El neodimi, l'element màgic de terres rares

Bastnaesita

Neodimi, nombre atòmic 60, pes atòmic 144,24, amb un contingut del 0,00239% a l'escorça, present principalment en monazita i bastnaesita. Hi ha set isòtops de neodimi a la natura:neodimi142, 143, 144, 145, 146, 148 i 150, amb el neodimi 142 com a element amb el contingut més alt. Amb el naixement depraseodimielement,neodimielement també va sorgir. L'arribada deneodimil'element ha activat elterres rarescamp, va tenir un paper important en elterres rarescamp i controlava elterres raresmercat.

El descobriment deNeodimi

Karl von Welsbach (1858-1929), descobridor deNeodimi

El 1885, el químic austríac Carl Auer von Welsbach va descobrirneodimia Viena. Es va separarneodimiipraseodimide simètricneodimimaterials separant el tetrahidrat de dinitrat d'amoni cristal·lí de l'àcid nítric, i els va separar mitjançant anàlisi espectral. Tanmateix, no va ser fins al 1925 que es van separar en una forma relativament pura.

Des dels anys cinquanta, d'alta puresa (més del 99%)neodimis'ha obtingut principalment mitjançant el procés d'intercanvi iònic de la monazita. El metall en si s'obté per electròlisi de les seves sals d'halur. Actualment, la majorianeodimis'extreu de la pedra de Bastana (Ce, La, Nd, Pr) CO3F i es purifica mitjançant extracció amb dissolvent. La purificació per intercanvi iònic es reserva per a la preparació de la puresa més alta (normalment > 99,99%). A causa de la dificultat d'eliminar les traces finals depraseodimia l'era de la fabricació que es basava en la tecnologia de cristal·lització pas a pas, al principineodimiEl vidre fabricat a la dècada de 1930 tenia un to porpra o taronja més pur que les versions modernes.

Neodimi metall

Neodimi metallTé una brillantor metàl·lica platejada brillant, un punt de fusió de 1024 °C i una densitat de 7,004 g/cm³, té paramagnetisme.Neodimiés un dels més actiusmetalls de terres rares, que s'oxida i s'enfosqueix ràpidament a l'aire, formant una capa d'òxid que després es desprèn, exposant el metall per a una major oxidació. Per tant, una mida d'un centímetreneodimiLa mostra s'oxida completament en un any. Reacciona lentament en aigua freda i ràpidament en aigua calenta.

Neodimidisseny electrònic

Disseny electrònic:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

El rendiment del làser deneodimies deu a la transició dels electrons orbitals 4f entre diferents nivells d'energia. Aquest material làser s'utilitza àmpliament en la comunicació, l'emmagatzematge d'informació, el tractament mèdic, el processament mecànic i altres camps. Entre ells,itri i aluminiEl granat Y3Al5O12:Nd (YAG:Nd) s'utilitza àmpliament pel seu excel·lent rendiment, així com pel dopat amb Ndgadolini escandigranat de gal·li amb major eficiència.

Aplicació deneodimi 

El major usuari deneodimiés un material d'imant permanent de neodimi ferro-bor. Els imants de neodimi ferro-bor tenen un producte d'energia magnètica elevat i són coneguts com el "rei dels imants permanents" contemporani. S'utilitzen àmpliament en indústries com l'electrònica i la maquinària a causa del seu excel·lent rendiment. Francis Wall, professor de mineria aplicada a la Cumburn School of Mining de la Universitat d'Exeter al Regne Unit, va dir: "Pel que fa als imants, realment no hi ha competència ambneodimi"L'èxit del desenvolupament de l'espectròmetre magnètic Alpha marca que les diverses propietats magnètiques dels imants de neodimi, ferro i bor de la Xina han assolit nivells de classe mundial."

Imant de neodimi en un disc dur

Neodimies pot utilitzar per fabricar ceràmica, vidre porpra brillant, robins artificials en làsers i vidre especial que pot filtrar els raigs infrarojos. S'utilitza juntament ambpraseodimiper fer ulleres de protecció per als treballadors del bufat de vidre.

Afegint entre 1,5% i 2,5% de nanoòxid de neodimials aliatges de magnesi o alumini poden millorar el rendiment a altes temperatures, l'hermeticitat i la resistència a la corrosió de l'aliatge, i s'utilitza àmpliament com a material aeroespacial.

Nanòmetreitri i aluminigranat dopat ambòxid de neodimigenera feixos làser d'ona curta, que s'utilitzen àmpliament a la indústria per soldar i tallar materials prims amb un gruix inferior a 10 mm.

 

Barra làser Nd: YAG

En la pràctica mèdica, nanoitri i aluminilàsers de granat dopats amb nanopartículesÒxid de neodimi d'alta puresa al 99,9%, núm. CAS 1313-97-9 (epomaterial.com)s'utilitzen en lloc de bisturís quirúrgic per extirpar ferides quirúrgiques o desinfectar-les.

Neodimiel vidre es fa afegintòxid de neodimial vidre fos. Normalment, la lavanda apareix aneodimividre sota la llum solar o la llum incandescent, però apareix de color blau clar sota la llum fluorescent.Neodimies pot utilitzar per acolorir tons delicats de vidre com el violeta pur, el bordeus i el gris càlid.

Neodimividre

Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia i l'expansió i extensió de la tecnologia de terres rares,neodimitindrà un espai d'ús més ampli.


Data de publicació: 26 d'octubre de 2023