AUnha metáfora común é que se o petróleo é o sangue da industria, entón as terras raras son a vitamina da industria.
Terras raras é a abreviatura dun grupo de metais. Os elementos de terras raras (ERR) foron descubertos un tras outro desde finais do século XVIII. Hai 17 tipos de ERR, incluíndo 15 lantánidos na táboa periódica dos elementos químicos: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm) e así sucesivamente. Na actualidade, utilízanse amplamente en moitos campos como a electrónica, a petroquímica e a metalurxia. Case cada 3-5 anos, os científicos poden descubrir novos usos das terras raras, e un de cada seis inventos non se pode separar das terras raras.
China é rica en minerais de terras raras, ocupando o primeiro lugar en tres mundos: o primeiro en reservas de recursos, que representan arredor do 23 %; a produción é a primeira, representando entre o 80 % e o 90 % dos produtos de terras raras do mundo; e o volume de vendas é o primeiro, cun 60 % a un 70 % dos produtos de terras raras exportados ao estranxeiro. Ao mesmo tempo, China é o único país que pode subministrar os 17 tipos de metais de terras raras, especialmente terras raras medias e pesadas con destacado uso militar. A cota de mercado de China é envexable.
RA terra é un recurso estratéxico valioso, coñecido como "glutamato monosódico industrial" e "nai dos novos materiais", e utilízase amplamente na ciencia e tecnoloxía de vangarda e na industria militar. Segundo o Ministerio de Industria e Tecnoloxía da Información, os materiais funcionais como os imáns permanentes de terras raras, a luminescencia, o almacenamento de hidróxeno e a catálise convertéronse en materias primas indispensables para as industrias de alta tecnoloxía, como a fabricación de equipos avanzados, as novas enerxías e as industrias emerxentes. Tamén se usa amplamente na electrónica, a industria petroquímica, a metalurxia, a maquinaria, as novas enerxías, a industria lixeira, a protección ambiental, a agricultura, etc.
Xa en 1983, o Xapón introduciu un sistema de reserva estratéxica para minerais raros, e o 83 % das terras raras nacionais proviñan da China.
Volvamos ver os Estados Unidos, as súas reservas de terras raras só son superadas por China, pero as súas terras raras son todas terras raras lixeiras, que se dividen en terras raras pesadas e terras raras lixeiras. As terras raras pesadas son moi caras e as terras raras lixeiras non son rendibles para a mina, que foi convertida en terras raras falsas pola xente da industria. O 80 % das importacións de terras raras dos Estados Unidos proceden de China.
O camarada Deng Xiaoping dixo unha vez: "Hai petróleo en Oriente Medio e terras raras en China". A implicación das súas palabras é evidente. As terras raras non só son o "glutamato monosódico" necesario para 1/5 dos produtos de alta tecnoloxía do mundo, senón tamén unha poderosa moeda de cambio para China na mesa de negociación mundial no futuro. Protexer e utilizar cientificamente os recursos de terras raras converteuse nunha estratexia nacional reclamada por moitas persoas con ideais elevados nos últimos anos para evitar que os preciosos recursos de terras raras se vendan e exporten cegamente aos países occidentais. En 1992, Deng Xiaoping afirmou claramente o status de China como un gran país de terras raras.
Lista de usos de 17 terras raras
1 O lantano úsase en materiais de aliaxe e películas agrícolas
O cerio úsase amplamente no vidro dos automóbiles
O praseodimio úsase amplamente en pigmentos cerámicos
O neodimio úsase amplamente en materiais aeroespaciais
5 pratos proporcionan enerxía auxiliar para os satélites
Aplicación do samario 6 nun reactor de enerxía atómica
7 lentes de fabricación de europio e pantallas de cristal líquido
Gadolinio 8 para resonancia magnética médica
O 9 terbio úsase no regulador das ás dos avións
O erbio 10 úsase no telémetro láser en asuntos militares
O 11 disprosio úsase como fonte de iluminación para películas e impresións
O holmio úsase para fabricar dispositivos de comunicación óptica.
