Aalmindelig metafor er, at hvis olie er industriens blod, så er sjældne jordarter industriens vitamin.
Sjældne jordarter er forkortelsen for en gruppe metaller.Rare Earth Elements,REE) er blevet opdaget efter hinanden siden slutningen af det 18. århundrede.Der er 17 slags REE, inklusive 15 lanthanider i det periodiske system af kemiske grundstoffer - lanthan (La), cerium (Ce), praseodym (Pr), neodym (Nd), promethium (Pm) og så videre. I øjeblikket har det været meget udbredt inden for mange områder såsom elektronik, petrokemi og metallurgi.Næsten hvert 3.-5. år kan forskere opdage nye anvendelser af sjældne jordarter, og en ud af hver sjette opfindelse kan ikke adskilles fra sjældne jordarter.
Kina er rigt på sjældne jordarters mineraler, rangerende først i tre verdener: den første i ressourcereserver, der tegner sig for omkring 23%;Produktionen er den første, der tegner sig for 80 % til 90 % af verdens sjældne jordarters råvarer;Salgsvolumen er den første, med 60% til 70% af sjældne jordarters produkter eksporteret til udlandet.Samtidig er Kina det eneste land, der kan levere alle 17 slags sjældne jordarters metaller, især mellemstore og tunge sjældne jordarter med enestående militær anvendelse. Kinas andel er misundelsesværdig.
Rjord er en værdifuld strategisk ressource, som er kendt som "industrielt mononatriumglutamat" og "moder til nye materialer", og er meget udbredt i banebrydende videnskab og teknologi og militær industri.Ifølge ministeriet for industri og informationsteknologi er funktionelle materialer såsom sjældne jordarters permanentmagnet, luminescens, brintlagring og katalyse blevet uundværlige råmaterialer til højteknologiske industrier såsom avanceret udstyrsfremstilling, ny energi og nye industrier. meget udbredt i elektronik, petrokemisk industri, metallurgi, maskiner, ny energi, let industri, miljøbeskyttelse, landbrug og så videre..
Allerede i 1983 indførte Japan et strategisk reservesystem for sjældne mineraler, og 83% af dets hjemlige sjældne jordarter kom fra Kina.
Se på USA igen, dets sjældne jordarter er næst efter Kina, men dets sjældne jordarter er alle lette sjældne jordarter, som er opdelt i tunge sjældne jordarter og lette sjældne jordarter.Tunge sjældne jordarter er meget dyre, og lette sjældne jordarter er uøkonomiske at udvinde, som er blevet forvandlet til falske sjældne jordarter af folk i industrien.80% af USA's import af sjældne jordarter kommer fra Kina.
Kammerat Deng Xiaoping sagde engang: "Der er olie i Mellemøsten og sjældne jordarter i Kina."Implikationen af hans ord er indlysende.Sjælden jord er ikke kun den nødvendige "MSG" for 1/5 højteknologiske produkter i verden, men også en kraftfuld forhandlingschip for Kina ved verdens forhandlingsbord i fremtiden.Beskyt og videnskabeligt udnytte sjældne jordarters ressourcer, Det er blevet en national strategi, der er blevet efterlyst af mange mennesker med høje idealer i de seneste år for at forhindre dyrebare sjældne jordarters ressourcer i at blive blindt solgt og eksporteret til vestlige lande.I 1992 erklærede Deng Xiaoping klart Kinas status som et stort land med sjældne jordarter.
