AUna metàfora comuna és que si el petroli és la sang de la indústria, les terres rares són la vitamina de la indústria.
Terres rares és l'abreviatura d'un grup de metalls. Els elements de terres rares (REE) s'han anat descobrint un darrere l'altre des de finals del segle XVIII. Hi ha 17 tipus de REE, incloent-hi 15 lantànids a la taula periòdica dels elements químics: lantà (La), ceri (Ce), praseodimi (Pr), neodimi (Nd), prometi (Pm), etc. Actualment, s'ha utilitzat àmpliament en molts camps com l'electrònica, la petroquímica i la metal·lúrgia. Gairebé cada 3-5 anys, els científics poden descobrir nous usos de les terres rares, i un de cada sis invents no es pot separar de les terres rares.
La Xina és rica en minerals de terres rares, ocupant el primer lloc en tres mons: el primer en reserves de recursos, que representen aproximadament el 23%; la producció és la primera, representant del 80% al 90% dels productes de terres rares del món; el volum de vendes és el primer, amb un 60% al 70% dels productes de terres rares exportats a l'estranger. Al mateix temps, la Xina és l'únic país que pot subministrar els 17 tipus de metalls de terres rares, especialment terres rares mitjanes i pesades amb un ús militar destacat. La quota de mercat de la Xina és envejable.
RLa terra és un recurs estratègic valuós, conegut com a "glutamat monosòdic industrial" i "mare de nous materials", i s'utilitza àmpliament en la ciència i la tecnologia d'avantguarda i la indústria militar. Segons el Ministeri d'Indústria i Tecnologia de la Informació, els materials funcionals com ara els imants permanents de terres rares, la luminescència, l'emmagatzematge d'hidrogen i la catàlisi s'han convertit en matèries primeres indispensables per a les indústries d'alta tecnologia com la fabricació d'equips avançats, les noves energies i les indústries emergents. També s'utilitza àmpliament en electrònica, indústria petroquímica, metal·lúrgia, maquinària, noves energies, indústria lleugera, protecció del medi ambient, agricultura, etc.
Ja el 1983, el Japó va introduir un sistema de reserves estratègiques per a minerals rars, i el 83% de les terres rares nacionals provenien de la Xina.
Fixem-nos de nou en els Estats Units, les seves reserves de terres rares només són superades per la Xina, però les seves terres rares són totes terres rares lleugeres, que es divideixen en terres rares pesades i terres rares lleugeres. Les terres rares pesades són molt cares i les terres rares lleugeres no són econòmiques per a la mina, que ha estat convertida en terres rares falses per la gent de la indústria. El 80% de les importacions de terres rares dels EUA provenen de la Xina.
El camarada Deng Xiaoping va dir una vegada: "Hi ha petroli a l'Orient Mitjà i terres rares a la Xina". La implicació de les seves paraules és evident. Les terres rares no només són el "glutamat monosòdic" necessari per a 1/5 dels productes d'alta tecnologia del món, sinó també una poderosa moneda de canvi per a la Xina a la taula de negociacions mundials en el futur. Protegir i utilitzar científicament els recursos de terres rares s'ha convertit en una estratègia nacional reclamada per moltes persones amb ideals elevats en els darrers anys per evitar que els recursos preciosos de terres rares es venguin i exportin cegament als països occidentals. El 1992, Deng Xiaoping va declarar clarament l'estatus de la Xina com a gran país de terres rares.