O 13 tulio úsase para o diagnóstico clínico e o tratamento de tumores
14 aditivo de iterbio para elemento de memoria de ordenador
Aplicación do 15-lutecio na tecnoloxía das baterías de enerxía
16 O itrio fabrica fíos e compoñentes de forza para aeronaves
O escandio úsase a miúdo para fabricar aliaxes
Os detalles son os seguintes:
1
Lantano (LA)
Na Guerra do Golfo, o dispositivo de visión nocturna con lantano, un elemento de terras raras, converteuse na fonte principal de tanques estadounidenses. A imaxe superior mostra po de cloruro de lantano.(Mapa de datos)
O lantano úsase amplamente en materiais piezoeléctricos, materiais electrotérmicos, materiais termoeléctricos, materiais magnetorresistivos, materiais luminescentes (po azul), materiais de almacenamento de hidróxeno, vidro óptico, materiais láser, diversos materiais de aliaxe, etc. O lantano tamén se usa en catalizadores para a preparación de moitos produtos químicos orgánicos. Os científicos chamaron ao lantano "supercalcio" polo seu efecto nas colleitas.
2
Cerio (CE)
O cerio pódese usar como catalizador, eléctrodo de arco e vidro especial. A aliaxe de cerio é resistente á calor intensa e pódese usar para fabricar pezas de propulsión a chorro.(Mapa de datos)
(1) O cerio, como aditivo para o vidro, pode absorber os raios ultravioleta e infravermellos, e utilizouse amplamente no vidro dos automóbiles. Non só pode previr os raios ultravioleta, senón tamén reducir a temperatura no interior do coche, aforrando electricidade para o aire acondicionado. Desde 1997, engadiuse cerio a todo o vidro para automóbiles no Xapón. En 1996, utilizáronse polo menos 2000 toneladas de cerio no vidro dos automóbiles e máis de 1000 toneladas nos Estados Unidos.
(2) Na actualidade, o cerio utilízase en catalizadores de purificación de gases de escape de automóbiles, que poden evitar eficazmente que unha gran cantidade de gases de escape de automóbiles se libere ao aire. O consumo de cerio nos Estados Unidos representa un terzo do consumo total de terras raras.
(3) O sulfuro de cerio pódese empregar en pigmentos en lugar de chumbo, cadmio e outros metais que son prexudiciais para o medio ambiente e os seres humanos. Pódese empregar para colorear plásticos, revestimentos, tintas e industrias do papel. Na actualidade, a empresa líder é a francesa Rhône Planck.
(4) CE: O sistema láser LiSAF é un láser de estado sólido desenvolvido polos Estados Unidos. Pode empregarse para detectar armas biolóxicas e medicamentos mediante a monitorización da concentración de triptófano. O cerio úsase amplamente en moitos campos. Case todas as aplicacións de terras raras conteñen cerio, como po de pulido, materiais de almacenamento de hidróxeno, materiais termoeléctricos, eléctrodos de cerio e tungsteno, condensadores cerámicos, cerámica piezoeléctrica, abrasivos de carburo de silicio e cerio, materias primas para pilas de combustible, catalizadores de gasolina, algúns materiais magnéticos permanentes, varios aceiros de aliaxe e metais non ferrosos.
3
Praseodimio (PR)
Liga de praseodimio e neodimio
(1) O praseodimio úsase amplamente na construción de cerámica e na cerámica de uso diario. Pódese mesturar con esmalte cerámico para facer esmalte de cor e tamén se pode usar como pigmento debaixo do esmalte. O pigmento é amarelo claro cunha cor pura e elegante.
(2) Úsase para fabricar imáns permanentes. Ao usar praseodimio e neodimio metálicos baratos en lugar de neodimio metálico puro para fabricar material de imán permanente, a súa resistencia ao osíxeno e as súas propiedades mecánicas melloran obviamente, e pódese procesar en imáns de varias formas. É amplamente utilizado en varios dispositivos electrónicos e motores.
(3) Úsase no craqueo catalítico do petróleo. A actividade, a selectividade e a estabilidade do catalizador pódense mellorar engadindo o praseodimio e o neodimio enriquecidos á peneira molecular de zeolita Y para preparar o catalizador de craqueo do petróleo. China comezou a poñelo en uso industrial na década de 1970 e o consumo está a aumentar.
