Apowszechną metaforą jest to, że jeśli ropa naftowa jest krwią przemysłu, to pierwiastki ziem rzadkich są witaminą przemysłu.
Ziemia rzadka to skrót oznaczający grupę metali. Pierwiastki ziem rzadkich, REE) odkrywane są 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. są szeroko stosowane w wielu dziedzinach, takich jak elektronika, petrochemia i metalurgia. Niemal co 3-5 lat naukowcy odkrywają nowe zastosowania pierwiastków ziem rzadkich, a co szósty wynalazek nie może być oddzielony od pierwiastków ziem rzadkich.
Chiny są bogate w minerały ziem rzadkich i zajmują pierwsze miejsce w trzech światach: pierwsze pod względem rezerw zasobów, stanowiące około 23%; Produkcja jest pierwsza i stanowi 80% do 90% światowych surowców ziem rzadkich; Wielkość sprzedaży jest pierwsza, z 60% do 70% produktów ziem rzadkich eksportowanych za granicę. Jednocześnie Chiny są jedynym krajem, który może dostarczyć wszystkie 17 rodzajów metali ziem rzadkich, zwłaszcza średnie i ciężkie metale ziem rzadkich o wyjątkowym zastosowaniu wojskowym. Udział Chin jest godny pozazdroszczenia.
RZiemia jest cennym zasobem strategicznym, 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 gałęzi przemysłu zaawansowanych technologii, takich jak produkcja zaawansowanego sprzętu, nowa energia i gałęzie przemysłu wschodzące. szeroko stosowane 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 metali ziem rzadkich pochodziło z Chin.
Spójrzmy jeszcze raz na Stany Zjednoczone, ich zasoby pierwiastków ziem rzadkich ustępują jedynie Chinom, ale wszystkie ich metale ziem rzadkich to 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 wydobycie lekkich pierwiastków ziem rzadkich jest nieekonomiczne, co ludzie z branży zamienili w fałszywe pierwiastki ziem rzadkich. 80% importu metali ziem rzadkich do USA pochodzi z Chin.
Towarzysz Deng Xiaoping powiedział kiedyś: „Na Bliskim Wschodzie jest ropa, a w Chinach pierwiastki ziem rzadkich”. Znaczenie jego słów jest oczywiste. Ziemia rzadka to nie tylko niezbędny „MSG” dla 1/5 zaawansowanych technologicznie produktów na świecie, ale także potężna karta przetargowa dla Chin przy przyszłym światowym stole negocjacyjnym. Ochrona i naukowe wykorzystanie zasobów pierwiastków ziem rzadkich. W ostatnich latach wielu ludzi o wzniosłych ideałach stało się strategią narodową, aby zapobiec ślepej sprzedaży i eksportowi cennych zasobów pierwiastków ziem rzadkich do krajów zachodnich. W 1992 r. Deng Xiaoping jasno stwierdził status Chin jako dużego kraju zawierającego pierwiastki ziem rzadkich.
Lista zastosowań 17 pierwiastków ziem rzadkich
1 lantan jest stosowany w materiałach stopowych i foliach rolniczych
Cer jest szeroko stosowany w szkle samochodowym
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 do produkcji europu i wyświetlaczy ciekłokrystalicznych
Gadolin 8 do medycznego rezonansu magnetycznego
9 terb jest używany w regulatorze skrzydeł samolotu
10 erb jest używany w dalmierzach laserowych w wojsku
11 dysproz jest używany jako źródło światła w kliszy i druku
12 holm służy do produkcji optycznych urządzeń komunikacyjnych
Tul 13 stosowany jest w diagnostyce klinicznej i leczeniu nowotworów
14 dodatek iterbu do elementu pamięci komputera
Zastosowanie lutetu 15 w technologii akumulatorów energetycznych
Itr 16 służy do produkcji drutów i elementów sił powietrznych
Skand jest często używany do produkcji stopów
Szczegóły są następujące:
1
Lantan (LA)
Podczas wojny w Zatoce Perskiej noktowizor zawierający lantan, pierwiastek ziem rzadkich, stał się przeważającym źródłem amerykańskich czołgów. Powyższe zdjęcie przedstawia sproszkowany chlorek lantanu（Mapa danych)
Lantan jest szeroko stosowany w materiałach piezoelektrycznych, materiałach elektrotermicznych, materiałach termoelektrycznych, materiałach magnetorezystancyjnych, materiałach luminescencyjnych (niebieski proszek), materiałach do przechowywania wodoru, szkle optycznym, materiałach laserowych, różnych materiałach stopowych itp. Lantan jest również stosowany w katalizatorach do wytwarzania wiele organicznych produktów chemicznych Naukowcy nazwali lantan „super wapniem” ze względu na jego wpływ na uprawy.