Llista d'usos de 17 terres rares
1 el lantà s'utilitza en materials d'aliatge i pel·lícules agrícoles
El ceri s'utilitza àmpliament en el vidre dels automòbils
El praseodimi s'utilitza àmpliament en pigments ceràmics
El neodimi s'utilitza àmpliament en materials aeroespacials
5 plats proporcionen energia auxiliar per als satèl·lits
Aplicació del 6 samari en un reactor d'energia atòmica
7 lents de fabricació d'europi i pantalles de cristall líquid
Gadolinium 8 per a ressonància magnètica mèdica
El 9 terbi s'utilitza en el regulador d'ales d'avions
El 10 erbi s'utilitza en el telèmetre làser en assumptes militars
11 El disprosi s'utilitza com a font d'il·luminació per a pel·lícules i impressió
El 12-holmi s'utilitza per fabricar dispositius de comunicació òptica
El 13-tuli s'utilitza per al diagnòstic clínic i el tractament de tumors
14 additiu d'itterbi per a elements de memòria d'ordinador
Aplicació del 15-luteci en la tecnologia de bateries d'energia
16 itri fabrica cables i components de força d'aeronaus
L'escandi s'utilitza sovint per fer aliatges
Els detalls són els següents:
1
Lantà (LA)
A la Guerra del Golf, el dispositiu de visió nocturna amb l'element de terres rares lantà es va convertir en la font aclaparadora dels tancs nord-americans. La imatge superior mostra pols de clorur de lantà.(Mapa de dades)
El lantà s'utilitza àmpliament en materials piezoelèctrics, materials electrotèrmics, materials termoelèctrics, materials magnetoresistents, materials luminescents (pols blava), materials d'emmagatzematge d'hidrogen, vidre òptic, materials làser, diversos materials d'aliatge, etc. El lantà també s'utilitza en catalitzadors per a la preparació de molts productes químics orgànics. Els científics han anomenat el lantà "supercalci" pel seu efecte sobre els cultius.
2
Ceri (CE)
El ceri es pot utilitzar com a catalitzador, elèctrode d'arc i vidre especial. L'aliatge de ceri és resistent a la calor elevada i es pot utilitzar per fabricar peces de propulsió a reacció.(Mapa de dades)
(1) El ceri, com a additiu per al vidre, pot absorbir els raigs ultraviolats i infrarojos, i s'ha utilitzat àmpliament en el vidre dels automòbils. No només pot prevenir els raigs ultraviolats, sinó que també pot reduir la temperatura dins del cotxe, per tal d'estalviar electricitat per a l'aire condicionat. Des del 1997, s'ha afegit ceri a tot el vidre dels automòbils al Japó. El 1996, es van utilitzar almenys 2000 tones de ceri en el vidre dels automòbils, i més de 1000 tones als Estats Units.
(2) Actualment, el ceri s'utilitza en catalitzadors de purificació de gasos d'escapament d'automòbils, que poden evitar eficaçment que una gran quantitat de gasos d'escapament d'automòbils s'alliberin a l'aire. El consum de ceri als Estats Units representa un terç del consum total de terres rares.
(3) El sulfur de ceri es pot utilitzar en pigments en lloc de plom, cadmi i altres metalls que són nocius per al medi ambient i els éssers humans. Es pot utilitzar per acolorir plàstics, recobriments, tinta i indústries del paper. Actualment, l'empresa líder és la francesa Rhône Planck.
(4) CE: El sistema làser LiSAF és un làser d'estat sòlid desenvolupat pels Estats Units. Es pot utilitzar per detectar armes biològiques i medicaments mitjançant el control de la concentració de triptòfan. El ceri s'utilitza àmpliament en molts camps. Gairebé totes les aplicacions de terres rares contenen ceri. Com ara pols de polir, materials d'emmagatzematge d'hidrogen, materials termoelèctrics, elèctrodes de tungstè i ceri, condensadors ceràmics, ceràmica piezoelèctrica, abrasius de carbur de silici i ceri, matèries primeres per a piles de combustible, catalitzadors de gasolina, alguns materials magnètics permanents, diversos acers d'aliatge i metalls no ferrosos.
3
Praseodimi (PR)
Aliatge de neodimi i praseodimi
(1) El praseodimi s'utilitza àmpliament en la construcció de ceràmica i en ceràmica d'ús diari. Es pot barrejar amb esmalt ceràmic per fer esmalt de color i també es pot utilitzar com a pigment sota l'esmalt. El pigment és de color groc clar amb un color pur i elegant.
(2) S'utilitza per fabricar imants permanents. Utilitzant praseodimi i neodimi metàl·lics barats en lloc de neodimi metàl·lic pur per fabricar material d'imant permanent, la seva resistència a l'oxigen i les seves propietats mecàniques milloren òbviament, i es pot processar en imants de diverses formes. S'utilitza àmpliament en diversos dispositius electrònics i motors.
(3) S'utilitza en el craqueig catalític del petroli. L'activitat, la selectivitat i l'estabilitat del catalitzador es poden millorar afegint el praseodimi i el neodimi enriquits al tamís molecular de zeolita Y per preparar el catalitzador de craqueig del petroli. La Xina va començar a utilitzar-lo industrialment a la dècada de 1970 i el consum està augmentant.
