ACzęstą metaforą jest to, że jeśli ropa naftowa jest krwią przemysłu, to metale ziem rzadkich są witaminą przemysłu.
Ziemia rzadka to skrót od grupy metali. Pierwiastki ziem rzadkich (REE) były odkrywane jeden po drugim od końca XVIII wieku. Istnieje 17 rodzajów REE, w tym 15 lantanowców w układzie okresowym pierwiastków chemicznych - lantan (La), cer (Ce), prazeodym (Pr), neodym (Nd), promet (Pm) i tak dalej. Obecnie jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach, takich jak elektronika, petrochemia i metalurgia. Prawie co 3-5 lat naukowcy mogą odkryć nowe zastosowania ziem rzadkich, a jednego na sześć wynalazków nie można oddzielić od ziem rzadkich.
Chiny są bogate w minerały ziem rzadkich, zajmując pierwsze miejsce na trzech światowych rynkach: pierwsze pod względem rezerw zasobów, stanowiące około 23%; produkcja jest pierwsza, stanowiąca 80% do 90% światowych towarów ziem rzadkich; wolumen sprzedaży jest pierwszy, z 60% do 70% produktów ziem rzadkich eksportowanych za granicę. Jednocześnie Chiny są jedynym krajem, który może dostarczać wszystkich 17 rodzajów metali ziem rzadkich, zwłaszcza średnich i ciężkich ziem rzadkich o wyjątkowym zastosowaniu wojskowym. Udział Chin jest godny pozazdroszczenia.
Rziemia jest cennym strategicznym zasobem, znanym jako „przemysłowy glutaminian sodu” i „matka nowych materiałów” i jest szeroko stosowany w najnowocześniejszej nauce i technologii oraz przemyśle wojskowym. Według Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych materiały funkcjonalne, takie jak magnes trwały ziem rzadkich, luminescencja, magazynowanie wodoru i kataliza, stały się niezbędnymi surowcami dla branż high-tech, takich jak zaawansowana produkcja sprzętu, nowa energia i wschodzące gałęzie przemysłu. Jest również szeroko stosowany w elektronice, przemyśle petrochemicznym, metalurgii, maszynach, nowej energii, przemyśle lekkim, ochronie środowiska, rolnictwie i tak dalej. .
Już w 1983 roku Japonia wprowadziła system rezerw strategicznych rzadkich minerałów, a 83% krajowych pierwiastków ziem rzadkich pochodziło z Chin.
Spójrzmy ponownie na Stany Zjednoczone, ich rezerwy pierwiastków ziem rzadkich ustępują jedynie Chinom, ale ich pierwiastki ziem rzadkich to wszystkie lekkie pierwiastki ziem rzadkich, które dzielą się na ciężkie pierwiastki ziem rzadkich i lekkie pierwiastki ziem rzadkich. Ciężkie pierwiastki ziem rzadkich są bardzo drogie, a lekkie pierwiastki ziem rzadkich są nieekonomiczne w wydobyciu, które zostały zamienione w fałszywe pierwiastki ziem rzadkich przez ludzi z branży. 80% amerykańskiego importu pierwiastków ziem rzadkich pochodzi z Chin.
Towarzysz Deng Xiaoping powiedział kiedyś: „Na Bliskim Wschodzie jest ropa naftowa, a w Chinach pierwiastki ziem rzadkich”. Znaczenie jego słów jest oczywiste. Pierwiastki ziem rzadkich to nie tylko niezbędny „glutaminian sodu” dla 1/5 produktów high-tech na świecie, ale także potężna karta przetargowa dla Chin przy światowym stole negocjacyjnym w przyszłości. Chroń i naukowo wykorzystuj zasoby pierwiastków ziem rzadkich. W ostatnich latach stało się to narodową strategią, do której wzywało wielu ludzi o wzniosłych ideałach, aby zapobiec ślepej sprzedaży i eksportowi cennych zasobów pierwiastków ziem rzadkich do krajów zachodnich. W 1992 r. Deng Xiaoping wyraźnie stwierdził, że Chiny są dużym krajem ziem rzadkich.