Liste over anvendelser af 17 sjældne jordarter
1 lanthan anvendes i legeringsmaterialer og landbrugsfilm
Cerium er meget udbredt i bilglas
3 praseodymium er meget udbredt i keramiske pigmenter
Neodym er meget udbredt i rumfartsmaterialer
5 bækkener giver hjælpeenergi til satellitter
Anvendelse af 6 samarium i atomenergireaktor
7 linser til fremstilling af europium og flydende krystaller
Gadolinium 8 til medicinsk magnetisk resonansbilleddannelse
9 terbium bruges i flyvingeregulator
10 erbium bruges i laserafstandsmåler i militære anliggender
11 dysprosium bruges som lyskilde til film og tryk
12 holmium bruges til at fremstille optiske kommunikationsenheder
13 thulium bruges til klinisk diagnose og behandling af tumorer
14 ytterbium-additiv til computerhukommelseselement
Anvendelse af 15 lutetium i energibatteriteknologi
16 yttrium fremstiller ledninger og flystyrkekomponenter
Scandium bruges ofte til fremstilling af legeringer
Detaljerne er som følger:
1
Lanthanum (LA)
I Golfkrigen blev nattesynsapparatet med sjældne jordarters grundstof lanthan den overvældende kilde til amerikanske kampvogne. Ovenstående billede viser lanthanchloridpulver(Datakort)
Lanthanum er meget udbredt i piezoelektriske materialer, elektrotermiske materialer, termoelektriske materialer, magnetoresistive materialer, luminescerende materialer (blåt pulver), brintlagringsmaterialer, optisk glas, lasermaterialer, forskellige legeringsmaterialer osv. Lanthan anvendes også i katalysatorer til fremstilling af mange organiske kemiske produkter, har forskere kaldt lanthan "supercalcium" for dets virkning på afgrøder.
2
Cerium (CE)
Cerium kan bruges som katalysator, lysbueelektrode og specialglas. Ceriumlegering er modstandsdygtig over for høj varme og kan bruges til fremstilling af jetfremdrivningsdele(Datakort)
(1) Cerium, som et glasadditiv, kan absorbere ultraviolette og infrarøde stråler og har været meget brugt i bilglas. Det kan ikke kun forhindre ultraviolette stråler, men også reducere temperaturen inde i bilen for at spare elektricitet til luft conditioning.Siden 1997 er ceria blevet tilføjet til alt bilglas i Japan.I 1996 blev mindst 2000 tons ceria brugt i bilglas og mere end 1000 tons i USA.
(2) På nuværende tidspunkt bruges cerium i biludstødningsrensningskatalysator, som effektivt kan forhindre en stor mængde biludstødningsgas i at blive udledt i luften.Forbruget af Cerium i USA tegner sig for en tredjedel af det samlede forbrug af sjældne jordarter.
(3) Ceriumsulfid kan anvendes i pigmenter i stedet for bly, cadmium og andre metaller, som er skadelige for miljøet og mennesker.Det kan bruges til at farve plast-, belægnings-, blæk- og papirindustrien. På nuværende tidspunkt er den førende virksomhed franske Rhone Planck.
(4) CE: LiSAF lasersystem er en solid-state laser udviklet af USA.Det kan bruges til at detektere biologiske våben og medicin ved at overvåge tryptofankoncentrationen. Cerium er meget udbredt på mange områder.Næsten alle sjældne jordarters applikationer indeholder cerium. Såsom poleringspulver, brintlagringsmaterialer, termoelektriske materialer, cerium wolframelektroder, keramiske kondensatorer, piezoelektrisk keramik, slibemidler af ceriumsiliciumcarbid, brændselscelleråmaterialer, benzinkatalysatorer, nogle permanente magnetiske materialer, forskellige legeringer stål og ikke-jernholdige metaller.
3
Praseodymium (PR)
Praseodymium neodym legering
(1) Praseodymium bruges i vid udstrækning til at bygge keramik og keramik til daglig brug.Det kan blandes med keramisk glasur for at lave farveglasur, og kan også bruges som underglasurpigment.Pigmentet er lysegult med ren og elegant farve.
(2) Det bruges til at fremstille permanente magneter. Ved at bruge billigt praseodym- og neodymmetal i stedet for rent neodymmetal til fremstilling af permanentmagnetmateriale er dets iltmodstand og mekaniske egenskaber naturligvis forbedret, og det kan forarbejdes til magneter i forskellige former. er meget udbredt i forskellige elektroniske enheder og motorer.
(3) Anvendes til katalytisk råoliekrakning. Katalysatorens aktivitet, selektivitet og stabilitet kan forbedres ved at tilsætte beriget praseodym og neodym i Y zeolit molekylsigte for at fremstille råoliekrakningskatalysator. Kina begyndte at tage i industriel brug i 1970'erne, og forbruget er stigende.
