Elemento máxico de terra rara: "rei do imán permanente" -nodimio

Bastito

NEODIMIO, Número atómico 60, peso atómico 144,24, cun contido do 0,00239% na codia, existe principalmente en monazita e bastnaesite. Hai sete isótopos de neodimio de natureza: neodimio 142, 143, 144, 145, 146, 148 e 150, entre os que o neodimio 142 ten o maior contido. Co nacemento de praseodimio, xurdiu o neodimio. A chegada do neodimio activou o campo da Terra rara e xogou un papel importante nel. E inflúe no mercado da Terra rara.

Descubrimento de neodimio

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), o descubridor de Neodymium

En 1885, o químico austríaco Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach descubriu o neodimio en Viena. Separou o neodimio e o praseodimio de materiais de neodimio simétricos separando e cristalizando o tetrahidrato de nitrato de amonio do ácido nítrico e, ao mesmo tempo, separado por análise espectral, pero non se separou nunha forma relativamente pura ata 1925.

Dende a década dos cincuenta, o neodimio de alta pureza (máis do 99%) obtívose principalmente mediante o proceso de intercambio iónico de monazita. O metal en si obtense electrolizando o seu sal haluro. Na actualidade, a maior parte do neodimio é extraído de (CE, LA, ND, PR) CO3F en Basta Nathanite e purificado por extracción de disolventes. Reserva de purificación de intercambio iónico Esa maior pureza (normalmente> 99,99%) para a preparación. Porque é difícil eliminar o último rastro de praseodimio na época na que a fabricación depende da tecnoloxía de cristalización de paso, o vidro de neodimio temperán fabricado en 1930 ten unha cor púrpura máis pura e un ton vermello máis vermello ou laranxa que a versión moderna.

Metal de neodimio

O neodimio metálico ten un brillo metálico de prata brillante, punto de fusión de 1024 ° C, densidade de 7,004 g/cm e paramagnetismo. O neodimio é un dos metais máis activos da terra rara, que oxida e escurece rapidamente no aire, logo forma unha capa de óxido e logo se desprende, expoñendo o metal para unha maior oxidación. Polo tanto, a mostra de neodimio cun tamaño dun centímetro está completamente oxidada dentro dun ano. Reacciona lentamente en auga fría e rapidamente en auga quente.

Configuración electrónica de neodimio

Configuración electrónica:

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

O rendemento láser de neodimio é causado pola transición de electróns orbitais 4F entre diferentes niveis de enerxía. Este material láser é amplamente utilizado en comunicación, almacenamento de información, tratamento médico, mecanizado, etc. Entre eles, o granate de aluminio Yttrium Y3AL5O12: ND (YAG: ND) é moi utilizado con excelente rendemento, e o garne de galio do Gadolinium Scandium de Gadolinium con maior eficiencia.

Aplicación de neodimio

O maior usuario de neodimio é o material de imán permanente NDFEB. O imán NDFEB chámase "o rei dos imáns permanentes" debido ao seu produto de alta enerxía magnética. É moi utilizado en electrónica, maquinaria e outras industrias polo seu excelente rendemento. Francis Wall, profesor de minería aplicada na Cumberland School of Mining, Universidade de Exeter, Reino Unido, dixo: "En termos de imáns, realmente non hai nada que poida competir co neodimio. O desenvolvemento exitoso de espectrómetro magnético alfa indica que as propiedades magnéticas dos magnetes NDFEB en China entraron no nivel da clase mundial.

Imán de neodimio no disco duro

O neodimio pódese usar para facer cerámica, vidro púrpura brillante, rubí artificial en láser e vidro especial que pode filtrar os raios infravermellos. Úsase xunto con praseodimio para facer lentes para sopladores de vidro.

Engadir un 1,5% ~ 2,5% de óxido de nano neodimio en aliaxe de magnesio ou aluminio pode mellorar o rendemento de alta temperatura, a apertura do aire e a resistencia á corrosión da aleación, e é moi utilizada como material aeroespacial para a aviación.

O granate de aluminio de nano-yttrium dopado con óxido de nano-neodimio produce un raio láser de onda curta, que é moi utilizado para soldar e cortar materiais delgados con grosor por baixo de 10 mm na industria.

ND: Yag Láser Rod

No tratamento médico, o láser de granate de aluminio nano yttrium dopado con óxido de nano neodimio úsase para eliminar feridas cirúrxicas ou feridas desinfectadas en lugar de coitelos cirúrxicos.

O vidro de neodimio faise engadindo o óxido de neodimio ao derretimento de vidro. A lavanda normalmente aparece en vidro de neodimio baixo a luz solar ou a lámpada incandescente, pero o azul claro aparece baixo iluminación de lámpadas fluorescentes. O neodimio pódese usar para colorear tons delicados de vidro como violeta puro, tinto de viño e gris cálido.

Vidro de neodimio

Co desenvolvemento da ciencia e a tecnoloxía e a expansión e a extensión da ciencia e tecnoloxía da terra rara, o neodimio terá un espazo de uso máis amplo