2
Cer (CE)
Cer może być stosowany jako katalizator, elektroda łukowa i specjalne szkło. Stop ceru jest odporny na wysokie temperatury i może być stosowany do produkcji części do silników odrzutowych（Mapa danych)
(1) Cer, jako dodatek do szkła, może pochłaniać 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 dla powietrza kondycjonowanie. Od 1997 r. do wszystkich szyb samochodowych w Japonii dodawany jest tlenek ceru. W 1996 r. do produkcji szkła samochodowego zużyto co najmniej 2000 ton ceru, a w Stanach Zjednoczonych ponad 1000 ton.
(2) Obecnie cer stosuje się w katalizatorze oczyszczania spalin samochodowych, który może skutecznie zapobiegać odprowadzaniu do powietrza dużej ilości spalin samochodowych. 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 szkodliwych dla środowiska i ludzi. Można go stosować do barwienia tworzyw sztucznych, powłok, przemysłu farbiarskiego i papierniczego. Obecnie wiodącą firmą jest francuska firma Rhone Planck.
(4) CE: System laserowy LiSAF to laser na ciele stałym opracowany w Stanach Zjednoczonych. Można go wykorzystać do wykrywania broni biologicznej i leków poprzez monitorowanie stężenia tryptofanu. Cer jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach. Prawie wszystkie zastosowania pierwiastków ziem rzadkich zawierają cer. Takie jak proszek polerski, materiały do przechowywania wodoru, materiały termoelektryczne, elektrody cerowo-wolframowe, kondensatory ceramiczne, ceramika piezoelektryczna, materiały ścierne węglik cerowo-krzemowy, surowce do ogniw paliwowych, katalizatory benzynowe, niektóre trwałe materiały magnetyczne, różne stopy stali i metali nieżelaznych.
3
Prazeodym (PR)
Stop prazeodymu i neodymu
(1) Prazeodym jest szeroko stosowany w ceramice budowlanej i ceramice codziennego użytku. Można go mieszać z szkliwem ceramicznym w celu uzyskania kolorowego szkliwa, a także można go stosować jako pigment podszkliwny. Pigment jest jasnożółty o czystym i eleganckim kolorze.
(2) Służy do produkcji magnesów trwałych. Używając taniego prazeodymu i neodymu zamiast czystego metalu neodymowego do wytworzenia materiału na magnes trwały, jego odporność na tlen i właściwości mechaniczne są oczywiście poprawione i można go przetwarzać 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 poprzez dodanie wzbogaconego prazeodymu i neodymu do sita molekularnego zeolitu Y w celu przygotowania katalizatora krakingu ropy naftowej. Chiny zaczęły wprowadzać do użytku przemysłowego w latach 70. XX wieku, i konsumpcja 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 jasnym świetle dziennym może osiągnąć zasięg niemal 4000 metrów（Mapa danych)
Wraz z narodzinami prazeodymu powstał 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 od wielu lat cieszy się dużym zainteresowaniem na rynku ze względu na swoją wyjątkową pozycję w dziedzinie pierwiastków ziem rzadkich. Największym użytkownikiem neodymu jest materiał z magnesami trwałymi NdFeB. Pojawienie się magnesów trwałych NdFeB tchnęło nową żywotność w dziedzinę zaawansowanych technologii pierwiastków ziem rzadkich. Magnes NdFeB nazywany jest „królem magnesów trwałych” ze względu na wysoką energię magnetyczną. Jest szeroko stosowany w elektronice, maszynach i innych gałęziach przemysłu ze względu na doskonałą wydajność. Pomyślny rozwój spektrometru magnetycznego Alpha wskazuje, że właściwości magnetyczne magnesów NdFeB w Chinach osiągnęły poziom światowy. Neodym jest również stosowany w materiałach nieżelaznych. Dodanie 1,5–2,5% neodymu do stopu magnezu lub aluminium może poprawić właściwości stopu w wysokich temperaturach, szczelność i odporność na korozję. Szeroko stosowane jako materiały lotnicze. Ponadto granat itrowo-aluminiowy domieszkowany neodymem wytwarza krótkofalową wiązkę laserową, która jest szeroko stosowana w przemyśle do spawania i cięcia cienkich materiałów o grubości poniżej 10 mm. W leczeniu zamiast skalpela do usuwania ran chirurgicznych lub dezynfekcji ran wykorzystuje się laser Nd:YAG. Neodym stosowany jest także do barwienia szkła i materiałów ceramicznych oraz jako dodatek do wyrobów gumowych.