(4) El praseodimi també es pot utilitzar per al poliment abrasiu. A més, el praseodimi s'utilitza àmpliament en el camp de la fibra òptica.
4
Neodimi (nd)
Per què es pot trobar primer el tanc M1? El tanc està equipat amb un telèmetre làser Nd: YAG, que pot arribar a un abast de gairebé 4000 metres en plena llum del dia.(Mapa de dades)
Amb el naixement del praseodimi, va sorgir el neodimi. L'arribada del neodimi va activar el camp de les terres rares, va tenir un paper important en el camp de les terres rares i va influir en el mercat de les terres rares.
El neodimi s'ha convertit en un punt calent al mercat durant molts anys a causa de la seva posició única en el camp de les terres rares. El major usuari de metall de neodimi és el material d'imant permanent NdFeB. L'arribada dels imants permanents NdFeB ha injectat nova vitalitat al camp d'alta tecnologia de terres rares. L'imant NdFeB s'anomena "el rei dels imants permanents" a causa del seu alt producte d'energia magnètica. S'utilitza àmpliament en electrònica, maquinària i altres indústries pel seu excel·lent rendiment. El desenvolupament reeixit de l'espectròmetre magnètic alfa indica que les propietats magnètiques dels imants NdFeB a la Xina han arribat al nivell de classe mundial. El neodimi també s'utilitza en materials no ferrosos. Afegir 1,5-2,5% de neodimi a l'aliatge de magnesi o alumini pot millorar el rendiment a altes temperatures, l'estanquitat a l'aire i la resistència a la corrosió de l'aliatge. S'utilitza àmpliament com a materials aeroespacials. A més, el granat d'alumini itri dopat amb neodimi produeix un feix làser d'ona curta, que s'utilitza àmpliament en la soldadura i el tall de materials prims amb un gruix inferior a 10 mm a la indústria. En tractaments mèdics, el làser Nd: YAG s'utilitza per extirpar ferides quirúrgiques o desinfectar-les en lloc del bisturí. El neodimi també s'utilitza per tenyir materials de vidre i ceràmica i com a additiu per a productes de cautxú.
5
Trolli (Pm)
El tuli és un element radioactiu artificial produït per reactors nuclears (mapa de dades)
(1) es pot utilitzar com a font de calor. Proporciona energia auxiliar per a la detecció de buit i satèl·lits artificials.
(2) El Pm147 emet raigs β de baixa energia, que es poden utilitzar per fabricar piles de címbals. Com a font d'alimentació d'instruments de guia de míssils i rellotges. Aquest tipus de bateria és de mida petita i es pot utilitzar contínuament durant diversos anys. A més, el prometi també s'utilitza en instruments de raigs X portàtils, preparació de fòsfor, mesurament de gruixos i làmpades de balisa.
6
Samari (Sm)
Samari metàl·lic (mapa de dades)
L'Sm és de color groc clar i és la matèria primera de l'imant permanent Sm-Co, i l'imant Sm-Co és el primer imant de terres rares utilitzat a la indústria. Hi ha dos tipus d'imants permanents: el sistema SmCo5 i el sistema Sm2Co17. A principis dels anys 70, es va inventar el sistema SmCo5 i, posteriorment, el sistema Sm2Co17. Ara es dóna prioritat a la demanda d'aquest últim. La puresa de l'òxid de samari utilitzat en l'imant de samari i cobalt no ha de ser massa alta. Tenint en compte el cost, s'utilitza principalment aproximadament el 95% dels productes. A més, l'òxid de samari també s'utilitza en condensadors i catalitzadors ceràmics. A més, el samari té propietats nuclears, que es poden utilitzar com a materials estructurals, materials de blindatge i materials de control per a reactors d'energia atòmica, de manera que es pot utilitzar amb seguretat l'enorme energia generada per la fissió nuclear.