(4) O praseodimio tamén se pode usar para o pulido abrasivo. Ademais, o praseodimio úsase amplamente no campo da fibra óptica.
4
Neodimio (nd)
Por que se pode atopar primeiro o tanque M1? O tanque está equipado cun telémetro láser Nd: YAG, que pode alcanzar un alcance de case 4000 metros con luz diúrna.(Mapa de datos)
Co nacemento do praseodimio, xurdiu o neodimio. A chegada do neodimio activou o campo das terras raras, xogou un papel importante nel e influíu no mercado das terras raras.
O neodimio converteuse nun punto de moda no mercado durante moitos anos debido á súa posición única no campo das terras raras. O maior usuario de metal neodimio é o material magnético permanente NdFeB. A chegada dos imáns permanentes NdFeB inxectou nova vitalidade no campo da alta tecnoloxía de terras raras. O imán de NdFeB chámase "o rei dos imáns permanentes" debido ao seu alto produto de enerxía magnética. É amplamente utilizado en electrónica, maquinaria e outras industrias polo seu excelente rendemento. O desenvolvemento exitoso do espectrómetro magnético alfa indica que as propiedades magnéticas dos imáns de NdFeB en China alcanzaron o nivel de clase mundial. O neodimio tamén se utiliza en materiais non ferrosos. Engadir 1,5-2,5 % de neodimio a aliaxes de magnesio ou aluminio pode mellorar o rendemento a altas temperaturas, a estanqueidade e a resistencia á corrosión da aliaxe. Amplamente utilizado como material aeroespacial. Ademais, o granate de aluminio itrio dopado con neodimio produce un feixe láser de onda curta, que se utiliza amplamente na soldadura e corte de materiais delgados con espesores inferiores a 10 mm na industria. No tratamento médico, o láser Nd: YAG úsase para extirpar feridas cirúrxicas ou desinfectar feridas en lugar do bisturí. O neodimio tamén se usa para colorear materiais de vidro e cerámica e como aditivo para produtos de caucho.
5
Trolio (Pm)
O tulio é un elemento radioactivo artificial producido por reactores nucleares (mapa de datos)
(1) pódese usar como fonte de calor. Proporciona enerxía auxiliar para a detección de baleiro e satélites artificiais.
(2) O Pm147 emite raios β de baixa enerxía, que se poden empregar na fabricación de baterías de pratos. Como fonte de alimentación de instrumentos de guía de mísiles e reloxos. Este tipo de batería é de pequeno tamaño e pódese usar continuamente durante varios anos. Ademais, o prometio tamén se emprega en instrumentos portátiles de raios X, preparación de fósforo, medición de espesores e lámpadas de baliza.
6
Samario (Sm)
Samario metálico (mapa de datos)
O Sm é de cor amarela clara e é a materia prima dos imáns permanentes de Sm-Co, que foron os primeiros imáns de terras raras empregados na industria. Existen dous tipos de imáns permanentes: o sistema SmCo5 e o sistema Sm2Co17. A principios da década de 1970, inventouse o sistema SmCo5 e, máis tarde, o sistema Sm2Co17. Agora, a demanda deste último é prioritaria. A pureza do óxido de samario empregado nos imáns de samario e cobalto non ten por que ser demasiado alta. Tendo en conta o custo, utilízase principalmente arredor do 95 % dos produtos. Ademais, o óxido de samario tamén se emprega en condensadores e catalizadores cerámicos. Ademais, o samario ten propiedades nucleares que se poden empregar como materiais estruturais, materiais de blindaxe e materiais de control para reactores de enerxía atómica, de xeito que se poida empregar con seguridade a enorme enerxía xerada pola fisión nuclear.