5
Troll (µm)
Tul to sztuczny pierwiastek radioaktywny wytwarzany w reaktorach jądrowych (mapa danych)
(1) może być używany jako źródło ciepła. Zapewnij energię pomocniczą do wykrywania próżni i sztucznego satelity.
(2)Pm147 emituje niskoenergetyczne promienie β, które można wykorzystać do produkcji baterii talerzy. Jako źródło zasilania instrumentów naprowadzania rakiet i zegarów. Ten rodzaj baterii ma niewielkie rozmiary i może być używany nieprzerwanie przez kilka lat. Ponadto promet jest również stosowany w przenośnym aparacie rentgenowskim, preparatyce luminoforu, pomiarach grubości i lampach ostrzegawczych.
6
Samar (Sm)
Samar metalowy (mapa danych)
Sm jest jasnożółty i jest surowcem 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. XX w. wynaleziono system SmCo5, a w późniejszym okresie wynaleziono system Sm2Co17. Teraz priorytetem jest żądanie tego ostatniego. Czystość tlenku samaru stosowanego w magnesie samarowo-kobaltowym nie musi być zbyt wysoka. Biorąc pod uwagę koszty, głównie przy użyciu około 95% produktów. Ponadto tlenek samaru jest również stosowany w kondensatorach ceramicznych i katalizatorach. Ponadto samar ma właściwości nuklearne, które można wykorzystać jako materiały konstrukcyjne, materiały osłonowe i materiały kontrolne w reaktorach energii atomowej, dzięki czemu można bezpiecznie wykorzystać ogromną energię powstającą w wyniku rozszczepienia jądrowego.
7
Europ (UE)
Proszek tlenku europu (mapa danych)
Tlenek europu jest najczęściej stosowany w luminoforach (mapa danych)
W 1901 roku Eugene-AntoleDemarcay odkrył nowy pierwiastek z „samarium” nazwany europem. Nazwa ta prawdopodobnie pochodzi od słowa Europa. Tlenek europu jest najczęściej stosowany w proszku fluorescencyjnym. Eu3+ stosuje się jako aktywator czerwonego luminoforu, a Eu2+ stosuje się jako luminofor niebieski. Obecnie Y2O2S:Eu3+ jest najlepszym luminoforem pod względem skuteczności świetlnej, stabilności powłoki i kosztów recyklingu. Ponadto jest szeroko stosowany ze względu na udoskonalenie technologii, takich jak poprawa wydajności świetlnej i kontrastu. W ostatnich latach tlenek europu był także stosowany jako luminofor o stymulowanej emisji w nowym systemie diagnostyki medycznej za pomocą promieni rentgenowskich. Tlenek europu może być również stosowany do produkcji kolorowych soczewek i filtrów optycznych, do urządzeń do przechowywania pęcherzyków magnetycznych. Może również wykazać swoje talenty 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 ludzkiego ciała podczas leczenia.
(2) Jego tlenek siarki może być stosowany jako siatka matrycowa lampy oscyloskopowej i ekranu rentgenowskiego o specjalnej jasności.
(3) Gadolin w gadolinowo-galowym granacie jest idealnym pojedynczym substratem dla pamięci bąbelkowej.
(4) Może być stosowany jako stały magnetyczny czynnik chłodniczy bez ograniczeń cyklu Camot.