7
Europi (Eu)
Pols d'òxid d'europi (mapa de dades)
L'òxid d'europi s'utilitza principalment per a fòsfors (mapa de dades)
El 1901, Eugene-Antole Demarcay va descobrir un nou element del "samari", anomenat europi. Probablement rep el nom de la paraula Europa. L'òxid d'europi s'utilitza principalment per a la pols fluorescent. L'Eu3+ s'utilitza com a activador del fòsfor vermell i l'Eu2+ s'utilitza com a fòsfor blau. Actualment, l'Y2O2S:Eu3+ és el millor fòsfor en eficiència lluminosa, estabilitat del recobriment i cost de reciclatge. A més, s'està utilitzant àmpliament a causa de la millora de tecnologies com ara la millora de l'eficiència lluminosa i el contrast. L'òxid d'europi també s'ha utilitzat com a fòsfor d'emissió estimulada per a nous sistemes de diagnòstic mèdic de raigs X en els darrers anys. L'òxid d'europi també es pot utilitzar per a la fabricació de lents de colors i filtres òptics, per a dispositius d'emmagatzematge de bombolles magnètiques, i també pot demostrar el seu talent en els materials de control, materials de blindatge i materials estructurals dels reactors atòmics.
8
Gadolini (Gd)
El gadolini i els seus isòtops són els absorbents de neutrons més eficaços i es poden utilitzar com a inhibidors dels reactors nuclears. (mapa de dades)
(1) El seu complex paramagnètic soluble en aigua pot millorar el senyal d'imatge per RMN del cos humà en tractament mèdic.
(2) El seu òxid de sofre es pot utilitzar com a matriu de tub d'oscil·loscopi i pantalla de raigs X amb una brillantor especial.
(3) Gadoli en gadolini El granat de gal·li és un substrat individual ideal per a la memòria de bombolles.
(4) Es pot utilitzar com a medi de refrigeració magnètic sòlid sense restricció del cicle Camot.
(5) S'utilitza com a inhibidor per controlar el nivell de reacció en cadena de les centrals nuclears per garantir la seguretat de les reaccions nuclears.
(6) S'utilitza com a additiu de l'imant de samari i cobalt per garantir que el rendiment no canviï amb la temperatura.
9
Terbi (Tb)
Pols d'òxid de terbi (mapa de dades)
L'aplicació del terbi implica principalment el camp de l'alta tecnologia, que és un projecte d'avantguarda amb intensitat tecnològica i de coneixement, així com un projecte amb notables beneficis econòmics, amb perspectives de desenvolupament atractives.
(1) Els fòsfors s'utilitzen com a activadors de pols verda en fòsfors tricolors, com ara la matriu de fosfat activada per terbi, la matriu de silicat activada per terbi i la matriu d'aluminat de ceri-magnesi activada per terbi, que emeten llum verda en estat excitat.
(2) Materials d'emmagatzematge magnetoòptic. En els darrers anys, els materials magnetoòptics de terbi han arribat a l'escala de producció en massa. Els discs magnetoòptics fets de pel·lícules amorfes de Tb-Fe s'utilitzen com a elements d'emmagatzematge informàtic i la capacitat d'emmagatzematge s'incrementa entre 10 i 15 vegades.
(3) El vidre magnetoòptic, el vidre rotatori de Faraday que conté terbi, és el material clau per a la fabricació de rotadors, aïllants i anul·ladors que s'utilitzen àmpliament en la tecnologia làser. En particular, el desenvolupament del TerFenol ha obert una nova aplicació del Terfenol, que és un nou material descobert a la dècada de 1970. La meitat d'aquest aliatge consisteix en terbi i disprosi, de vegades amb holmi, i la resta és ferro. L'aliatge va ser desenvolupat per primera vegada pel Laboratori Ames a Iowa, EUA. Quan el Terfenol es col·loca en un camp magnètic, la seva mida canvia més que la dels materials magnètics ordinaris, cosa que pot fer possibles alguns moviments mecànics precisos. El ferro terbi-disprosi s'utilitza principalment en sonars al principi, i s'ha utilitzat àmpliament en molts camps actualment. Des del sistema d'injecció de combustible, el control de vàlvules de líquid, el microposicionament, fins a actuadors mecànics, mecanismes i reguladors d'ala per a telescopis espacials d'aeronaus.
10
Dy (Dy)
Disprosi metàl·lic (mapa de dades)
(1) Com a additiu dels imants permanents de NdFeB, afegir aproximadament un 2~3% de disprosi a aquest imant pot millorar la seva força coercitiva. En el passat, la demanda de disprosi no era gran, però amb la creixent demanda d'imants de NdFeB, es va convertir en un element additiu necessari, i el grau havia de ser d'aproximadament un 95~99,9%, i la demanda també va augmentar ràpidament.
