Magic Rare Earth Element: “King of Permanent Magnet” -Neodymium

Bastnasit

Neodymium, atomnummer 60, atomvægt 144,24, med et indhold på 0,00239% i skorpen, findes hovedsageligt i monazit og bastnaesit. Der er syv isotoper af neodym i naturen: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 og 150, blandt hvilke Neodymium 142 har det højeste indhold. Med fødslen af ​​praseodymium blev Neodymium til. Ankomsten af ​​Neodymium aktiverede det sjældne jordfelt og spillede en vigtig rolle i det. Og påvirker det sjældne jordmarked.

Opdagelse af neodym

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), Discoverer of Neodymium

I 1885 opdagede den østrigske kemiker Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach Neodymium i Wien. Han adskilte neodym og prasodymium fra symmetriske neodymmaterialer ved at adskille og krystallisere ammoniumnitrattetrahydrat fra salpetersyre og på samme tid adskilt ved spektral analyse, men det blev ikke adskilt i en relativt ren form indtil 1925.

Siden 1950'erne blev Neodymium med høj renhed (over 99%) hovedsageligt opnået ved ionudvekslingsproces af monazit. Selve metallet opnås ved at elektrolysere dets halogenid salt. På nuværende tidspunkt ekstraheres de fleste neodymium fra (CE, LA, ND, PR) CO3F i Basta Nathanite og oprenses ved opløsningsmiddelekstraktion. Ionbytterrensningsreserve den højeste renhed (normalt> 99,99%) til forberedelse. Fordi det er vanskeligt at fjerne det sidste spor af praseodym i den æra, når fremstillingen afhænger af trinkrystallisationsteknologi, har det tidlige neodymlas fremstillet i 1930'erne en renere lilla farve og en mere rød eller orange farvetone end den moderne version.

Neodymium metal

Metallisk neodymium har lyst sølvmetallisk glans, smeltepunkt på 1024 ° C, densitet på 7,004 g/cm og paramagnetisme. Neodymium er et af de mest aktive sjældne jordmetaller, der hurtigt oxideres og mørkner i luften, danner derefter et oxidlag og derefter skræller af, hvilket udsætter metallet for yderligere oxidation. Derfor oxideres neodym -prøven med en størrelse på en centimeter fuldstændigt inden for et år. Det reagerer langsomt i koldt vand og hurtigt i varmt vand.

Neodymium elektronisk konfiguration

Elektronisk konfiguration:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

Neodymens laserydelse er forårsaget af overgangen af ​​4F -orbitalelektroner mellem forskellige energiniveauer. Dette lasermateriale er vidt brugt i kommunikation, informationslagring, medicinsk behandling, bearbejdning osv. Blandt dem er yttrium aluminium granat y3al5O12: ND (YAG: ND) i vid udstrækning brugt med fremragende ydelse og ND-dopet gadoliniumskandium galliumgarnet med højere effektivitet.

Anvendelse af neodym

Den største bruger af Neodymium er NDFEB -permanent magnetmateriale. NDFEB -magnet kaldes "Kongen af ​​permanente magneter" på grund af dets høje magnetiske energiprodukt. Det er vidt brugt inden for elektronik, maskiner og andre industrier til sin fremragende ydelse. Francis Wall, en professor i anvendt minedrift ved Cumberland School of Mining, University of Exeter, UK, sagde: ”Med hensyn til magneter er der virkelig intet, der kan konkurrere med neodymium. Den vellykkede udvikling af alfa-magnetisk spektrometer indikerer, at magnetiske egenskaber af Ndfeb-magneter i Kina er gået ind i verdensklasse niveau.

Neodymiummagnet på harddisk

Neodymium kan bruges til at fremstille keramik, lyst lilla glas, kunstig rubin i laser og specielt glas, som kan filtrere infrarøde stråler. Brugt sammen med praseodymium til at fremstille beskyttelsesbriller til glasblæsere.

Tilsætning af 1,5% ~ 2,5% nano -neodymiumoxid til magnesium- eller aluminiumslegering kan forbedre legeringens høje temperatur, lufttæthed og korrosionsbestandighed, og det er vidt brugt som rumfartsmateriale til luftfart.

Nano-Yttrium aluminium granat dopet med nano-neodymiumoxid producerer kortbølgelaserstråle, som er vidt brugt til svejsning og skæring af tynde materialer med tykkelse under 10 mm i industrien.

ND: Yag Laser Rod

Ved medicinsk behandling bruges Nano Yttrium aluminiumsgarnet -laser dopet med nano neodymiumoxid til at fjerne kirurgiske sår eller desinficerede sår i stedet for kirurgiske knive.

Neodymiumglas fremstilles ved tilsætning af neodymiumoxid i glassmeltning. Lavendel vises normalt i neodymlas under sollys eller glødelampe, men lyseblå vises under fluorescerende lampebelysning. Neodymium kan bruges til at farve delikate glas nuancer såsom ren violet, vin rød og varm grå.

Neodymiumglas

Med udviklingen af ​​videnskab og teknologi og udvidelse og udvidelse af sjælden jordvidenskab og teknologi vil Neodymium have et bredere udnyttelsesrum