Lista zastosowań 17 pierwiastków ziem rzadkich
1 Lantan jest stosowany w materiałach stopowych i foliach rolniczych
Cer jest szeroko stosowany w szybach samochodowych
3 Prazeodym jest szeroko stosowany w pigmentach ceramicznych
Neodym jest szeroko stosowany w materiałach lotniczych
5 talerzy zapewnia energię pomocniczą dla satelitów
Zastosowanie 6 Samaru w reaktorze energii atomowej
7 soczewek i wyświetlaczy ciekłokrystalicznych z produkcji europu
Gadolin 8 do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego w medycynie
9 terbium jest stosowany w regulatorach skrzydeł samolotów
Erb 10 jest stosowany w dalmierzach laserowych w wojsku
Dysproz 11 jest stosowany jako źródło światła do filmów i druku
12 holm jest używany do produkcji urządzeń do komunikacji optycznej
13 tul jest stosowany w diagnostyce klinicznej i leczeniu nowotworów
14-yterbowy dodatek do elementów pamięci komputerowej
Zastosowanie 15 lutetu w technologii akumulatorów energetycznych
16 itru służy do produkcji przewodów i elementów siłowych samolotów
Skand jest często używany do produkcji stopów
Szczegóły przedstawiają się następująco:
1
Lantan (LA)
Podczas wojny w Zatoce Perskiej noktowizor z lantanem, pierwiastkiem ziem rzadkich, stał się głównym źródłem uzbrojenia amerykańskich czołgów. Na powyższym zdjęciu widać proszek chlorku lantanu(Mapa danych)
Lantan jest szeroko stosowany w materiałach piezoelektrycznych, elektrotermicznych, termoelektrycznych, magnetorezystancyjnych, luminescencyjnych (niebieski proszek), materiałach do magazynowania wodoru, szkle optycznym, materiałach laserowych, różnych materiałach stopowych itp. Lantan jest również stosowany w katalizatorach do przygotowywania wielu organicznych produktów chemicznych. Naukowcy nazwali lantan „superwapniem” ze względu na jego wpływ na uprawy.
2
Cer (CE)
Cer może być stosowany jako katalizator, elektroda łukowa i szkło specjalne. Stop ceru jest odporny na wysokie temperatury i może być stosowany do produkcji części silników odrzutowych.(Mapa danych)
(1) Cer, jako dodatek do szkła, może absorbować promienie ultrafioletowe i podczerwone i jest szeroko stosowany w szybach samochodowych. Może nie tylko zapobiegać promieniom ultrafioletowym, ale także obniżać temperaturę wewnątrz samochodu, oszczędzając energię elektryczną na potrzeby klimatyzacji. Od 1997 r. cer jest dodawany do wszystkich szyb samochodowych w Japonii. W 1996 r. co najmniej 2000 ton ceru zostało użytych w szybach samochodowych, a ponad 1000 ton w Stanach Zjednoczonych.
(2) Obecnie cer jest stosowany w katalizatorach oczyszczania spalin samochodowych, co może skutecznie zapobiegać przedostawaniu się dużej ilości spalin samochodowych do powietrza. Zużycie ceru w Stanach Zjednoczonych stanowi jedną trzecią całkowitego zużycia pierwiastków ziem rzadkich.
(3) Siarczek ceru można stosować w pigmentach zamiast ołowiu, kadmu i innych metali, które są szkodliwe dla środowiska i ludzi. Można go stosować do barwienia tworzyw sztucznych, powłok, tuszy i przemysłu papierniczego. Obecnie wiodącą firmą jest francuski Rhone Planck.
(4) CE: System laserowy LiSAF to laser półprzewodnikowy opracowany przez Stany Zjednoczone. Może być używany do wykrywania broni biologicznej i leków poprzez monitorowanie stężenia tryptofanu. Cer jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach. Prawie wszystkie zastosowania ziem rzadkich zawierają cer. Takie jak proszek polerski, materiały do magazynowania wodoru, materiały termoelektryczne, elektrody wolframowe cerowe, kondensatory ceramiczne, ceramika piezoelektryczna, materiały ścierne z węglika krzemu cerowego, surowce do ogniw paliwowych, katalizatory benzynowe, niektóre materiały magnetyczne trwałe, różne stale stopowe i metale nieżelazne.
3
Prazeodym (PR)
Stop prazeodymu i neodymu
(1) Prazeodym jest szeroko stosowany w ceramice budowlanej i codziennej. Można go mieszać z szkliwem ceramicznym, aby uzyskać szkliwo kolorowe, a także można go stosować jako pigment podszkliwny. Pigment jest jasnożółty o czystym i eleganckim kolorze.
(2) Jest on stosowany do produkcji magnesów trwałych. Zastosowanie taniego prazeodymu i neodymu zamiast czystego neodymu do wytworzenia materiału na magnesy trwałe znacznie poprawia jego odporność na tlen i właściwości mechaniczne, a także umożliwia przetwarzanie go na magnesy o różnych kształtach. Jest szeroko stosowany w różnych urządzeniach elektronicznych i silnikach.
(3) Stosowany w krakingu katalitycznym ropy naftowej. Aktywność, selektywność i stabilność katalizatora można poprawić, dodając wzbogacony prazeodym i neodym do sita molekularnego zeolitu Y w celu przygotowania katalizatora krakingu ropy naftowej. Chiny rozpoczęły jego przemysłowe stosowanie w latach 70. XX wieku, a jego zużycie rośnie.