(2) El disprosi s'utilitza com a activador del fòsfor. El disprosi trivalent és un ió activador prometedor de materials luminescents tricolors amb un únic centre luminescent. Consta principalment de dues bandes d'emissió, una és emissió de llum groga i l'altra és emissió de llum blava. Els materials luminescents dopats amb disprosi es poden utilitzar com a fòsfors tricolors.
(3) El disprosi és una matèria primera metàl·lica necessària per a la preparació d'aliatges de terfenol en aliatges magnetostrictius, que poden realitzar algunes activitats precises de moviment mecànic. (4) El disprosi metàl·lic es pot utilitzar com a material d'emmagatzematge magnetoòptic amb alta velocitat d'enregistrament i sensibilitat de lectura.
(5) Utilitzat en la preparació de làmpades de disprosi, la substància de treball utilitzada en les làmpades de disprosi és el iodur de disprosi, que té els avantatges d'una alta brillantor, bon color, alta temperatura de color, mida petita, arc estable, etc., i s'ha utilitzat com a font d'il·luminació per a pel·lícules i impressió.
(6) El disprosi s'utilitza per mesurar l'espectre d'energia dels neutrons o com a absorbent de neutrons en la indústria de l'energia atòmica a causa de la seva gran àrea de secció transversal de captura de neutrons.
(7) El Dy3Al5O12 també es pot utilitzar com a substància de treball magnètica per a la refrigeració magnètica. Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, els camps d'aplicació del disprosi s'ampliaran i s'ampliaran contínuament.
11
Holmi (Ho)
Aliatge Ho-Fe (mapa de dades)
Actualment, cal desenvolupar encara més el camp d'aplicació del ferro i el consum no és gaire gran. Recentment, l'Institut de Recerca de Terres Rares de Baotou Steel ha adoptat tecnologia de purificació per destil·lació a alta temperatura i alt buit, i ha desenvolupat un metall d'alta puresa Qin Ho/>RE>99,9% amb un baix contingut d'impureses no de terres rares.
Actualment, els principals usos dels panys són:
(1) Com a additiu de les làmpades halògenes metàl·liques, les làmpades halògenes metàl·liques són un tipus de làmpada de descàrrega de gas, que es desenvolupa sobre la base d'una làmpada de mercuri d'alta pressió, i la seva característica és que la bombeta està plena de diversos halurs de terres rares. Actualment, s'utilitzen principalment iodurs de terres rares, que emeten diferents línies espectrals quan es descarreguen de gas. La substància de treball utilitzada a la làmpada de ferro és el quiniodur. Es pot obtenir una major concentració d'àtoms metàl·lics a la zona d'arc, millorant així considerablement l'eficiència de la radiació.
(2) El ferro es pot utilitzar com a additiu per registrar ferro o granat de bilions d'alumini
(3) El granat d'alumini dopat amb Khin (Ho: YAG) pot emetre làser de 2 µm, i la taxa d'absorció del làser de 2 µm pels teixits humans és alta, gairebé tres ordres de magnitud superior a la del Hd: YAG. Per tant, quan s'utilitza el làser Ho: YAG per a operacions mèdiques, no només es pot millorar l'eficiència i la precisió de l'operació, sinó que també es pot reduir la zona de dany tèrmic a una mida més petita. El feix lliure generat pel cristall de bloqueig pot eliminar el greix sense generar una calor excessiva. Per tal de reduir el dany tèrmic als teixits sans, s'ha informat que el tractament del glaucoma amb làser W als Estats Units pot reduir el dolor de la cirurgia. El nivell del cristall làser de 2 µm a la Xina ha assolit el nivell internacional, per la qual cosa és necessari desenvolupar i produir aquest tipus de cristall làser.
(4) També es pot afegir una petita quantitat de Cr a l'aliatge magnetostrictiu Terfenol-D per reduir el camp extern necessari per a la magnetització de saturació.
(5) A més, la fibra dopada amb ferro es pot utilitzar per fabricar làsers de fibra, amplificadors de fibra, sensors de fibra i altres dispositius de comunicació òptica, que tindran un paper més important en la comunicació ràpida per fibra òptica actual.