(5) Stosowany jest jako inhibitor do kontrolowania poziomu reakcji łańcuchowej w elektrowniach jądrowych w celu zapewnienia bezpieczeństwa reakcji jądrowych.
(6) Jest stosowany jako dodatek do magnesu samarowo-kobaltowego, aby zapewnić, że działanie nie zmienia się wraz z temperaturą.
9
Terb (Tb)
Proszek tlenku terbu (mapa danych)
Zastosowanie terbu dotyczy głównie dziedzin zaawansowanych technologii, które są projektem nowatorskim, wymagającym dużej wiedzy technologicznej i wiedzy, a także projektem o niezwykłych korzyściach ekonomicznych i atrakcyjnych perspektywach rozwoju.
(1) Fosfory stosuje się jako aktywatory zielonego proszku w luminoforach trójkolorowych, takich jak matryca z fosforanu aktywowanego terbem, matryca z krzemianu aktywowanego terbem i matryca z glinianu ceru i magnezu aktywowana terbem, wszystkie one emitują zielone światło w stanie wzbudzonym.
(2) Magnetooptyczne materiały magazynujące. W ostatnich latach terbowe materiały magnetooptyczne osiągnęły skalę produkcji masowej. Dyski magnetooptyczne wykonane z amorficznych folii Tb-Fe służą jako elementy pamięci komputera, a pojemność pamięci zwiększa się 10–15 razy.
(3) Szkło magnetooptyczne i zawierające terb szkło obrotowe Faradaya to kluczowy materiał do produkcji rotatorów, izolatorów i annulatorów, które są szeroko stosowane w technologii laserowej. Zwłaszcza rozwój terfenolu otworzył nowe zastosowania terfenolu, który jest nowym materiałem odkrytym w latach 70. XX wieku. Połowa tego stopu składa się z terbu i dysprozu, czasami z holmu, a reszta to żelazo. Stop został po raz pierwszy opracowany przez Ames Laboratory w Iowa, USA. Kiedy terfenol zostanie umieszczony w polu magnetycznym, jego rozmiar zmienia się bardziej niż w przypadku zwykłych materiałów magnetycznych, które umożliwiają wykonywanie precyzyjnych ruchów mechanicznych. Żelazo dysprozowoterbowe było początkowo stosowane głównie w sonarach, a obecnie jest szeroko stosowane w wielu dziedzinach. Od układu wtrysku paliwa, sterowania zaworami cieczy, mikropozycjonowania, po mechaniczne siłowniki, mechanizmy i regulatory skrzydeł do kosmicznych teleskopów w samolotach.
10
Dy (D)
Dysproz metaliczny (mapa danych)
(1) Jako dodatek do magnesów trwałych NdFeB, dodanie około 2 ~ 3% dysprozu do tego magnesu może poprawić jego siłę koercyjną. W przeszłości zapotrzebowanie na dysproz nie było duże, ale wraz ze wzrostem zapotrzebowania na magnesy NdFeB stał się on niezbędnym elementem dodatkowym, a jego zawartość musi wynosić około 95 ~ 99,9%, a zapotrzebowanie również szybko wzrosło.
(2) Dysproz stosuje się jako aktywator fosforu. Trójwartościowy dysproz jest obiecującym jonem aktywującym trójkolorowe materiały luminescencyjne z pojedynczym centrum luminescencyjnym. Składa się głównie z dwóch pasm emisji, jedno to emisja światła żółtego, drugie to emisja światła niebieskiego. Materiały luminescencyjne domieszkowane dysprozem można stosować jako luminofory trójkolorowe.
(3) Dysproz jest niezbędnym surowcem metalowym do przygotowania stopu terfenolu w stopie magnetostrykcyjnym, który może realizować pewne precyzyjne działania ruchu mechanicznego. (4) Dysproz metaliczny może być stosowany jako magnetooptyczny materiał magazynujący o dużej prędkości zapisu i czułości odczytu.
(5) Substancją roboczą stosowaną w lampach dysprozowych jest jodek dysprozu, który ma zalety: wysoką jasność, dobry kolor, wysoką temperaturę barwową, mały rozmiar, stabilny łuk itd. i jest stosowany do wytwarzania lamp dysprozowych. jako źródło światła dla folii i druku.