(4) Prazeodym można również stosować do polerowania ściernego. Ponadto prazeodym jest szeroko stosowany w dziedzinie światłowodów.
4
Neodym (nd)
Dlaczego czołg M1 można znaleźć jako pierwszy? Czołg wyposażony jest w dalmierz laserowy Nd:YAG, który w świetle dziennym może osiągnąć zasięg prawie 4000 metrów(Mapa danych)
Wraz z narodzinami prazeodymu narodził się neodym. Pojawienie się neodymu aktywowało pole pierwiastków ziem rzadkich, odegrało ważną rolę w polu pierwiastków ziem rzadkich i wpłynęło na rynek pierwiastków ziem rzadkich.
Neodym stał się gorącym punktem na rynku przez wiele lat ze względu na swoją wyjątkową pozycję w dziedzinie metali ziem rzadkich. Największym użytkownikiem metalu neodymowego jest materiał magnesu trwałego NdFeB. Pojawienie się magnesów trwałych NdFeB wstrzyknęło nową witalność w dziedzinę zaawansowanych technologii metali ziem rzadkich. Magnes NdFeB nazywany jest „królem magnesów trwałych” ze względu na jego produkt o wysokiej energii magnetycznej. Jest szeroko stosowany w elektronice, maszynach i innych gałęziach przemysłu ze względu na doskonałe osiągi. Udany rozwój spektrometru magnetycznego Alpha wskazuje, że właściwości magnetyczne magnesów NdFeB w Chinach osiągnęły poziom światowej klasy. Neodym jest również stosowany w materiałach nieżelaznych. Dodanie 1,5-2,5% neodymu do stopu magnezu lub aluminium może poprawić wydajność w wysokiej temperaturze, szczelność powietrza i odporność stopu na korozję. Jest szeroko stosowany jako materiał lotniczy. Ponadto domieszkowany neodymem granat itrowo-glinowy wytwarza krótkofalową wiązkę laserową, która jest szeroko stosowana w przemyśle do spawania i cięcia cienkich materiałów o grubości poniżej 10 mm. W leczeniu medycznym laser Nd:YAG jest używany do usuwania chirurgii lub dezynfekcji ran zamiast skalpela. Neodym jest również stosowany do barwienia szkła i materiałów ceramicznych oraz jako dodatek do produktów gumowych.
5
Troll (Pm)
Tul jest sztucznym pierwiastkiem radioaktywnym wytwarzanym przez reaktory jądrowe (mapa danych)
(1) może być używany jako źródło ciepła. Zapewnia energię pomocniczą do wykrywania próżni i sztucznego satelity.
(2)Pm147 emituje niskoenergetyczne promienie β, które mogą być wykorzystywane do produkcji baterii talerzowych. Jako źródło zasilania instrumentów naprowadzania pocisków i zegarów. Tego rodzaju bateria jest niewielkich rozmiarów i może być używana nieprzerwanie przez kilka lat. Ponadto promet jest również stosowany w przenośnych instrumentach rentgenowskich, przygotowywaniu fosforu, pomiarach grubości i lampach sygnalizacyjnych.
6
Samar (Sm)
Samar metaliczny (mapa danych)
Sm jest jasnożółty i jest surowcem do produkcji magnesu trwałego Sm-Co, a magnes Sm-Co jest najwcześniejszym magnesem ziem rzadkich stosowanym w przemyśle. Istnieją dwa rodzaje magnesów trwałych: system SmCo5 i system Sm2Co17. Na początku lat 70. wynaleziono system SmCo5, a system Sm2Co17 wynaleziono w późniejszym okresie. Teraz priorytetem jest zapotrzebowanie na ten ostatni. Czystość tlenku samaru stosowanego w magnesie samarowo-kobaltowym nie musi być zbyt wysoka. Biorąc pod uwagę koszt, głównie wykorzystuje się około 95% produktów. Ponadto tlenek samaru jest również stosowany w kondensatorach ceramicznych i katalizatorach. Ponadto samar ma właściwości jądrowe, które mogą być stosowane jako materiały konstrukcyjne, materiały osłonowe i materiały kontrolne dla reaktorów energii atomowej, dzięki czemu ogromna energia generowana przez rozszczepienie jądrowe może być bezpiecznie wykorzystywana.