7
Europio (Eu)
Po de óxido de europio (mapa de datos)
O óxido de europio úsase principalmente para os fósforos (mapa de datos)
En 1901, Eugene-Antole Demarcay descubriu un novo elemento a partir do "samario", chamado europio. Probablemente este nome provén da palabra Europa. O óxido de europio úsase principalmente para po fluorescente. O Eu3+ úsase como activador do fósforo vermello e o Eu2+ como fósforo azul. Actualmente, o Y2O2S:Eu3+ é o mellor fósforo en eficiencia luminosa, estabilidade do revestimento e custo de reciclaxe. Ademais, está a ser amplamente utilizado debido á mellora de tecnoloxías como a mellora da eficiencia luminosa e o contraste. O óxido de europio tamén se utilizou como fósforo de emisión estimulada para novos sistemas de diagnóstico médico de raios X nos últimos anos. O óxido de europio tamén se pode usar para a fabricación de lentes de cores e filtros ópticos, para dispositivos de almacenamento de burbullas magnéticas e tamén pode demostrar o seu talento nos materiais de control, materiais de blindaxe e materiais estruturais de reactores atómicos.
8
Gadolinio (Gd)
O gadolinio e os seus isótopos son os absorbentes de neutróns máis eficaces e pódense usar como inhibidores de reactores nucleares. (mapa de datos)
(1) O seu complexo paramagnético soluble en auga pode mellorar o sinal de imaxe por RMN do corpo humano no tratamento médico.
(2) O seu óxido de xofre pódese usar como matriz de tubos de osciloscopio e pantallas de raios X con brillo especial.
(3) Gadolinio en gadolinio O granate de galio é un substrato individual ideal para a memoria de burbullas.
(4) Pode usarse como medio de refrixeración magnético sólido sen restrición do ciclo Camot.
(5) Úsase como inhibidor para controlar o nivel de reacción en cadea das centrais nucleares para garantir a seguridade das reaccións nucleares.
(6) Úsase como aditivo do imán de samario e cobalto para garantir que o rendemento non cambie coa temperatura.
9
Terbio (Tb)
Po de óxido de terbio (mapa de datos)
A aplicación do terbio atópase principalmente no campo da alta tecnoloxía, que é un proxecto de vangarda con uso intensivo de tecnoloxía e coñecemento, así como un proxecto con notables beneficios económicos e atractivas perspectivas de desenvolvemento.
(1) Os fósforos utilízanse como activadores do po verde en fósforos tricolores, como a matriz de fosfato activada por terbio, a matriz de silicato activada por terbio e a matriz de aluminato de cerio-magnesio activada por terbio, que emiten luz verde no estado excitado.
(2) Materiais de almacenamento magnetoóptico. Nos últimos anos, os materiais magnetoóptico de terbio alcanzaron a escala de produción en masa. Os discos magnetoóptico feitos de películas amorfas de Tb-Fe utilízanse como elementos de almacenamento informático e a capacidade de almacenamento aumenta de 10 a 15 veces.
(3) O vidro magnetoóptico, o vidro rotatorio de Faraday que contén terbio, é o material clave para a fabricación de rotadores, illadores e anuladores, que se empregan amplamente na tecnoloxía láser. En especial, o desenvolvemento do terfenol abriu unha nova aplicación do terfenol, un novo material descuberto na década de 1970. A metade desta aliaxe consiste en terbio e disprosio, ás veces con holmio, e o resto é ferro. A aliaxe foi desenvolvida por primeira vez polo Laboratorio Ames en Iowa, EUA. Cando o terfenol se coloca nun campo magnético, o seu tamaño cambia máis que o dos materiais magnéticos ordinarios, o que pode facer posibles algúns movementos mecánicos precisos. O ferro terbio-disprosio úsase principalmente en sonar ao principio e foi amplamente utilizado en moitos campos na actualidade. Desde sistemas de inxección de combustible, control de válvulas líquidas, microposicionamento, ata actuadores mecánicos, mecanismos e reguladores de ás para telescopios espaciais de aeronaves.
10
Dy (Dy)
Disprosio metálico (mapa de datos)
(1) Como aditivo dos imáns permanentes de NdFeB, engadirlle aproximadamente un 2~3 % de disprosio pode mellorar a súa forza coercitiva. No pasado, a demanda de disprosio non era grande, pero coa crecente demanda de imáns de NdFeB, converteuse nun elemento aditivo necesario, e a calidade debe ser de aproximadamente 95~99,9 %, e a demanda tamén aumentou rapidamente.