(4) Praseodymium kan også bruges til slibende polering. Derudover er praseodym meget udbredt inden for optiske fibre.
4
Neodym (nd)
Hvorfor kan M1 tank findes først? Tanken er udstyret med en Nd: YAG laser afstandsmåler, som kan nå en rækkevidde på næsten 4000 meter i klart dagslys(Datakort)
Med fødslen af praseodymium opstod neodym.Ankomsten af neodym aktiverede feltet sjældne jordarter, spillede en vigtig rolle i feltet med sjældne jordarter og påvirkede markedet for sjældne jordarter.
Neodymium er blevet et hot spot på markedet i mange år på grund af sin unikke position inden for sjældne jordarter.Den største bruger af neodymmetal er NdFeB permanentmagnetmateriale.Fremkomsten af NdFeB permanente magneter har injiceret ny vitalitet i det sjældne jordarters højteknologiske felt.NdFeB-magnet kaldes "kongen af permanente magneter" på grund af dets høje magnetiske energiprodukt. Den er meget udbredt i elektronik, maskiner og andre industrier for sin fremragende ydeevne.Den vellykkede udvikling af Alpha Magnetic Spectrometer indikerer, at de magnetiske egenskaber af NdFeB-magneter i Kina er kommet ind på verdensklasseniveau.Neodym bruges også i ikke-jernholdige materialer.Tilføjelse af 1,5-2,5% neodym til magnesium eller aluminiumslegering kan forbedre legeringens højtemperaturydelse, lufttæthed og korrosionsbestandighed. Udbredt som rumfartsmaterialer.Derudover producerer neodym-doteret yttrium aluminium granat kortbølget laserstråle, som er meget udbredt til svejsning og skæring af tynde materialer med tykkelse under 10 mm i industrien.I medicinsk behandling bruges Nd: YAG laser til at fjerne operation eller desinficere sår i stedet for skalpel.Neodym bruges også til farvning af glas og keramiske materialer og som tilsætningsstof til gummiprodukter.
5
Trollium (Pm)
Thulium er et kunstigt radioaktivt grundstof produceret af atomreaktorer (datakort)
(1) kan bruges som varmekilde.Giver hjælpeenergi til vakuumdetektion og kunstig satellit.
(2)Pm147 udsender lavenergi-β-stråler, som kan bruges til at fremstille bækkenbatterier.Som strømforsyning til missilstyringsinstrumenter og ure.Denne type batteri er lille i størrelse og kan bruges uafbrudt i flere år.Derudover bruges promethium også i bærbart røntgeninstrument, fremstilling af fosfor, tykkelsesmåling og beacon-lampe.
6
Samarium (Sm)
Metal samarium (datakort)
Sm er lysegul, og det er råmaterialet til Sm-Co permanent magnet, og Sm-Co magnet er den tidligste sjældne jordarters magnet, der bruges i industrien.Der er to slags permanente magneter: SmCo5-system og Sm2Co17-system.I begyndelsen af 1970'erne blev SmCo5-systemet opfundet, og Sm2Co17-systemet blev opfundet i den senere periode.Nu prioriteres sidstnævntes krav.Renheden af samariumoxid brugt i samarium koboltmagnet behøver ikke være for høj.I betragtning af omkostningerne, bruger hovedsagelig omkring 95% af produkterne.Derudover bruges samariumoxid også i keramiske kondensatorer og katalysatorer.Derudover har samarium nukleare egenskaber, som kan bruges som strukturelle materialer, afskærmningsmaterialer og kontrolmaterialer til atomenergireaktorer, så enorm energi genereret ved nuklear fission kan bruges sikkert.