7
Europ (Eu)
Proszek tlenku europu (mapa danych)
Tlenek europu jest najczęściej stosowany do produkcji fosforów (mapa danych)
W 1901 roku Eugene-Antole Demarcay odkrył nowy pierwiastek z „samaru”, nazwany europem. Nazwa ta prawdopodobnie pochodzi od słowa Europa. Tlenek europu jest najczęściej używany do produkcji proszku fluorescencyjnego. Eu3+ jest używany jako aktywator czerwonego fosforu, a Eu2+ jest używany jako niebieski fosfor. Obecnie Y2O2S:Eu3+ jest najlepszym fosforem pod względem wydajności świetlnej, stabilności powłoki i kosztów recyklingu. Ponadto jest szeroko stosowany ze względu na udoskonalenie technologii, takich jak poprawa wydajności świetlnej i kontrastu. Tlenek europu był również używany jako fosfor o stymulowanej emisji w nowych systemach diagnostyki medycznej rentgenowskiej w ostatnich latach. Tlenek europu może być również używany do produkcji kolorowych soczewek i filtrów optycznych, do magnetycznych urządzeń magazynujących bąbelki. Może również wykazać swoje zdolności w materiałach kontrolnych, materiałach osłonowych i materiałach konstrukcyjnych reaktorów atomowych.
8
Gadolin (Gd)
Gadolin i jego izotopy są najskuteczniejszymi pochłaniaczami neutronów i mogą być stosowane jako inhibitory reaktorów jądrowych. (mapa danych)
(1) Jego rozpuszczalny w wodzie kompleks paramagnetyczny może poprawić sygnał obrazowania NMR ciała człowieka w leczeniu medycznym.
(2) Tlenek siarki można stosować jako matrycę lampy oscyloskopowej i ekran rentgenowski o specjalnej jasności.
(3) Gadolin w granacie gadolinowo-galowym jest idealnym pojedynczym substratem do pamięci pęcherzykowej.
(4) Można go stosować jako stałe magnetyczne medium chłodnicze bez ograniczeń cyklu Camota.
(5) Jest stosowany jako inhibitor kontrolujący poziom reakcji łańcuchowej w elektrowniach jądrowych, aby zapewnić bezpieczeństwo reakcji jądrowych.
(6) Jest stosowany jako dodatek do magnesu samarowo-kobaltowego, aby zapewnić, że jego wydajność nie zmieni się wraz z temperaturą.
9
Terb (Tb)
Proszek tlenku terbu (mapa danych)
Terb jest stosowany głównie w sektorze high-tech, który jest projektem pionierskim, wymagającym dużej wiedzy i zaawansowanych technologii, a także projektem o znaczących korzyściach ekonomicznych i atrakcyjnych perspektywach rozwoju.
(1) Luminofory są stosowane jako aktywatory zielonego proszku w luminoforach trójkolorowych, takich jak matryca fosforanowa aktywowana terbem, matryca krzemianowa aktywowana terbem i matryca glinianowo-cerowo-magnezowa aktywowana terbem, które wszystkie emitują zielone światło w stanie wzbudzonym.
(2) Materiały magnetooptyczne do przechowywania danych. W ostatnich latach materiały magnetooptyczne terbowe osiągnęły skalę produkcji masowej. Dyski magnetooptyczne wykonane z amorficznych folii Tb-Fe są używane jako elementy pamięci komputerowej, a pojemność pamięci jest zwiększona 10~15 razy.
(3) Szkło magnetooptyczne, szkło Faradaya zawierające terb, jest kluczowym materiałem do produkcji rotatorów, izolatorów i pierścieni, które są szeroko stosowane w technologii laserowej. W szczególności rozwój TerFenolu otworzył nowe zastosowanie Terfenolu, który jest nowym materiałem odkrytym w latach 70. XX wieku. Połowa tego stopu składa się z terbu i dysprozu, czasami z holmem, a reszta to żelazo. Stop został po raz pierwszy opracowany przez Ames Laboratory w Iowa, USA. Gdy Terfenol zostanie umieszczony w polu magnetycznym, jego rozmiar zmienia się bardziej niż w przypadku zwykłych materiałów magnetycznych, co może umożliwić pewne precyzyjne ruchy mechaniczne. Żelazo terbowo-dysprozowe było początkowo stosowane głównie w sonarze i jest obecnie szeroko stosowane w wielu dziedzinach. Od układu wtrysku paliwa, sterowania zaworami cieczy, mikropozycjonowania, po siłowniki mechaniczne, mechanizmy i regulatory skrzydeł do teleskopów kosmicznych samolotów.
10
Dy (Dy)
Dysproz metaliczny (mapa danych)
(1) Jako dodatek do magnesów trwałych NdFeB, dodanie około 2~3% dysprozu do tego magnesu może poprawić jego siłę koercji. W przeszłości popyt na dysproz nie był duży, ale wraz ze wzrostem popytu na magnesy NdFeB stał się on niezbędnym elementem dodatkowym, a jego stopień musi wynosić około 95~99,9%, a popyt również szybko wzrósł.