12
Erbi (ER)
Pols d'òxid d'erbi (taula informativa)
(1) L'emissió de llum d'Er3+ a 1550 nm és d'especial importància, ja que aquesta longitud d'ona es troba a la pèrdua més baixa de la fibra òptica en la comunicació per fibra òptica. Després de ser excitat per llum de 980 nm i 1480 nm, l'ió esquer (Er3+) transita de l'estat fonamental 4115/2 a l'estat d'alta energia 4I13/2. Quan l'Er3+ en l'estat d'alta energia torna a l'estat fonamental, emet llum de 1550 nm. La fibra de quars pot transmetre llum de diferents longituds d'ona. Tanmateix, la taxa d'atenuació òptica de la banda de 1550 nm és la més baixa (0,15 dB/km), que és gairebé la taxa d'atenuació límit inferior. Per tant, la pèrdua òptica de la comunicació per fibra òptica és mínima quan s'utilitza com a llum de senyal a 1550 nm. D'aquesta manera, si la concentració adequada d'esquer es barreja a la matriu adequada, l'amplificador pot compensar la pèrdua en el sistema de comunicació segons el principi làser. Per tant, a la xarxa de telecomunicacions que necessita amplificar el senyal òptic de 1550 nm, l'amplificador de fibra dopada amb esquer és un dispositiu òptic essencial. Actualment, s'ha comercialitzat l'amplificador de fibra de sílice dopada amb esquer. S'informa que per evitar una absorció inútil, la quantitat dopada en fibra òptica és de desenes a centenars de ppm. El ràpid desenvolupament de la comunicació per fibra òptica obrirà nous camps d'aplicació.
(2) (2) A més, el cristall làser dopat amb esquer i els seus làsers de sortida de 1730 nm i 1550 nm són segurs per als ulls humans, tenen un bon rendiment de transmissió atmosfèrica, una forta capacitat de penetració al fum del camp de batalla, una bona seguretat, no són fàcils de detectar per l'enemic i el contrast de la radiació dels objectius militars és gran. S'ha convertit en un telèmetre làser portàtil que és segur per als ulls humans en ús militar.
(3) (3) Es pot afegir Er3+ al vidre per fabricar material làser de vidre de terres rares, que és el material làser sòlid amb la major energia de pols de sortida i la major potència de sortida.
(4) L'Er3+ també es pot utilitzar com a ió actiu en materials làser de conversió ascendent de terres rares.
(5) (5) A més, l'esquer també es pot utilitzar per a la decoloració i la coloració de gots, vidre i cristall.
13
Tuli (TM)
Després de ser irradiat en un reactor nuclear, el tuli produeix un isòtop que pot emetre raigs X, que es pot utilitzar com a font de raigs X portàtil.(Mapa de dades)
(1)TM s'utilitza com a font de raigs d'una màquina de raigs X portàtil. Després de ser irradiat en un reactor nuclear,TMprodueix un tipus d'isòtop que pot emetre raigs X, que es poden utilitzar per fabricar irradiadors de sang portàtils. Aquest tipus de radiòmetre pot convertir el yu-169 enTM-170 sota l'acció del feix llarg i mitjà, i irradia raigs X per irradiar sang i disminuir els glòbuls blancs. Són aquests glòbuls blancs els que causen el rebuig del trasplantament d'òrgans, per tal de reduir el rebuig precoç dels òrgans.
(2) (2)TMTambé es pot utilitzar en el diagnòstic clínic i el tractament de tumors a causa de la seva alta afinitat pel teixit tumoral, la terra rara pesada és més compatible que la terra rara lleugera, especialment l'afinitat de Yu és la més gran.
(3) (3) El sensibilitzador de raigs X Laobr: br (blau) s'utilitza com a activador en el fòsfor de la pantalla de sensibilització de raigs X per millorar la sensibilitat òptica, reduint així l'exposició i els danys dels raigs X als éssers humans × La dosi de radiació és del 50%, cosa que té una importància pràctica important en l'aplicació mèdica.
(4) (4) La làmpada d'halogenurs metàl·lics es pot utilitzar com a additiu en una nova font d'il·luminació.
(5) (5) Tm3+ es pot afegir al vidre per fabricar material làser de vidre de terres rares, que és el material làser d'estat sòlid amb el pols de sortida més gran i la potència de sortida més alta. Tm3+ també es pot utilitzar com a ió d'activació de materials làser de conversió ascendent de terres rares.