7
Europium (Eu)
Europiumoxidpulver (datakort)
Europiumoxid bruges mest til fosfor (datakort)
I 1901 opdagede Eugene-AntoleDemarcay et nyt element fra "samarium", ved navn Europium.Dette er sandsynligvis opkaldt efter ordet Europa.Europiumoxid bruges mest til fluorescerende pulver.Eu3+ bruges som aktivator af rød fosfor, og Eu2+ bruges som blå fosfor.Nu er Y2O2S:Eu3+ den bedste fosfor inden for lyseffektivitet, belægningsstabilitet og genbrugsomkostninger. Derudover bliver den meget brugt på grund af forbedringen af teknologier såsom forbedring af lyseffektivitet og kontrast.Europiumoxid er også blevet brugt som stimuleret emissionsphosphor til nyt røntgenmedicinsk diagnosesystem i de senere år.Europiumoxid kan også bruges til fremstilling af farvede linser og optiske filtre, til magnetiske boblelagringsenheder, Det kan også vise sine talenter inden for kontrolmaterialer, afskærmningsmaterialer og strukturelle materialer i atomreaktorer.
8
Gadolinium (Gd)
Gadolinium og dets isotoper er de mest effektive neutronabsorbere og kan bruges som inhibitorer af atomreaktorer.(datakort)
(1) Dets vandopløselige paramagnetiske kompleks kan forbedre NMR-billeddannelsessignalet fra menneskekroppen i medicinsk behandling.
(2) Dens svovloxid kan bruges som matrixgitter af oscilloskoprør og røntgenskærm med speciel lysstyrke.
(3) Gadolinium i Gadolinium Gallium Granat er et ideelt enkelt substrat til boblehukommelse.
(4) Det kan bruges som fast magnetisk kølemedium uden Camot-cyklusbegrænsning.
(5) Det bruges som en inhibitor til at kontrollere kædereaktionsniveauet i atomkraftværker for at sikre sikkerheden ved nukleare reaktioner.
(6) Den bruges som et tilsætningsstof til samarium-koboltmagnet for at sikre, at ydeevnen ikke ændres med temperaturen.
9
Terbium (Tb)
Terbiumoxidpulver (datakort)
Anvendelsen af terbium involverer for det meste det højteknologiske område, som er et banebrydende projekt med teknologi- og videnintensivt, samt et projekt med bemærkelsesværdige økonomiske fordele, med attraktive udviklingsmuligheder.
(1) Fosfor anvendes som aktivatorer af grønt pulver i tricolor fosfor, såsom terbium-aktiveret fosfatmatrix, terbium-aktiveret silikatmatrix og terbium-aktiveret cerium-magnesiumaluminatmatrix, som alle udsender grønt lys i exciteret tilstand.
(2) Magneto-optiske lagermaterialer.I de seneste år har terbium magneto-optiske materialer nået omfanget af masseproduktion.Magneto-optiske diske lavet af Tb-Fe amorfe film bruges som computerlagringselementer, og lagerkapaciteten øges med 10~15 gange.
(3) Magneto-optisk glas, terbiumholdigt Faraday roterende glas er nøglematerialet til fremstilling af rotatorer, isolatorer og annulatorer, som er meget udbredt i laserteknologi.Især udviklingen af TerFenol har åbnet op for en ny anvendelse af Terfenol, som er et nyt materiale opdaget i 1970'erne.Halvdelen af denne legering består af terbium og dysprosium, nogle gange med holmium, og resten er jern. Legeringen blev først udviklet af Ames Laboratory i Iowa, USA.Når Terfenol placeres i et magnetfelt, ændres dets størrelse mere end almindelige magnetiske materialers størrelse, hvilket kan gøre nogle præcise mekaniske bevægelser mulige.Terbium dysprosium jern bruges hovedsageligt i ekkolod i starten og er blevet meget brugt på mange områder i øjeblikket. Fra brændstofindsprøjtningssystem, væskeventilkontrol, mikropositionering til mekaniske aktuatorer, mekanismer og vingeregulatorer til flyrumteleskoper.
10
Dy (Dy)
Metal dysprosium (datakort)
(1) Som et additiv til NdFeB permanente magneter kan tilsætning af omkring 2~3% dysprosium til denne magnet forbedre dens tvangskraft.Tidligere var efterspørgslen efter dysprosium ikke stor, men med den stigende efterspørgsel efter NdFeB-magneter blev det et nødvendigt additivelement, og karakteren skal være omkring 95~99,9%, og efterspørgslen steg også hurtigt.