(2) Dysproz jest stosowany jako aktywator fosforu. Trójwartościowy dysproz jest obiecującym jonem aktywującym trójkolorowe materiały luminescencyjne z pojedynczym centrum luminescencyjnym. Składa się głównie z dwóch pasm emisyjnych, jedno to emisja światła żółtego, drugie to emisja światła niebieskiego. Materiały luminescencyjne domieszkowane dysprozem mogą być stosowane jako trójkolorowe luminofory.
(3) Dysproz jest niezbędnym surowcem metalicznym do przygotowywania stopu terfenolu w stopie magnetostrykcyjnym, który może realizować pewne precyzyjne czynności związane z ruchem mechanicznym. (4) Metal dysproz można stosować jako materiał do przechowywania danych magnetooptycznych o dużej prędkości zapisu i czułości odczytu.
(5) Substancją roboczą stosowaną w lampach dysprozowych jest jodek dysprozu, który ma zalety wysokiej jasności, dobrej barwy, wysokiej temperatury barwowej, małych rozmiarów, stabilnego łuku itd. i był stosowany jako źródło światła do filmów i drukowania.
(6) Dysproz jest stosowany do pomiaru widma energii neutronów lub jako pochłaniacz neutronów w przemyśle energii atomowej ze względu na dużą powierzchnię przekroju czynnego wychwytu neutronów.
(7)Dy3Al5O12 może być również stosowany jako substancja robocza magnetyczna do chłodzenia magnetycznego. Wraz z rozwojem nauki i technologii, obszary zastosowań dysprozu będą stale rozszerzane i rozszerzane.
11
Holm (Ho)
Stop Ho-Fe (mapa danych)
Obecnie obszar zastosowań żelaza wymaga dalszego rozwoju, a jego zużycie nie jest zbyt duże. Niedawno Instytut Badań nad Ziem Rzadkimi Baotou Steel przyjął technologię oczyszczania za pomocą destylacji wysokotemperaturowej i wysokopróżniowej oraz opracował metal o wysokiej czystości Qin Ho/>RE>99,9% z niską zawartością zanieczyszczeń innych niż metale ziem rzadkich.
Obecnie zamków używa się głównie do:
(1) Jako dodatek do lampy metalohalogenowej, lampa metalohalogenowa jest rodzajem lampy wyładowczej, która jest rozwijana na bazie lampy rtęciowej wysokociśnieniowej, a jej cechą charakterystyczną jest to, że żarówka jest wypełniona różnymi halogenkami ziem rzadkich. Obecnie stosuje się głównie jodki ziem rzadkich, które emitują różne linie widmowe podczas wyładowań gazu. Substancją roboczą stosowaną w lampie żelaznej jest jodek qiniodide, wyższe stężenie atomów metalu można uzyskać w strefie łuku, co znacznie poprawia wydajność promieniowania.
(2) Żelazo może być stosowane jako dodatek do rejestrowania żelaza lub miliarda granatów aluminiowych
(3) Domieszkowany Khinem granat glinowy (Ho:YAG) może emitować laser 2um, a szybkość absorpcji lasera 2um przez tkanki ludzkie jest wysoka, prawie o trzy rzędy wielkości wyższa niż w przypadku Hd:YAG. Dlatego też, podczas stosowania lasera Ho:YAG do operacji medycznych, może on nie tylko poprawić wydajność i dokładność operacji, ale także zmniejszyć obszar uszkodzeń termicznych do mniejszego rozmiaru. Swobodna wiązka generowana przez kryształ zamka może eliminować tłuszcz bez generowania nadmiernego ciepła. Aby zmniejszyć uszkodzenia termiczne zdrowych tkanek, doniesiono, że leczenie jaskry laserem w Stanach Zjednoczonych może zmniejszyć ból po operacji. Poziom kryształu lasera 2um w Chinach osiągnął poziom międzynarodowy, dlatego konieczne jest opracowanie i wyprodukowanie tego rodzaju kryształu laserowego.
(4) Do stopu magnetostrykcyjnego Terfenolu-D można również dodać niewielką ilość Cr w celu zmniejszenia pola zewnętrznego niezbędnego do namagnesowania nasyconego.
(5) Ponadto włókna domieszkowane żelazem można wykorzystać do produkcji laserów światłowodowych, wzmacniaczy światłowodowych, czujników światłowodowych i innych urządzeń do komunikacji optycznej, które będą odgrywać ważniejszą rolę we współczesnej szybkiej komunikacji światłowodowej.
