigenschaften der Metalle -- 3.3.4 Magnetische Eigenschaften 3.3.5 Kristallstrukturen und Legierungsbildung -- 3.3.6 Eigenschaften von dünnen Schichten und Nanokörpern -- 3.3.7 Halbleitereffekte -- 3.3.8 Ausgewählte chemische Eigenschaften der Metalle -- 3.3.8.1 Spannungsreihe der Metalle -- 3.3.8.2 Pyrophore Metalle -- 3.3.8.3 Verhalten gegenüber Gasen -- 3.3.8.4 Spezifische chemische Eigenschaften der SE-Metalle -- 3.3.8.5 Das Reduktionsverhalten der Metalle -- 3.4 Toxizitäten der Industriemetalle -- 3.4.1 Toxizitätsmaße -- 3.4.2 Akute und chronische Toxizität -- 3.4.3 Gentoxizität -- 3.4.4 Ökotoxizität 3.4.5 Gefährdungspotenziale und Sicherheitshinweise -- 4 Metallische Rohstoffe - Mineralien, Bergbau und Anreicherung -- 4.1 Mineralien -- 4.2 Bergbau und Lagerstätten -- 4.3 Rohstoffanreicherungen -- 4.4 Rohstoffaufkommen und Fördermengen -- 5 Applikationen Strategischer Metalle -- 5.1 Keramik- und Glasmaterialien EA -- 5.1.1 Funktionskeramiken für elektrische Applikationen -- 5.1.2 Mischoxidkeramiken aus Zr und Y -- 5.1.3 Keramik- und Emaille-Pigmente -- 5.1.4 Poliermittel -- 5.2 Materialien für Laser- und Laserdioden -- 5.3 Leuchtstoffe -- 5.4 Photovoltaik -- 5.5 Bildschirme 5.6 Energiespeicher und Energiekonvertierungen -- 5.6.1 Stationäre H2-Speicher -- 5.6.2 Mobile elektrische Speicher -- 5.6.2.1 Lade- und Entladevorgänge -- 5.6.2.2 Lithium-Ionen-Batterie -- 5.6.2.3 NiMH-Akkus -- 5.7 Legierungen -- 5.7.1 Legierungen der Seltenen Erdmetalle -- 5.7.2 Spezielle SE-Legierungen für Hartmagnete -- 5.7.3 Spezielle SE-Legierungen für weiche Magnete -- 5.7.4 Silber-und Silberlegierungen -- 5.7.5 Gold-Legierungen -- 5.8 Katalysatormetalle -- 5.9 Leiterkarten -- 5.10 Kontrastmittel in der Medizin -- 5.11 Spezielle Metallapplikationen 5.11.1 Applikationen der Edelmetalle Platin und Palladium -- 5.11.2 Applikationen des Halbmetalles Selen -- 5.11.3 Applikationen der Refraktären Metalle Niob, Tantal und Wolfram -- 5.11.4 Applikationen vom Antimon -- 5.11.5 Applikationen vom Germanium -- 5.11.6 Applikationen vom Indium -- 6 Recycling als Rohstoffquelle -- 6.1 Metallische Rohstoffreserven -- 6.2 Gesetzliche Grundlagen -- 6.3 Aufkommen an WEEE -- 6.4 Materialverluste und Recyclingquoten -- 6.5 Rücknahme, Pfandsysteme und Upcycling -- 6.6 Aufarbeitung von ehemaligen Bergbau- und Hüttenhalden -- 7 Recycling Logistik 7.1 Sammeln von Elektroaltgeräten