(2) Dysprosium bruges som aktivator af fosfor.Trivalent dysprosium er en lovende aktiverende ion af trefarvede selvlysende materialer med enkelt selvlysende center.Det består hovedsageligt af to emissionsbånd, det ene er gult lys, det andet er blåt lys.De selvlysende materialer doteret med dysprosium kan bruges som tricolor fosfor.
(3) Dysprosium er et nødvendigt metalråmateriale til fremstilling af Terfenol-legering i magnetostriktiv legering, som kan realisere nogle præcise aktiviteter af mekanisk bevægelse.(4) Dysprosiummetal kan bruges som magneto-optisk lagermateriale med høj optagehastighed og læsefølsomhed.
(5) Brugt til fremstilling af dysprosiumlamper er arbejdsstoffet, der anvendes i dysprosiumlamper, dysprosiumiodid, som har fordelene ved høj lysstyrke, god farve, høj farvetemperatur, lille størrelse, stabil bue og så videre, og er blevet brugt som lyskilde til film og tryk.
(6) Dysprosium bruges til at måle neutronenergispektrum eller som neutronabsorber i atomenergiindustrien på grund af dets store neutronfangstværsnitsareal.
(7)Dy3Al5O12 kan også bruges som magnetisk arbejdsstof til magnetisk køling.Med udviklingen af videnskab og teknologi vil anvendelsesområderne for dysprosium løbende blive udvidet og udvidet.
11
Holmium (Ho)
Ho-Fe legering (datakort)
På nuværende tidspunkt skal anvendelsesområdet for jern videreudvikles, og forbruget er ikke særlig stort.For nylig har Rare Earth Research Institute of Baotou Steel vedtaget højtemperatur- og højvakuumdestillationsrensningsteknologi og udviklet højrent metal Qin Ho/>RE>99,9% med lavt indhold af ikke-sjældne jordarters urenheder.
På nuværende tidspunkt er de vigtigste anvendelser af låse:
(1) Som et additiv til metalhalogenlampe er metalhalogenlampe en slags gasudladningslampe, der er udviklet på basis af højtrykskviksølvlampe, og dens karakteristika er, at pæren er fyldt med forskellige sjældne jordarters halogenider.På nuværende tidspunkt anvendes hovedsageligt sjældne jordarters iodider, som udsender forskellige spektrallinjer, når der udledes gas.Arbejdsstoffet, der bruges i jernlampen, er qiniodid, Højere koncentration af metalatomer kan opnås i buezonen, hvilket i høj grad forbedrer strålingseffektiviteten.
(2) Jern kan bruges som et additiv til optagelse af jern eller milliard aluminium granat
(3) Khin-doteret aluminium granat (Ho: YAG) kan udsende 2um laser, og absorptionshastigheden af 2um laser af humant væv er høj, næsten tre størrelsesordener højere end Hd: YAG.Derfor, når du bruger Ho: YAG laser til medicinsk drift, kan det ikke kun forbedre operationseffektiviteten og nøjagtigheden, men også reducere det termiske skadeområde til en mindre størrelse.Den frie stråle, der genereres af låsekrystallen, kan fjerne fedt uden at generere overdreven varme.For at reducere den termiske skade på sundt væv, rapporteres det, at w-laserbehandling af glaukom i USA kan reducere smerten ved operation. Niveauet af 2um laserkrystal i Kina har nået internationalt niveau, så det er nødvendigt at udvikle og producere denne slags laserkrystal.
(4) En lille mængde Cr kan også tilsættes til den magnetostriktive legering Terfenol-D for at reducere det eksterne felt, der kræves til mætning af magnetisering.