12
Erb (ER)
Tlenek erbu w postaci proszku (tabela informacyjna)
(1) Emisja światła Er3 + przy 1550 nm ma szczególne znaczenie, ponieważ ta długość fali znajduje się przy najniższej stracie światłowodu w komunikacji światłowodowej. Po wzbudzeniu światłem o długości fali 980 nm i 1480 nm jon przynęty (Er3 +) przechodzi ze stanu podstawowego 4115 / 2 do stanu wysokoenergetycznego 4I13 / 2. Gdy Er3 + w stanie wysokoenergetycznym przechodzi z powrotem do stanu podstawowego, emituje światło o długości fali 1550 nm. Włókno kwarcowe może przesyłać światło o różnych długościach fal. Jednak współczynnik tłumienia optycznego pasma 1550 nm jest najniższy (0,15 dB/km), co jest prawie dolną granicą współczynnika tłumienia. Dlatego strata optyczna komunikacji światłowodowej jest minimalna, gdy jest ona używana jako światło sygnałowe przy 1550 nm. W ten sposób, jeśli odpowiednie stężenie przynęty zostanie zmieszane z odpowiednią matrycą, wzmacniacz może skompensować stratę w systemie komunikacyjnym zgodnie z zasadą lasera. Dlatego w sieci telekomunikacyjnej, która musi wzmocnić sygnał optyczny 1550 nm, wzmacniacz włókna domieszkowanego przynętą jest niezbędnym urządzeniem optycznym. Obecnie wzmacniacz włókna krzemionkowego domieszkowanego przynętą został skomercjalizowany. Podaje się, że w celu uniknięcia bezużytecznej absorpcji, ilość domieszki w włóknie optycznym wynosi dziesiątki do setek ppm. Szybki rozwój komunikacji światłowodowej otworzy nowe pola zastosowań.
(2) (2) Ponadto kryształ lasera domieszkowanego przynętą i jego wyjściowy laser 1730 nm i laser 1550 nm są bezpieczne dla ludzkiego oka, mają dobrą wydajność transmisji atmosferycznej, silną zdolność penetracji dymu pola bitwy, dobre bezpieczeństwo, niełatwe do wykrycia przez wroga, a kontrast promieniowania celów wojskowych jest duży. Został on wykonany jako przenośny dalmierz laserowy, który jest bezpieczny dla ludzkiego oka w zastosowaniach wojskowych.
(3) (3) Er3 + można dodać do szkła, aby uzyskać szkło ziem rzadkich, które jest stałym materiałem laserowym o największej energii impulsu wyjściowego i najwyższej mocy wyjściowej.
(4) Er3 + można również stosować jako jon aktywny w materiałach laserowych do konwersji metali ziem rzadkich.
(5) (5) Ponadto przynętę można stosować także do odbarwiania i barwienia szkła szklanego i kryształowego.
13
Tul (TM)
Po napromieniowaniu w reaktorze jądrowym tul wytwarza izotop, który może emitować promieniowanie rentgenowskie i może być używany jako przenośne źródło promieniowania rentgenowskiego(Mapa danych)
(1)TM jest używany jako źródło promieni przenośnego aparatu rentgenowskiego. Po napromieniowaniu w reaktorze jądrowym,TMprodukuje rodzaj izotopu, który może emitować promienie X, które mogą być używane do produkcji przenośnego naświetlacza krwi. Ten rodzaj radiometru może zmienić yu-169 wTM-170 pod działaniem wiązki wysokiej i średniej, i promieniować rentgenem, aby napromieniować krew i zmniejszyć liczbę białych krwinek. To właśnie te białe krwinki powodują odrzucenie przeszczepu narządu, aby zmniejszyć wczesne odrzucenie narządów.
(2) (2)TMmoże być również stosowany w diagnostyce klinicznej i leczeniu nowotworów ze względu na duże powinowactwo do tkanki nowotworowej; ciężkie metale ziem rzadkich są bardziej kompatybilne niż lekkie metale ziem rzadkich, zwłaszcza że powinowactwo Yu jest największe.
(3) (3) Uczulacz promieni rentgenowskich Laobr: br (niebieski) jest stosowany jako aktywator w fosforze ekranu uczulającego promienie rentgenowskie w celu zwiększenia czułości optycznej, a tym samym zmniejszenia narażenia i szkodliwości promieni rentgenowskich dla ludzi. Dawka promieniowania wynosi 50%, co ma istotne znaczenie praktyczne w zastosowaniach medycznych.
(4) (4) Lampa metalohalogenkowa może być stosowana jako dodatek do nowego źródła światła.
(5) (5) Tm3 + można dodać do szkła, aby uzyskać materiał laserowy ze szkła ziem rzadkich, który jest materiałem laserowym w stanie stałym o największym impulsie wyjściowym i najwyższej mocy wyjściowej. Tm3 + można również stosować jako jon aktywacyjny materiałów laserowych z konwersją w górę metali ziem rzadkich.