(2) O disprosio utilízase como activador do fósforo. O disprosio trivalente é un ión activador prometedor de materiais luminescentes tricolores cun único centro luminescente. Consta principalmente de dúas bandas de emisión, unha é a emisión de luz amarela e a outra é a emisión de luz azul. Os materiais luminescentes dopados con disprosio pódense usar como fósforos tricolores.
(3) O disprosio é unha materia prima metálica necesaria para preparar a aliaxe de terfenol en aliaxe magnetoestrictiva, que pode realizar algunhas actividades precisas de movemento mecánico. (4) O disprosio metálico pódese usar como material de almacenamento magnetoóptico con alta velocidade de gravación e sensibilidade de lectura.
(5) Empregada na preparación de lámpadas de disprosio, a substancia de traballo empregada nas lámpadas de disprosio é o ioduro de disprosio, que ten as vantaxes de alto brillo, boa cor, alta temperatura de cor, pequeno tamaño, arco estable, etc., e utilizouse como fonte de iluminación para películas e impresión.
(6) O disprosio úsase para medir o espectro de enerxía dos neutróns ou como absorbente de neutróns na industria da enerxía atómica debido á súa gran área de sección transversal de captura de neutróns.
(7) O Dy3Al5O12 tamén se pode empregar como substancia de traballo magnética para a refrixeración magnética. Co desenvolvemento da ciencia e a tecnoloxía, os campos de aplicación do disprosio ampliaranse e ampliaranse continuamente.
11
Holmio (Ho)
Liga de Ho-Fe (mapa de datos)
Na actualidade, o campo de aplicación do ferro necesita un maior desenvolvemento e o consumo non é moi grande. Recentemente, o Instituto de Investigación de Terras Raras de Baotou Steel adoptou tecnoloxía de purificación por destilación a alta temperatura e alto baleiro e desenvolveu Qin Ho/>RE>99,9% de metal de alta pureza con baixo contido de impurezas non de terras raras.
Na actualidade, os principais usos das fechaduras son:
(1) Como aditivo das lámpadas halóxenas metálicas, as lámpadas halóxenas metálicas son un tipo de lámpada de descarga de gas desenvolvida a partir dunha lámpada de mercurio de alta presión, e a súa característica é que a lámpada está chea de varios haluros de terras raras. Na actualidade, utilízanse principalmente ioduros de terras raras, que emiten diferentes liñas espectrais cando se descargan de gas. A substancia de traballo utilizada na lámpada de ferro é o quinioduro. Pódese obter unha maior concentración de átomos metálicos na zona de arco, o que mellora considerablemente a eficiencia da radiación.
(2) O ferro pódese usar como aditivo para rexistrar ferro ou granate de aluminio de mil millóns.
(3) O granate de aluminio dopado con Khin (Ho: YAG) pode emitir láser de 2 µm, e a taxa de absorción do láser de 2 µm polos tecidos humanos é alta, case tres ordes de magnitude superior á do Hd: YAG. Polo tanto, ao usar o láser Ho: YAG para operacións médicas, non só pode mellorar a eficiencia e a precisión da operación, senón tamén reducir a área de dano térmico a un tamaño máis pequeno. O feixe libre xerado polo cristal de bloqueo pode eliminar a graxa sen xerar calor excesivo. Para reducir o dano térmico aos tecidos sans, informouse de que o tratamento con láser W do glaucoma nos Estados Unidos pode reducir a dor da cirurxía. O nivel do cristal láser de 2 µm na China alcanzou o nivel internacional, polo que é necesario desenvolver e producir este tipo de cristal láser.
(4) Tamén se pode engadir unha pequena cantidade de Cr á aliaxe magnetoestrictiva Terfenol-D para reducir o campo externo necesario para a magnetización por saturación.
(5) Ademais, a fibra dopada con ferro pódese usar para fabricar láseres de fibra, amplificadores de fibra, sensores de fibra e outros dispositivos de comunicación óptica, que xogarán un papel máis importante na rápida comunicación por fibra óptica actual.