(6) Dysproz stosuje się do pomiaru widma energii neutronów lub jako absorber neutronów w przemyśle energii atomowej ze względu na duże pole przekroju poprzecznego wychwytu neutronów.
(7) Dy3Al5O12 można również stosować jako magnetyczną substancję roboczą do chłodzenia magnetycznego. Wraz z rozwojem nauki i technologii obszary zastosowań dysprozu będą stale poszerzane i poszerzane.
11
Holm (Ho)
Stop Ho-Fe (mapa danych)
Obecnie zakres zastosowań żelaza wymaga dalszego rozwoju, a zużycie nie jest zbyt duże. Niedawno Instytut Badań nad Ziemią Rzadką w firmie Baotou Steel przyjął technologię oczyszczania poprzez destylację w wysokiej temperaturze i w wysokiej próżni oraz opracował metal Qin Ho/>RE>99,9% o wysokiej czystości z niską zawartością zanieczyszczeń innych niż pierwiastki ziem rzadkich.
Obecnie głównymi zastosowaniami zamków są:
(1) Jako dodatek do metalowej lampy halogenowej, metalowa lampa halogenowa jest rodzajem gazowej lampy wyładowczej opracowanej na bazie wysokoprężnej lampy rtęciowej, a jej cechą charakterystyczną jest to, że żarówka jest wypełniona różnymi halogenkami metali ziem rzadkich. Obecnie stosuje się głównie jodki metali ziem rzadkich, które podczas wyładowań gazów emitują różne linie widmowe. Substancją roboczą stosowaną w lampie żelaznej jest qiniodek. W strefie łuku można uzyskać wyższe stężenie atomów metali, co znacznie poprawia wydajność promieniowania.
(2) Żelazo można stosować jako dodatek do granatu żelaznego lub miliardowego aluminium
(3) Granat aluminiowy domieszkowany Khinem (Ho:YAG) może emitować laser o średnicy 2um, a współczynnik absorpcji lasera o długości 2um przez tkanki ludzkie jest wysoki, prawie o trzy rzędy wielkości wyższy niż w przypadku Hd:YAG. Dlatego też, stosując laser Ho:YAG do operacji medycznych, można nie tylko poprawić efektywność i dokładność operacji, ale także zmniejszyć obszar uszkodzeń termicznych do mniejszych rozmiarów. Swobodna wiązka generowana przez kryształ blokujący może eliminować tłuszcz bez wytwarzania nadmiernego ciepła. Donoszono, że w celu zmniejszenia uszkodzeń termicznych zdrowych tkanek, leczenie jaskry metodą W-Laser w Stanach Zjednoczonych może zmniejszyć ból związany z zabiegiem chirurgicznym. Poziom kryształu laserowego o średnicy 2um w Chinach osiągnął poziom międzynarodowy, dlatego konieczne jest opracowanie i produkcja tego rodzaju kryształu laserowego.
(4) Do magnetostrykcyjnego stopu Terfenolu-D można także dodać niewielką ilość Cr, aby zmniejszyć pole zewnętrzne wymagane do namagnesowania w stanie nasycenia.
(5) Ponadto włókno domieszkowane żelazem można wykorzystać do produkcji lasera światłowodowego, wzmacniacza światłowodowego, czujnika światłowodowego i innych urządzeń komunikacji optycznej, które odegrają ważniejszą rolę w dzisiejszej szybkiej komunikacji światłowodowej
12
Erb (ER)
Proszek tlenku erbu (tabela informacyjna)
(1) Emisja światła Er3+ przy 1550nm ma szczególne znaczenie, ponieważ ta długość fali zlokalizowana jest przy najniższych stratach światłowodu w komunikacji światłowodowej. Po wzbudzeniu światłem o długości fali 980nm i 1480nm, jon przynęty (Er3+) przechodzi ze stanu podstawowego 4115/2 do stanu wysokoenergetycznego 4I13/2. Kiedy Er3+ w stanie wysokoenergetycznym przechodzi z powrotem do stanu podstawowego, emituje światło o długości fali 1550 nm. Światłowód kwarcowy może przepuszczać światło o różnych długościach fal. Jednakże współczynnik tłumienia optycznego w paśmie 1550 nm jest najniższy (0,15 dB/km), co stanowi prawie dolną granicę współczynnika tłumienia. Dlatego też strata optyczna w komunikacji światłowodowej jest minimalna, gdy pełni funkcję światła sygnalizacyjnego o długości fali 1550 nm. W ten sposób, jeśli w odpowiednią matrycę wmiesza się odpowiednie stężenie przynęty, wzmacniacz może zgodnie z laserem zrekompensować straty w systemie komunikacyjnym zasada, dlatego w sieci telekomunikacyjnej, która musi wzmacniać sygnał optyczny 1550 nm, wzmacniacz światłowodowy domieszkowany przynętą jest niezbędnym urządzeniem optycznym. Obecnie wprowadzono na rynek wzmacniacz z włókna krzemionkowego domieszkowanego przynętą. Donoszono, że w celu uniknięcia niepotrzebnej absorpcji ilość domieszkowanego włókna światłowodowego wynosi od kilkudziesięciu do setek ppm. Szybki rozwój komunikacji światłowodowej otworzy nowe obszary zastosowań .