14
Itterbi (Yb)
Itterbi metall (mapa de dades)
(1) Com a material de recobriment de blindatge tèrmic. Els resultats mostren que el mirall pot millorar la resistència a la corrosió del recobriment de zinc electrodepositat, i la mida de gra del recobriment amb mirall és més petita que la del recobriment sense mirall.
(2) Com a material magnetostrictiu. Aquest material té les característiques de magnetostricció gegant, és a dir, expansió en camp magnètic. L'aliatge està compost principalment d'aliatge de mirall/ferrita i aliatge de disprosi/ferrita, i s'afegeix una certa proporció de manganès per produir magnetostricció gegant.
(3) Element mirall utilitzat per al mesurament de la pressió. Els experiments mostren que la sensibilitat de l'element mirall és alta en el rang de pressió calibrat, cosa que obre una nova via per a l'aplicació del mirall en el mesurament de la pressió.
(4) Empastaments a base de resina per a cavitats de molars per substituir l'amalgama de plata que s'utilitzava habitualment en el passat.
(5) Acadèmics japonesos han completat amb èxit la preparació d'un làser de guia d'ones de línia incrustada de granat de baht de vanadi dopat amb mirall, que és de gran importància per al desenvolupament posterior de la tecnologia làser. A més, el mirall també s'utilitza per a l'activador de pols fluorescent, la ceràmica de ràdio, l'additiu d'elements de memòria d'ordinador electrònic (bombolla magnètica), el flux de fibra de vidre i l'additiu de vidre òptic, etc.
15
Luteci (Lu)
Pols d'òxid de luteci (mapa de dades)
Cristall de silicat d'itri luteci (mapa de dades)
(1) fabricar alguns aliatges especials. Per exemple, l'aliatge d'alumini i luteci es pot utilitzar per a l'anàlisi d'activació neutrònica.
(2) Els núclids de luteci estables tenen un paper catalític en el craqueig, l'alquilació, la hidrogenació i la polimerització del petroli.
(3) L'addició de granat de ferro itri o d'alumini itri pot millorar algunes propietats.
(4) Matèries primeres del dipòsit de bombolles magnètiques.
(5) Un cristall funcional compost, tetraborat d'alumini itri neodimi dopat amb luteci, pertany al camp tècnic del creixement de cristalls de refredament en solució salina. Els experiments mostren que el cristall NYAB dopat amb luteci és superior al cristall NYAB en uniformitat òptica i rendiment làser.
(6) S'ha descobert que el luteci té aplicacions potencials en pantalles electrocròmiques i semiconductors moleculars de baixa dimensionalitat. A més, el luteci també s'utilitza en la tecnologia de bateries d'energia i com a activador del fòsfor.
16
Itri (y)
L'itri s'utilitza àmpliament, el granat d'itri i alumini es pot utilitzar com a material làser, el granat de ferro i itri s'utilitza per a la tecnologia de microones i la transferència d'energia acústica, i el vanadat d'itri dopat amb europi i l'òxid d'itri dopat amb europi s'utilitzen com a fòsfors per a televisors en color. (mapa de dades)
(1) Additius per a acer i aliatges no ferrosos. L'aliatge FeCr sol contenir entre un 0,5 i un 4% d'itri, cosa que pot millorar la resistència a l'oxidació i la ductilitat d'aquests acers inoxidables; les propietats integrals de l'aliatge MB26 milloren òbviament afegint una quantitat adequada de terres rares mixtes riques en itri, que poden substituir alguns aliatges d'alumini de resistència mitjana i utilitzar-se en els components sotmesos a estrès dels avions. En afegir una petita quantitat de terres rares riques en itri a l'aliatge Al-Zr, es pot millorar la conductivitat d'aquest aliatge; la majoria de fàbriques de filferro a la Xina han adoptat l'aliatge. L'addició d'itri a l'aliatge de coure millora la conductivitat i la resistència mecànica.
(2) El material ceràmic de nitrur de silici que conté un 6% d'itri i un 2% d'alumini es pot utilitzar per desenvolupar peces de motor.
(3) El feix làser de Nd: Y: Al: Granat amb una potència de 400 watts s'utilitza per perforar, tallar i soldar components grans.