(5) Derudover kan jerndoteret fiber bruges til at fremstille fiberlaser, fiberforstærker, fibersensor og andre optiske kommunikationsenheder, som vil spille en vigtigere rolle i nutidens hurtige optiske fiberkommunikation
12
Erbium (ER)
Erbiumoxidpulver (informationsdiagram)
(1) Lysemissionen af Er3+ ved 1550nm er af særlig betydning, fordi denne bølgelængde er placeret ved det laveste tab af optisk fiber i optisk fiberkommunikation.Efter at være blevet exciteret af 980 nm og 1480 nm lys, passerer agnionen (Er3 +) fra grundtilstanden 4115 / 2 til højenergitilstanden 4I13 / 2. Når Er3 + i højenergitilstanden går tilbage til grundtilstanden, den udsender 1550nm lys.Kvartsfiber kan transmittere lys af forskellige bølgelængder, men den optiske dæmpningshastighed på 1550nm-båndet er den laveste (0,15 dB/km), hvilket næsten er den nedre grænse for dæmpningshastighed. Derfor er det optiske tab af optisk fiberkommunikation minimum, når det bruges som signallys ved 1550 nm. På denne måde, hvis den passende koncentration af lokkemad blandes i den passende matrix, kan forstærkeren kompensere tabet i kommunikationssystemet efter laserprincippet, derfor i telenetværket, som skal forstærke det 1550nm optiske signal, er den agndoterede fiberforstærker en vigtig optisk enhed.På nuværende tidspunkt er den agndoterede silicafiberforstærker blevet kommercialiseret. Det er rapporteret, at for at undgå ubrugelig absorption er den doterede mængde i optisk fiber ti til hundredvis af ppm. Den hurtige udvikling af optisk fiberkommunikation vil åbne op for nye anvendelsesområder .
(2) (2) Derudover er den agndoterede laserkrystal og dens output 1730nm laser og 1550nm laser sikre for menneskelige øjne, god atmosfærisk transmissionsydelse, stærk penetrationsevne til slagmarksrøg, god sikkerhed, ikke let at blive opdaget af fjende, og kontrasten i strålingen fra militære mål er stor.Den er blevet lavet om til en bærbar laserafstandsmåler, som er sikker for menneskelige øjne i militær brug.
(3) (3) Er3 + kan tilføjes til glas for at fremstille sjældne jordarters glaslasermateriale, som er det solide lasermateriale med den største udgangspulsenergi og den højeste udgangseffekt.
(4) Er3+ kan også bruges som en aktiv ion i lasermaterialer til opkonvertering af sjældne jordarter.
(5) (5) Derudover kan agnen også bruges til affarvning og farvning af glasglas og krystalglas.
13
Thulium (TM)
Efter at være blevet bestrålet i en atomreaktor, producerer thulium en isotop, der kan udsende røntgenstråler, som kan bruges som en bærbar røntgenkilde(Datakort)
(1)TM bruges som strålekilde for bærbar røntgenmaskine.Efter at være blevet bestrålet i atomreaktor,TMproducerer en slags isotop, som kan udsende røntgenstråler, som kan bruges til at lave en bærbar blodbestråler.Denne slags radiometer kan ændre yu-169 tilTM-170 under påvirkning af høj og mellemstråle, og udstråle røntgenstråler for at bestråle blod og reducere hvide blodlegemer.Det er disse hvide blodlegemer, der forårsager afstødning af organtransplantation, for at reducere den tidlige afstødning af organer.
(2) (2)TMkan også bruges til klinisk diagnose og behandling af tumor på grund af dens høje affinitet til tumorvæv, tung sjældne jordarter er mere kompatibel end lys sjældne jordarter, især affiniteten af Yu er den største.
(3) (3) Røntgensensibilisatoren Laobr: br (blå) bruges som aktivator i fosforen på røntgensensibiliseringsskærmen for at øge den optiske følsomhed og dermed reducere eksponeringen og skaden af røntgenstråler på mennesker× Stråledosis er 50 %, hvilket har vigtig praktisk betydning i medicinsk anvendelse.
(4) (4) Metalhalogenlampen kan bruges som additiv i ny lyskilde.
(5) (5) Tm3+ kan tilføjes til glas for at fremstille sjældne jordarters glaslasermateriale, som er det faststoflasermateriale med den største udgangsimpuls og den højeste udgangseffekt.Tm3+ kan også bruges som aktiveringsion af sjældne jordarters opkonverteringslasermaterialer.