12
Erbio (ER)
Óxido de erbio en po (táboa informativa)
(1) A emisión de luz de Er3+ a 1550 nm é de especial importancia, porque esta lonxitude de onda está situada na menor perda de fibra óptica na comunicación por fibra óptica. Despois de ser excitado por luz de 980 nm e 1480 nm, o ión cebo (Er3+) transita do estado fundamental 4115/2 ao estado de alta enerxía 4I13/2. Cando Er3+ no estado de alta enerxía volve ao estado fundamental, emite luz a 1550 nm. A fibra de cuarzo pode transmitir luz de diferentes lonxitudes de onda. Non obstante, a taxa de atenuación óptica da banda de 1550 nm é a máis baixa (0,15 dB/km), que é case a taxa de atenuación límite inferior. Polo tanto, a perda óptica da comunicación por fibra óptica é a mínima cando se usa como luz de sinal a 1550 nm. Deste xeito, se a concentración axeitada de cebo se mestura na matriz axeitada, o amplificador pode compensar a perda no sistema de comunicación segundo o principio do láser. Polo tanto, na rede de telecomunicacións que necesita amplificar o sinal óptico de 1550 nm, o amplificador de fibra dopada con cebo é un dispositivo óptico esencial. Na actualidade, comercializouse o amplificador de fibra de sílice dopada con cebo. Infórmase de que, para evitar unha absorción inútil, a cantidade dopada na fibra óptica é de decenas a centos de ppm. O rápido desenvolvemento da comunicación por fibra óptica abrirá novos campos de aplicación.
(2) (2) Ademais, o cristal láser dopado con cebo e as súas saídas láser de 1730 nm e 1550 nm son seguros para os ollos humanos, teñen un bo rendemento de transmisión atmosférica, unha forte capacidade de penetración no fume do campo de batalla, boa seguridade, non son fáciles de detectar polo inimigo e o contraste da radiación dos obxectivos militares é grande. Converteuse nun telémetro láser portátil que é seguro para os ollos humanos no uso militar.
(3) (3) O Er3+ pódese engadir ao vidro para fabricar material láser de vidro de terras raras, que é o material láser sólido coa maior enerxía de pulso de saída e a maior potencia de saída.
(4) O Er3+ tamén se pode empregar como ión activo en materiais láser de conversión ascendente de terras raras.
(5) (5) Ademais, o cebo tamén se pode empregar para a decoloración e a coloración de vasos, vidro e cristal.
13
Tulio (TM)
Despois de ser irradiado nun reactor nuclear, o tulio produce un isótopo que pode emitir raios X, que se poden usar como fonte de raios X portátil.(Mapa de datos)
(1)TM utilízase como fonte de raios dunha máquina de raios X portátil. Despois de ser irradiado nun reactor nuclear,TMproduce un tipo de isótopo que pode emitir raios X, que se poden usar para fabricar irradiadores de sangue portátiles. Este tipo de radiómetro pode converter o yu-169 enTM-170 baixo a acción do feixe alto e medio, e irradiar raios X para irradiar sangue e diminuír os glóbulos brancos. Son estes glóbulos brancos os que causan o rexeitamento dos transplantes de órganos, para reducir o rexeitamento precoz de órganos.
(2) (2)TMTamén se pode usar no diagnóstico clínico e tratamento de tumores debido á súa alta afinidade polo tecido tumoral, as terras raras pesadas son máis compatibles que as terras raras lixeiras, especialmente a afinidade de Yu é a maior.
(3) (3) O sensibilizador de raios X Laobr: br (azul) utilízase como activador no fósforo da pantalla de sensibilización de raios X para mellorar a sensibilidade óptica, reducindo así a exposición e os danos dos raios X para os seres humanos × A dose de radiación é do 50 %, o que ten unha importante importancia práctica na aplicación médica.
(4) (4) A lámpada de haloxenuros metálicos pódese empregar como aditivo nunha nova fonte de iluminación.
(5) (5) Tm3+ pódese engadir ao vidro para fabricar material láser de vidro de terras raras, que é o material láser de estado sólido co maior pulso de saída e a maior potencia de saída. Tm3+ tamén se pode usar como ión de activación de materiais láser de conversión ascendente de terras raras.
14
Iterbio (Yb)
Iterbio metálico (mapa de datos)
(1) Como material de revestimento con protección térmica. Os resultados amosan que o espello pode mellorar a resistencia á corrosión do revestimento de zinc electrodepositado de forma obvia, e o tamaño de gran do revestimento con espello é menor que o do revestimento sen espello.