(2) (2) Ponadto kryształ lasera domieszkowanego przynętą oraz jego wyjściowy laser 1730 nm i laser 1550 nm są bezpieczne dla ludzkich oczu, mają dobrą transmisję atmosferyczną, dużą zdolność penetracji dymu z pola bitwy, dobre bezpieczeństwo, niełatwe do wykrycia przez wroga, a kontrast promieniowania celów wojskowych jest duży. Został on przerobiony na przenośny dalmierz laserowy, bezpieczny dla ludzkiego oka w zastosowaniach wojskowych.
(3) (3) Er3 + można dodać do szkła, aby wytworzyć materiał laserowy ze szkła ziem rzadkich, który jest stałym materiałem laserowym o największej wyjściowej energii impulsu i najwyższej mocy wyjściowej.
(4) Er3 + może być również stosowany jako jon aktywny w materiałach laserowych z konwersją w górę pierwiastków ziem rzadkich.
(5) (5) Dodatkowo przynętę można stosować także do odbarwiania i barwienia szkła szklanego i kryształowego.
13
Tul (TM)
Tul po napromieniowaniu w reaktorze jądrowym wytwarza izotop mogący emitować promieniowanie rentgenowskie, które można wykorzystać jako przenośne źródło promieniowania rentgenowskiego（Mapa danych)
(1)TM służy jako źródło promieni w przenośnym aparacie rentgenowskim. Po napromieniowaniu w reaktorze jądrowymTMwytwarza rodzaj izotopu, który może emitować promieniowanie rentgenowskie, które można wykorzystać do wykonania przenośnego naświetlacza krwi. Ten rodzaj radiometru może zmienić Yu-169 wTM-170 pod działaniem wysokiej i środkowej wiązki i promieniuje promieniowanie rentgenowskie w celu napromieniowania krwi i zmniejszenia liczby białych krwinek. To właśnie te białe krwinki powodują odrzucenie przeszczepionego narządu, aby ograniczyć wczesne odrzucanie narządów.
(2) (2)TMmoże być również stosowany w diagnostyce klinicznej i leczeniu nowotworów ze względu na jego duże powinowactwo do tkanki nowotworowej, ciężkie pierwiastki ziem rzadkich są bardziej kompatybilne niż lekkie pierwiastki ziem rzadkich, zwłaszcza powinowactwo Yu jest największe.
(3) (3) Uczulacz na promieniowanie rentgenowskie Laobr: br (niebieski) jest stosowany jako aktywator w fosforze ekranu uczulającego na promieniowanie rentgenowskie w celu zwiększenia czułości optycznej, zmniejszając w ten sposób narażenie i szkodliwość promieniowania rentgenowskiego dla ludzi× Dawka promieniowania wynosi 50%, co ma istotne znaczenie praktyczne w zastosowaniach medycznych.
(4) (4) Lampę metalohalogenkową można zastosować jako dodatek do nowego źródła światła.
(5) (5) Tm3 + można dodać do szkła, aby wytworzyć materiał laserowy ze szkła ziem rzadkich, który jest materiałem lasera na ciele stałym o największym impulsie wyjściowym i najwyższej mocy wyjściowej. Tm3 + może być również użyty jako jon aktywacyjny materiałów laserowych z konwersją w górę pierwiastków ziem rzadkich.