14
Iterb (Yb)
Iterb metaliczny (mapa danych)
(1) Jako materiał powłoki ekranującej ciepło. Wyniki pokazują, że lustro może wyraźnie poprawić odporność na korozję powłoki cynkowej osadzanej elektrolitycznie, a wielkość ziarna powłoki z lustrem jest mniejsza niż powłoki bez lustra.
(2) Jako materiał magnetostrykcyjny. Materiał ten ma właściwości gigantycznej magnetostrykcji, czyli rozszerzania się w polu magnetycznym. Stop składa się głównie ze stopu lustrzanego/ferrytycznego i stopu dysprozowego/ferrytycznego, a w celu uzyskania gigantycznej magnetostrykcji dodawana jest pewna ilość manganu.
(3) Element lustrzany używany do pomiaru ciśnienia. Eksperymenty pokazują, że czułość elementu lustrzanego jest wysoka w skalibrowanym zakresie ciśnienia, co otwiera nowy sposób zastosowania lustra w pomiarze ciśnienia.
(4) Wypełnienia na bazie żywicy do wypełnień ubytków zębów trzonowych, zastępujące powszechnie stosowane w przeszłości wypełnienia ze srebra.
(5) Japońscy naukowcy pomyślnie ukończyli przygotowanie lasera liniowego falowodu domieszkowanego lustrem wanadu baht granat, co ma ogromne znaczenie dla dalszego rozwoju technologii laserowej. Ponadto lustro jest również używane do fluorescencyjnego aktywatora proszkowego, ceramiki radiowej, elektronicznego elementu pamięci komputerowej (pęcherzyka magnetycznego), topnika włókna szklanego i dodatku do szkła optycznego itp.
15
Lutet (Lu)
Proszek tlenku lutetu (mapa danych)
Kryształ krzemianu itru i lutetu (mapa danych)
(1) wytwarzać pewne specjalne stopy. Na przykład stop lutetu i aluminium może być stosowany do analizy aktywacji neutronowej.
(2) Stabilne nuklidy lutetu odgrywają rolę katalityczną w krakingu ropy naftowej, alkilacji, uwodornieniu i polimeryzacji.
(3) Dodatek żelaza i itru lub granatu irtowo-glinowego może poprawić niektóre właściwości.
(4) Surowce do zbiornika pęcherzyków magnetycznych.
(5) Kompozytowy kryształ funkcjonalny, tetraboran glinu i ytru neodymu domieszkowany lutetem, należy do dziedziny technicznej wzrostu kryształów chłodzących roztworem soli. Eksperymenty pokazują, że kryształ NYAB domieszkowany lutetem jest lepszy od kryształu NYAB pod względem jednorodności optycznej i wydajności lasera.
(6) Stwierdzono, że lutet ma potencjalne zastosowania w wyświetlaczach elektrochromowych i półprzewodnikach molekularnych o niskim wymiarze. Ponadto lutet jest również stosowany w technologii baterii energetycznych i jako aktywator fosforu.
16
Itr (y)
Itr jest szeroko stosowany, granat itrowo-glinowy może być używany jako materiał laserowy, granat itrowo-żelazowy jest używany w technologii mikrofalowej i przenoszeniu energii akustycznej, a wanadan itru domieszkowany europem oraz tlenek itru domieszkowany europem są używane jako luminofory w telewizorach kolorowych. (mapa danych)
(1) Dodatki do stali i stopów metali nieżelaznych. Stop FeCr zwykle zawiera 0,5-4% itru, który może zwiększyć odporność na utlenianie i ciągliwość tych stali nierdzewnych; Kompleksowe właściwości stopu MB26 są wyraźnie ulepszone przez dodanie odpowiedniej ilości bogatego w itr mieszanego pierwiastka ziem rzadkich, który może zastąpić niektóre średnio-wytrzymałe stopy aluminium i być stosowany w naprężonych elementach samolotów. Dodanie niewielkiej ilości bogatego w itr pierwiastka ziem rzadkich do stopu Al-Zr, przewodność tego stopu może zostać poprawiona; Stop został przyjęty przez większość fabryk drutu w Chinach. Dodanie itru do stopu miedzi poprawia przewodność i wytrzymałość mechaniczną.
(2) Materiał ceramiczny na bazie azotku krzemu zawierający 6% itru i 2% aluminium można wykorzystać do produkcji części silników.
(3) Wiązka lasera Nd:Y:Al:Garnet o mocy 400 W jest wykorzystywana do wiercenia, cięcia i spawania dużych elementów.