(2) Como material magnetoestrictivo. Este material ten as características da magnetostrición xigante, é dicir, a expansión no campo magnético. A aliaxe está composta principalmente por unha aliaxe de espello/ferrita e unha aliaxe de disprosio/ferrita, e engádese unha certa proporción de manganeso para producir magnetostrición xigante.
(3) Elemento espello empregado para a medición da presión. Os experimentos amosan que a sensibilidade do elemento espello é alta no rango de presión calibrado, o que abre unha nova vía para a aplicación do espello na medición da presión.
(4) Empastes a base de resina para cavidades de molares para substituír a amálgama de prata que se empregaba habitualmente no pasado.
(5) Académicos xaponeses completaron con éxito a preparación dun láser de guía de ondas lineal incrustado de granate de baht de vanadio dopado con espello, o que é de grande importancia para o desenvolvemento posterior da tecnoloxía láser. Ademais, o espello tamén se usa para activador de po fluorescente, cerámica de radio, aditivo de elementos de memoria de ordenadores electrónicos (burbulla magnética), fluxo de fibra de vidro e aditivo de vidro óptico, etc.
15
Lutecio (Lu)
Po de óxido de lutecio (mapa de datos)
Cristal de silicato de itrio lutecio (mapa de datos)
(1) fabricar algunhas aliaxes especiais. Por exemplo, a aliaxe de aluminio e lutecio pódese usar para a análise de activación neutrónica.
(2) Os núclidos de lutecio estables desempeñan un papel catalítico no craqueamento, alquilación, hidroxenación e polimerización do petróleo.
(3) A adición de granate de ferro-itrio ou aluminio-itrio pode mellorar algunhas propiedades.
(4) Materias primas do depósito de burbullas magnéticas.
(5) Un cristal funcional composto, tetraborato de aluminio, itrio e neodimio dopado con lutecio, pertence ao campo técnico do crecemento de cristais de arrefriamento en solución salina. Os experimentos amosan que o cristal NYAB dopado con lutecio é superior ao cristal NYAB en uniformidade óptica e rendemento láser.
(6) Descubriuse que o lutecio ten aplicacións potenciais en pantallas electrocrómicas e semicondutores moleculares de baixa dimensionalidade. Ademais, o lutecio tamén se emprega na tecnoloxía das baterías de enerxía e como activador do fósforo.
16
Itrio (y)
O itrio úsase amplamente, o granate de itrio e aluminio pódese usar como material láser, o granate de itrio e ferro úsase para a tecnoloxía de microondas e a transferencia de enerxía acústica, e o vanadato de itrio dopado con europio e o óxido de itrio dopado con europio úsanse como fósforos para televisores en cor. (mapa de datos)
(1) Aditivos para aceiro e aliaxes non ferrosas. A aliaxe de FeCr adoita conter entre un 0,5 e un 4 % de itrio, o que pode mellorar a resistencia á oxidación e a ductilidade destes aceiros inoxidables. As propiedades integrais da aliaxe MB26 melloran obviamente engadindo unha cantidade axeitada de terras raras mesturadas ricas en itrio, que poden substituír algunhas aliaxes de aluminio de resistencia media e utilizarse nos compoñentes sometidos a esforzos das aeronaves. Engadindo unha pequena cantidade de terras raras ricas en itrio á aliaxe de Al-Zr, pódese mellorar a condutividade desa aliaxe. A aliaxe foi adoptada pola maioría das fábricas de arame en China. Engadir itrio á aliaxe de cobre mellora a condutividade e a resistencia mecánica.
(2) O material cerámico de nitruro de silicio que contén un 6 % de itrio e un 2 % de aluminio pódese empregar para desenvolver pezas de motor.
(3) O feixe láser de Nd: Y: Al: Granate cunha potencia de 400 vatios úsase para perforar, cortar e soldar compoñentes grandes.
(4) A pantalla do microscopio electrónico composta por monocristal de granate Y-Al ten un alto brillo de fluorescencia, baixa absorción de luz dispersa e boa resistencia a altas temperaturas e resistencia ao desgaste mecánico.