14
Iterb (Yb)
Iterb metaliczny (mapa danych)
(1) Jako materiał powłokowy osłaniający ciepło. Wyniki pokazują, że lustro może oczywiście poprawić odporność na korozję powłoki cynkowej osadzanej galwanicznie, a wielkość ziaren powłoki z lustrem jest mniejsza niż powłoki bez lustra.
(2) Jako materiał magnetostrykcyjny. Materiał ten ma właściwości gigantycznej magnetostrykcji, to znaczy rozszerzania się w polu magnetycznym. Stop składa się głównie ze stopu lustra/ferrytu i stopu dysprozu/ferrytu, a w celu wytworzenia dodaje się pewną ilość manganu gigantyczna magnetostrykcja.
(3) Element lustrzany używany do pomiaru ciśnienia. Eksperymenty pokazują, że czułość elementu zwierciadlanego jest wysoka w skalibrowanym zakresie ciśnienia, co otwiera nowe możliwości zastosowania zwierciadła w pomiarze ciśnienia.
(4) Wypełnienia ubytków zębów trzonowych na bazie żywicy zastępujące powszechnie stosowany w przeszłości amalgamat srebra.
(5) Japońskim naukowcom pomyślnie zakończono przygotowanie lasera falowodowego z osadzonym liniowym granatem wanadowym domieszkowanym lustrzanie, co ma ogromne znaczenie dla dalszego rozwoju technologii laserowej. Ponadto lustro jest również wykorzystywane do fluorescencyjnego aktywatora proszku, ceramiki radiowej, dodatku do elementu pamięci komputera elektronicznego (bańki magnetycznej), strumienia włókna szklanego i dodatku do szkła optycznego itp.
15
Lutet (Lu)
Proszek tlenku lutetu (mapa danych)
Kryształ krzemianu itru i lutetu (mapa danych)
(1) wykonać specjalne stopy. Na przykład stop lutetu i glinu można zastosować do analizy aktywacji neutronów.
(2) Stabilne nuklidy lutetu odgrywają rolę katalityczną w krakingu ropy naftowej, alkilowaniu, uwodornieniu i polimeryzacji.
(3) Dodatek itru-żelaza lub granatu itrowo-glinowego może poprawić niektóre właściwości.
(4) Surowce zbiornika bańki magnetycznej.
(5) Złożony kryształ funkcjonalny, tetraboran glinowo-itrowo-neodymowy domieszkowany lutetem, należy do technicznej dziedziny wzrostu kryształów chłodzących roztwory 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 niskowymiarowych półprzewodnikach molekularnych. Ponadto lutet wykorzystywany jest także w technologii akumulatorów energetycznych oraz jako aktywator fosforu.
16
Itr (y)
Itr jest szeroko stosowany, granat itrowo-glinowy może być stosowany jako materiał laserowy, granat itrowo-żelazowy jest używany w technologii mikrofalowej i przenoszeniu energii akustycznej, a wanadan itru i tlenek itru domieszkowane europem są stosowane jako luminofory w telewizorach kolorowych. (mapa danych)
(1) Dodatki do stali i stopów metali nieżelaznych. Stop FeCr zwykle zawiera 0,5–4% itru, co może zwiększyć odporność na utlenianie i ciągliwość tych stali nierdzewnych; Kompleksowe właściwości stopu MB26 można oczywiście poprawić poprzez dodanie odpowiedniej ilości mieszanych metali ziem rzadkich bogatych w itr, które mogą zastąpić niektóre średnio wytrzymałe stopy aluminium i być stosowane w poddawanych obciążeniom elementach samolotów. Dodanie niewielkiej ilości pierwiastków ziem rzadkich bogatych w itr do stopu Al-Zr umożliwia poprawę przewodności tego stopu; Stop został przyjęty przez większość fabryk drutu w Chinach. Dodanie itru do stopu miedzi poprawia przewodność i wytrzymałość mechaniczną.
(2) Do opracowania części silnika można zastosować materiał ceramiczny z azotku krzemu zawierający 6% itru i 2% aluminium.
