Element màgic de la terra rara: “rei de l’imant permanent” -Noodimium

bastnasita

Neodimi, nombre atòmic 60, pes atòmic 144,24, amb un contingut del 0,00239% a la crosta, existeix principalment a la monazita i al basesite. Hi ha set isòtops de neodimi a la natura: neodimi 142, 143, 144, 145, 146, 148 i 150, entre els quals el neodimi 142 té el contingut més alt. Amb el naixement del praseodimi, el neodimi va arribar a ser. L’arribada del neodimi va activar el camp de la terra rara i va tenir un paper important en ell. I influeix en el mercat de la Terra Rara.

Descobriment de neodimi

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), el descobridor del neodimi

El 1885, el químic austríac Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach va descobrir neodimi a Viena. Va separar el neodimi i el praseodimi dels materials simètrics de neodimi mitjançant la separació i cristal·lització del tetrahidrat de nitrat d'amoni de l'àcid nítric i, alhora, separat per anàlisis espectrals, però no es va separar en una forma relativament pura fins al 1925.

Des de la dècada de 1950, es va obtenir principalment un neodimi d’alta puresa (més del 99%) mitjançant el procés d’intercanvi d’ions de Monazita. El metall en si s’obté electrolitzant la seva sal d’halogen. Actualment, la major part del neodim és extret (CE, LA, ND, PR) CO3F a Basta Nathanita i purificada per extracció de dissolvents. Reserva de purificació d’intercanvi d’ions que la puresa més alta (normalment> 99,99%) per a la preparació. Perquè és difícil eliminar l’últim rastre de praseodimi a l’època en què la fabricació depèn de la tecnologia de cristal·lització de pas, el vidre de neodimi precoç fabricat a la dècada de 1930 té un color morat més pur i un to de color més vermell o taronja que la versió moderna.

Metall de neodimi

El neodimi metàl·lic té brillantor de lluentor metàl·lic de plata brillant, punt de fusió de 1024 ° C, densitat de 7,004 g/cm i paramagnetisme. El neodimi és un dels metalls de terra rara més actius, que s’oxida ràpidament i s’enfosqueix a l’aire, després forma una capa d’òxid i després s’apaga, exposant el metall a més oxidació. Per tant, la mostra de neodimi amb una mida d’un centímetre s’oxida completament en un any. Reacciona lentament en aigua freda i ràpidament en aigua calenta.

Configuració electrònica de neodimi

Configuració electrònica:

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

El rendiment làser del neodimi és causat per la transició d’electrons orbitals 4F entre diferents nivells d’energia. Aquest material làser s’utilitza àmpliament en comunicació, emmagatzematge d’informació, tractament mèdic, mecanitzat, etc. Entre ells, el granat d’alumini Yttrium y3al5o12: Nd (YAG: ND) s’utilitza àmpliament amb un excel·lent rendiment i un Gadolinium Scandium Gallium de Gadolinium amb una major eficiència.

Aplicació del neodimi

El major usuari de neodimi és el material d’imant permanent NDFEB. Ndfeb Magnet es diu "el rei dels imants permanents" a causa del seu producte energètic magnètic. S'utilitza àmpliament en l'electrònica, la maquinària i altres indústries per al seu excel·lent rendiment. Francis Wall, professor de mineria aplicada a la Cumberland School of Mining, University of Exeter, Regne Unit, va dir: “En termes d’imants, realment no hi ha res que pugui competir amb el neodimi. El desenvolupament amb èxit de l’espectròmetre magnètic alfa indica que les propietats magnètiques dels imants NDFEB a la Xina han entrat a nivell mundial.

Imant de neodimi al disc dur

El neodimi es pot utilitzar per fer ceràmica, vidre morat brillant, rubí artificial en làser i vidre especial que pot filtrar els rajos infrarojos. S'utilitza juntament amb praseodimi per fer ulleres per a bufadors de vidre.

Si afegeix un 1,5% ~ 2,5% d'òxid de neodimi al magnesi o aliatge d'alumini, pot millorar el rendiment de la temperatura elevat, la tensió de l'aire i la resistència a la corrosió de l'aliatge, i s'utilitza àmpliament com a material aeroespacial per a l'aviació.

Garnet d'alumini de nano-yttrium dopat amb òxid de nano-neodimi produeix un feix làser d'ona curta, que s'utilitza àmpliament per soldar i tallar materials prims amb un gruix inferior a 10 mm a la indústria.

ND: yag Rod Laser

En tractament mèdic, el làser de granat d'alumini de nano yttrium dopat amb òxid de neodimi de nano s'utilitza per eliminar ferides quirúrgiques o desinfectar ferides en lloc de ganivets quirúrgics.

El vidre de neodimi es fa afegint òxid de neodimi a la fusió de vidre. La lavanda sol aparèixer en vidre de neodimi sota la llum del sol o la làmpada incandescent, però el blau clar apareix sota la il·luminació de la làmpada fluorescent. El neodimi es pot utilitzar per acolorir tons delicats de vidre com ara violeta pur, vermell de vi i gris càlid.

vidre de neodimi

Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia i l’expansió i l’extensió de la ciència i la tecnologia de la terra rara, el neodimi tindrà un espai d’ús més ampli