(5) A aliaxe estrutural con alto contido en itrio que contén un 90 % de itrio pódese usar na aviación e noutros lugares que requiren baixa densidade e alto punto de fusión.
(6) O material condutor de protóns de alta temperatura SrZrO3 dopado con itrio, que atrae moita atención na actualidade, é de grande importancia para a produción de pilas de combustible, pilas electrolíticas e sensores de gas que requiren unha alta solubilidade en hidróxeno. Ademais, o itrio tamén se usa como material de pulverización a alta temperatura, diluínte para combustible de reactores atómicos, aditivo para materiais magnéticos permanentes e axente absorbente na industria electrónica.
17
Escandio (Sc)
Escandio metálico (mapa de datos)
En comparación cos elementos de itrio e lantánidos, o escandio ten un radio iónico particularmente pequeno e unha alcalinidade de hidróxido particularmente débil. Polo tanto, cando se mesturan o escandio e os elementos de terras raras, o escandio precipitará primeiro cando se trate con amoníaco (ou álcali extremadamente diluído), polo que se pode separar facilmente dos elementos de terras raras mediante o método de "precipitación fraccionada". Outro método é usar a descomposición por polarización do nitrato para a separación. O nitrato de escandio é o máis fácil de descompoñer, conseguindo así o propósito da separación.
O Sc pódese obter por electrólise. O ScCl3, o KCl e o LiCl fúndense xuntos durante o refinado do escandio, e o zinc fundido utilízase como cátodo para a electrólise, de xeito que o escandio precipita no eléctrodo de zinc e, a continuación, o zinc evapórase para obter escandio. Ademais, o escandio recupérase facilmente ao procesar mineral para producir elementos de uranio, torio e lantánidos. A recuperación integral do escandio asociado a partir de mineral de tungsteno e estaño tamén é unha das fontes importantes de escandio. O escandio é msó en estado trivalente no composto, que se oxida facilmente a Sc2O3 no aire e perde o seu brillo metálico e se torna gris escuro.
Os principais usos do escandio son:
(1) O escandio pode reaccionar coa auga quente para liberar hidróxeno e tamén é soluble en ácido, polo que é un forte axente redutor.
(2) O óxido e o hidróxido de escandio só son alcalinos, pero as súas cinzas de sal dificilmente se poden hidrolizar. O cloruro de escandio é un cristal branco, soluble en auga e delicuescente no aire. (3) Na industria metalúrxica, o escandio úsase a miúdo para fabricar aliaxes (aditivos de aliaxes) para mellorar a resistencia, a dureza, a resistencia á calor e o rendemento das aliaxes. Por exemplo, engadir unha pequena cantidade de escandio ao ferro fundido pode mellorar significativamente as propiedades do ferro fundido, mentres que engadir unha pequena cantidade de escandio ao aluminio pode mellorar a súa resistencia e resistencia á calor.
(4) Na industria electrónica, o escandio pódese empregar como diversos dispositivos semicondutores. Por exemplo, a aplicación do sulfito de escandio en semicondutores chamou a atención tanto no país como no estranxeiro, e a ferrita que contén escandio tamén é prometedora ennúcleos magnéticos de ordenadores.
(5) Na industria química, o composto de escandio utilízase como axente de deshidroxenación e deshidratación de alcohol, o que constitúe un catalizador eficiente para a produción de etileno e cloro a partir de ácido clorhídrico residual.
(6) Na industria do vidro pódense fabricar cristais especiais que conteñen escandio.
(7) Na industria das fontes de luz eléctrica, as lámpadas de escandio e sodio feitas de escandio e sodio teñen as vantaxes dunha alta eficiencia e unha cor de luz positiva.
(8) O escandio existe na natureza na forma de 45Sc. Ademais, existen nove isótopos radioactivos do escandio, concretamente 40~44Sc e 46~49Sc. Entre eles, o 46Sc, como trazador, utilizouse na industria química, na metalurxia e na oceanografía. En medicina, hai persoas no estranxeiro que estudan o uso do 46Sc para tratar o cancro.
Data de publicación: 04-07-2022