14
Ytterbium (Yb)
Ytterbium metal (datakort)
(1) Som termisk afskærmende belægningsmateriale. Resultaterne viser, at spejl naturligvis kan forbedre korrosionsbestandigheden af elektroaflejret zinkbelægning, og kornstørrelsen af belægning med spejl er mindre end belægning uden spejl.
(2) Som magnetostriktivt materiale. Dette materiale har karakteristika af gigantisk magnetostriktion, det vil sige udvidelse af magnetfelt. Legeringen består hovedsageligt af spejl/ferritlegering og dysprosium/ferritlegering, og en vis andel mangan tilsættes for at producere kæmpe magnetostriktion.
(3) Spejlelement brugt til trykmåling.Eksperimenter viser, at spejlelementets følsomhed er høj i det kalibrerede trykområde, hvilket åbner op for en ny måde for anvendelse af spejlet til trykmåling.
(4) Harpiksbaserede fyldninger til hulrum i kindtænder til erstatning af sølvamalgam, der almindeligvis blev brugt i fortiden.
(5) Japanske forskere har med succes afsluttet forberedelsen af spejldopet vanadiumbaht granatindlejret linjebølgelederlaser, hvilket er af stor betydning for den videre udvikling af laserteknologi.Derudover bruges spejlet også til fluorescerende pulveraktivator, radiokeramik, elektronisk computerhukommelseselement (magnetisk boble) additiv, glasfiberflux og optisk glasadditiv mv.
15
Lutetium (Lu)
Lutetiumoxidpulver (datakort)
Yttrium lutetium silikat krystal (datakort)
(1) lav nogle specielle legeringer.For eksempel kan lutetium-aluminiumslegering bruges til neutronaktiveringsanalyse.
(2) Stabile lutetiumnuklider spiller en katalytisk rolle ved råoliekrakning, alkylering, hydrogenering og polymerisering.
(3) Tilsætning af yttriumjern eller yttriumaluminiumgranat kan forbedre nogle egenskaber.
(4) Råmaterialer af magnetisk boblereservoir.
(5) En sammensat funktionel krystal, lutetium-doteret aluminium yttrium neodym tetraborat, tilhører det tekniske område af saltopløsning køling krystal vækst.Eksperimenter viser, at lutetium-doteret NYAB-krystal er NYAB-krystal overlegen i optisk ensartethed og laserydelse.
(6) Det har vist sig, at lutetium har potentielle anvendelser i elektrokrom display og lavdimensionelle molekylære halvledere.Derudover bruges lutetium også i energibatteriteknologi og aktivator af fosfor.
16
Yttrium (y)
Yttrium er meget udbredt, yttrium-aluminium-granat kan bruges som lasermateriale, yttrium-jerngranat bruges til mikrobølgeteknologi og akustisk energioverførsel, og europium-doteret yttriumvanadat og europium-doteret yttriumoxid bruges som fosfor til farve-tv-apparater.(datakort)
(1) Additiver til stål og ikke-jernholdige legeringer.FeCr-legering indeholder normalt 0,5-4% yttrium, hvilket kan øge oxidationsmodstanden og duktiliteten af disse rustfrie stål;MB26-legeringens omfattende egenskaber forbedres naturligvis ved at tilføje en passende mængde yttrium-rig blandet sjælden jordart, som kan erstatte nogle mellemstærke aluminiumslegeringer og bruges i de belastede komponenter i fly.Tilføjelse af en lille mængde yttrium-rig sjældne jordarter til Al-Zr-legering, ledningsevnen af denne legering kan forbedres;Legeringen er blevet vedtaget af de fleste trådfabrikker i Kina.Tilsætning af yttrium til kobberlegering forbedrer ledningsevnen og den mekaniske styrke.
(2) Siliciumnitrid keramisk materiale indeholdende 6 % yttrium og 2 % aluminium kan bruges til at udvikle motordele.
(3) Nd: Y: Al: Granatlaserstråle med en effekt på 400 watt bruges til at bore, skære og svejse store komponenter.