(4) La pantalla del microscopi electrònic composta per monocristall de granat Y-Al té una alta brillantor de fluorescència, baixa absorció de llum dispersa i bona resistència a altes temperatures i resistència al desgast mecànic.
(5) L'aliatge estructural d'alt contingut d'itri que conté un 90% d'itri es pot utilitzar en l'aviació i altres llocs que requereixen baixa densitat i alt punt de fusió.
(6) El material conductor de protons d'alta temperatura SrZrO3 dopat amb itri, que actualment atrau molta atenció, és de gran importància per a la producció de piles de combustible, piles electrolítiques i sensors de gas que requereixen una alta solubilitat en hidrogen. A més, l'itri també s'utilitza com a material de polvorització d'alta temperatura, diluent per a combustible de reactors atòmics, additiu per a materials magnètics permanents i aglutinant en la indústria electrònica.
17
Escandi (Sc)
Escandi metàl·lic (mapa de dades)
En comparació amb els elements d'itri i lantànids, l'escandi té un radi iònic particularment petit i una alcalinitat d'hidròxid particularment feble. Per tant, quan l'escandi i els elements de terres rares es barregen, l'escandi precipitarà primer quan es tracta amb amoníac (o àlcali extremadament diluït), de manera que es pot separar fàcilment dels elements de terres rares mitjançant el mètode de "precipitació fraccionada". Un altre mètode és utilitzar la descomposició per polarització del nitrat per a la separació. El nitrat d'escandi és el més fàcil de descompondre, aconseguint així el propòsit de la separació.
L'Sc es pot obtenir per electròlisi. L'ScCl3, el KCl i el LiCl es fonen conjuntament durant el refinament de l'escandi, i el zinc fos s'utilitza com a càtode per a l'electròlisi, de manera que l'escandi es precipita a l'elèctrode de zinc i després el zinc s'evapora per obtenir escandi. A més, l'escandi es recupera fàcilment quan es processa mineral per produir elements d'urani, tori i lantànids. La recuperació completa de l'escandi associat a partir de minerals de tungstè i estany també és una de les fonts importants d'escandi. L'escandi és...només en estat trivalent en el compost, que s'oxida fàcilment a Sc2O3 a l'aire i perd la seva brillantor metàl·lica i es torna gris fosc.
Els principals usos de l'escandi són:
(1) L'escandi pot reaccionar amb aigua calenta per alliberar hidrogen, i també és soluble en àcid, per la qual cosa és un agent reductor fort.
(2) L'òxid i l'hidròxid d'escandi només són alcalins, però les seves cendres de sal difícilment es poden hidrolitzar. El clorur d'escandi és un cristall blanc, soluble en aigua i delicuescent a l'aire. (3) En la indústria metal·lúrgica, l'escandi s'utilitza sovint per fabricar aliatges (additius d'aliatges) per millorar la resistència, la duresa, la resistència a la calor i el rendiment dels aliatges. Per exemple, afegir una petita quantitat d'escandi al ferro fos pot millorar significativament les propietats del ferro colat, mentre que afegir una petita quantitat d'escandi a l'alumini pot millorar la seva resistència i resistència a la calor.
(4) En la indústria electrònica, l'escandi es pot utilitzar com a diversos dispositius semiconductors. Per exemple, l'aplicació del sulfit d'escandi en semiconductors ha atret l'atenció tant a nivell nacional com internacional, i la ferrita que conté escandi també és prometedora en...nuclis magnètics d'ordinador.
(5) En la indústria química, el compost d'escandi s'utilitza com a agent de deshidrogenació i deshidratació d'alcohol, que és un catalitzador eficient per a la producció d'etilè i clor a partir d'àcid clorhídric residual.
(6) En la indústria del vidre, es poden fabricar vidres especials que contenen escandi.
(7) En la indústria de fonts de llum elèctrica, les làmpades d'escandi i sodi fetes d'escandi i sodi tenen els avantatges d'una alta eficiència i un color de llum positiu.
(8) L'escandi existeix a la natura en forma de 45Sc. A més, hi ha nou isòtops radioactius de l'escandi, concretament 40~44Sc i 46~49Sc. Entre ells, el 46Sc, com a traçador, s'ha utilitzat en la indústria química, la metal·lúrgia i l'oceanografia. En medicina, hi ha persones a l'estranger que estudien l'ús del 46Sc per tractar el càncer.
Data de publicació: 04-07-2022