(4) Ekran mikroskopu elektronowego wykonany z monokryształu granatu Y-Al charakteryzuje się wysoką jasnością fluorescencji, niską absorpcją światła rozproszonego oraz dobrą odpornością na wysoką temperaturę i zużycie mechaniczne.
(5) Stop konstrukcyjny o wysokiej zawartości itru, zawierający 90% itru, może być stosowany w lotnictwie i innych miejscach wymagających niskiej gęstości i wysokiej temperatury topnienia.
(6) Materiał przewodzący protony w wysokiej temperaturze z domieszką ytru SrZrO3, który obecnie przyciąga wiele uwagi, ma duże znaczenie dla produkcji ogniw paliwowych, ogniw elektrolitycznych i czujników gazowych wymagających wysokiej rozpuszczalności wodoru. Ponadto itr jest również stosowany jako materiał do natryskiwania w wysokiej temperaturze, rozcieńczalnik paliwa do reaktorów atomowych, dodatek do materiałów magnetycznych trwałych i getter w przemyśle elektronicznym.
17
Skand (Sc)
Skand metaliczny (mapa danych)
W porównaniu z itrem i lantanowcami skand ma szczególnie mały promień jonowy i szczególnie słabą zasadowość wodorotlenku. Dlatego też, gdy skand i pierwiastki ziem rzadkich zostaną zmieszane razem, skand wytrąci się jako pierwszy po potraktowaniu amoniakiem (lub ekstremalnie rozcieńczonym alkalium), dzięki czemu można go łatwo oddzielić od pierwiastków ziem rzadkich metodą „frakcyjnego wytrącania”. Inną metodą jest wykorzystanie rozkładu polaryzacyjnego azotanu do separacji. Azotan skandu jest najłatwiejszy do rozkładu, co pozwala na osiągnięcie celu separacji.
Sc można uzyskać przez elektrolizę. ScCl3, KCl i LiCl są współtopione podczas rafinacji skandu, a stopiony cynk jest używany jako katoda do elektrolizy, tak że skand wytrąca się na elektrodzie cynkowej, a następnie cynk jest odparowywany w celu uzyskania skandu. Ponadto skand jest łatwo odzyskiwany podczas przetwarzania rudy w celu uzyskania uranu, toru i pierwiastków lantanowców. Kompleksowe odzyskiwanie towarzyszącego skandu z rudy wolframu i cyny jest również jednym z ważnych źródeł skandu.Skand jest mwystępuje wyłącznie w stanie trójwartościowym, który w powietrzu łatwo utlenia się do Sc2O3, tracąc metaliczny połysk i zmieniając barwę na ciemnoszarą.
Główne zastosowania skandu to:
(1) Skand może reagować z gorącą wodą, uwalniając wodór, a także rozpuszcza się w kwasach, dlatego jest silnym środkiem redukującym.
(2) Tlenek i wodorotlenek skandu są tylko alkaliczne, ale jego popiół solny trudno zhydrolizować. Chlorek skandu jest białym kryształem, rozpuszczalnym w wodzie i rozpływającym się w powietrzu. (3) W przemyśle metalurgicznym skand jest często używany do produkcji stopów (dodatków do stopów) w celu poprawy wytrzymałości, twardości, odporności na ciepło i wydajności stopów. Na przykład dodanie niewielkiej ilości skandu do stopionego żelaza może znacznie poprawić właściwości żeliwa, podczas gdy dodanie niewielkiej ilości skandu do aluminium może poprawić jego wytrzymałość i odporność na ciepło.
(4) W przemyśle elektronicznym skand może być stosowany jako różne urządzenia półprzewodnikowe. Na przykład zastosowanie siarczynu skandu w półprzewodnikach przyciągnęło uwagę w kraju i za granicą, a ferryt zawierający skand jest również obiecujący wrdzenie magnetyczne komputerów.
(5) W przemyśle chemicznym związek skandu jest stosowany jako środek odwadniający i dehydrogenujący alkohol, będący wydajnym katalizatorem do produkcji etylenu i chloru z odpadowego kwasu solnego.
(6) W przemyśle szklarskim można produkować specjalne szkła zawierające skand.
(7) W przemyśle źródeł światła elektrycznego lampy skandowe i sodowe wykonane ze skandu i sodu mają zalety wysokiej wydajności i pozytywnej barwy światła.
(8) Skand występuje w naturze w postaci 45Sc. Ponadto istnieje dziewięć radioaktywnych izotopów skandu, mianowicie 40~44Sc i 46~49Sc. Spośród nich 46Sc, jako znacznik, był stosowany w przemyśle chemicznym, metalurgii i oceanografii. W medycynie są ludzie za granicą, którzy badają wykorzystanie 46Sc w leczeniu raka.
Czas publikacji: 04-07-2022