(4) Elektronmikroskopskærmen sammensat af Y-Al granat-enkeltkrystal har høj fluorescenslysstyrke, lav absorption af spredt lys og god højtemperaturbestandighed og mekanisk slidstyrke.
(5) Strukturel legering med høj yttrium indeholdende 90 % yttrium kan bruges i luftfart og andre steder, der kræver lav densitet og højt smeltepunkt.
(6) Yttrium-doteret SrZrO3 højtemperatur protonledende materiale, som tiltrækker stor opmærksomhed i øjeblikket, er af stor betydning for produktionen af brændselsceller, elektrolyseceller og gassensorer, der kræver høj brintopløselighed.Derudover bruges yttrium også som et højtemperatursprøjtemateriale, et fortyndingsmiddel til atomreaktorbrændsel, et additiv til permanente magnetiske materialer og en getter i elektronikindustrien.
17
Scandium (Sc)
Metal scandium (datakort)
Sammenlignet med yttrium- og lanthanidelementer har scandium en særlig lille ionradius og en særlig svag alkalinitet af hydroxid.Når scandium og sjældne jordarters grundstoffer blandes sammen, vil scandium derfor udfældes først, når det behandles med ammoniak (eller ekstremt fortyndet alkali), så det let kan adskilles fra sjældne jordarters grundstoffer ved metoden "fraktioneret udfældning".En anden metode er at bruge nitrats polarisationsnedbrydning til adskillelse.Scandiumnitrat er den nemmeste at nedbryde, og dermed opnås formålet med separation.
Sc kan opnås ved elektrolyse.ScCl3, KCl og LiCl smeltes sammen under scandiumraffinering, og den smeltede zink bruges som katode til elektrolyse, således at scandium udfældes på zinkelektroden, hvorefter zinken fordampes til scandium.Derudover genvindes scandium let ved bearbejdning af malm til fremstilling af uran, thorium og lanthanidelementer.Omfattende indvinding af tilhørende scandium fra wolfram og tinmalm er også en af de vigtige kilder til scandium.Scandium er mhovedsageligt i trivalent tilstand i forbindelsen, som let oxideres til Sc2O3 i luft og mister sin metalliske glans og bliver mørkegrå.
De vigtigste anvendelser af scandium er:
(1) Scandium kan reagere med varmt vand for at frigive brint og er også opløseligt i syre, så det er et stærkt reduktionsmiddel.
(2) Scandiumoxid og hydroxid er kun alkaliske, men dets saltaske kan næppe hydrolyseres.Scandiumchlorid er hvid krystal, opløselig i vand og udflydende i luft. (3) I metallurgisk industri bruges scandium ofte til fremstilling af legeringer (tilsætningsstoffer til legeringer) for at forbedre legerings styrke, hårdhed, varmebestandighed og ydeevne.For eksempel kan tilsætning af en lille mængde scandium til smeltet jern forbedre egenskaberne af støbejern betydeligt, mens tilsætning af en lille mængde scandium til aluminium kan forbedre dets styrke og varmebestandighed.
(4) I den elektroniske industri kan scandium bruges som forskellige halvlederenheder.For eksempel har anvendelsen af scandiumsulfit i halvledere vakt opmærksomhed i ind- og udland, og det ferritholdige scandium er også lovende icomputer magnetiske kerner.
(5) I den kemiske industri anvendes scandiumforbindelse som alkoholdehydrogenerings- og dehydreringsmiddel, som er en effektiv katalysator til fremstilling af ethylen og klor fra affaldssaltsyre.
(6) I glasindustrien kan specialglas indeholdende scandium fremstilles.
(7) I den elektriske lyskildeindustri har scandium- og natriumlamper fremstillet af scandium og natrium fordelene ved høj effektivitet og positiv lysfarve.
(8) Scandium findes i form af 45Sc i naturen.Derudover er der ni radioaktive isotoper af Scandium, nemlig 40~44Sc og 46~49Sc.Blandt dem er 46Sc, som sporstof, blevet brugt i kemisk industri, metallurgi og oceanografi.Inden for medicin er der mennesker i udlandet, der studerer ved at bruge 46Sc til at behandle kræft.
Indlægstid: Jul-04-2022