(3) Wiązka lasera Nd:Y:Al: Garnet o mocy 400 W służy do wiercenia, cięcia i spawania dużych elementów.
(4) Ekran mikroskopu elektronowego składający się z monokryształu granatu Y-Al ma wysoką jasność fluorescencji, niską absorpcję rozproszonego światła oraz dobrą odporność na wysokie temperatury i odporność na 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) Wysokotemperaturowy materiał przewodzący protony SrZrO3 domieszkowany itrem, który obecnie cieszy się dużym zainteresowaniem, ma ogromne znaczenie w produkcji ogniw paliwowych, ogniw elektrolitycznych i czujników gazów wymagających wysokiej rozpuszczalności wodoru. Ponadto itr jest również stosowany jako materiał do natryskiwania w wysokiej temperaturze, rozcieńczalnik paliwa do reaktorów atomowych, dodatek do materiałów o magnesach trwałych i getter w przemyśle elektronicznym.
17
Skand (Sc)
Skand metalu (mapa danych)
W porównaniu z pierwiastkami itru i lantanowców 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 najpierw po potraktowaniu amoniakiem (lub bardzo rozcieńczonymi zasadami), dzięki czemu można go łatwo oddzielić od pierwiastków ziem rzadkich metodą „wytrącania frakcyjnego”. Inną metodą jest wykorzystanie do separacji rozkładu polaryzacyjnego azotanów. Azotan skandu jest najłatwiejszy do rozkładu, osiągając w ten sposób cel separacji.
Sc można otrzymać przez elektrolizę. ScCl3, KCl i LiCl topią się podczas rafinacji skandu, a stopiony cynk wykorzystuje się jako katodę do elektrolizy, w wyniku czego skand wytrąca się na elektrodzie cynkowej, a następnie cynk odparowuje się, otrzymując skand. Ponadto skand można łatwo odzyskać podczas przetwarzania rudy w celu wytworzenia pierwiastków uranu, toru i lantanowców. Kompleksowe odzyskiwanie towarzyszącego skandu z rud wolframu i cyny jest również jednym z ważnych źródeł skandu. Skand jest m.in.występuje głównie w postaci trójwartościowej w związku, który łatwo utlenia się w powietrzu do Sc2O3 i traci metaliczny połysk i zmienia kolor na ciemnoszary.
Główne zastosowania skandu to:
(1) Skand może reagować z gorącą wodą, uwalniając wodór, a także jest rozpuszczalny w kwasie, dlatego jest silnym środkiem redukującym.
(2) Tlenek i wodorotlenek skandu mają charakter wyłącznie zasadowy, ale jego popiół solny prawie nie ulega hydrolizie. Chlorek skandu jest białym kryształem, rozpuszczalnym w wodzie i rozpływającym się w powietrzu. (3) W przemyśle metalurgicznym skand jest często używany do wytwarzania stopów (dodatków do stopów) w celu poprawy wytrzymałości, twardości, odporności cieplnej i wydajności stopów. Na przykład dodanie niewielkiej ilości skandu do roztopionego żelaza może znacznie poprawić właściwości żeliwa, natomiast dodanie niewielkiej ilości skandu do aluminium może poprawić jego wytrzymałość i odporność cieplną.
(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 stosuje się jako środek odwodornienia i odwodnienia alkoholu, który jest skutecznym katalizatorem do produkcji etylenu i chloru ze odpadowego kwasu solnego.
(6) W przemyśle szklarskim można wytwarzać specjalne szkła zawierające skand.
(7) W branży elektrycznych źródeł światła lampy skandowe i sodowe wykonane ze skandu i sodu mają tę zaletę, że charakteryzują się wysoką wydajnością i pozytywną barwą światła.
(8) Skand występuje w przyrodzie w postaci 45Sc. Ponadto istnieje dziewięć radioaktywnych izotopów skandu, mianowicie 40 ~ 44Sc i 46 ~ 49Sc. Wśród nich 46Sc, jako znacznik, znalazł zastosowanie w przemyśle chemicznym, metalurgii i oceanografii. W medycynie są ludzie za granicą, którzy studiują zastosowanie 46Sc w leczeniu raka.
Czas publikacji: 04 lipca 2022 r