Alevinud metafoor on, et kui nafta on tööstuse veri, siis haruldased muldmetallid on tööstuse vitamiin.
Haruldased muldmetallid on metallide rühma lühend. Rare Earth Elements, REE) on avastatud üksteise järel alates 18. sajandi lõpust. REE-sid on 17 liiki, sealhulgas 15 lantaniidi keemiliste elementide perioodilisuse tabelis – lantaan (La), tseerium (Ce), praseodüüm (Pr), neodüüm (Nd), promeetium (Pm) ja nii edasi. Praegu on sellel on laialdaselt kasutusel paljudes valdkondades, nagu elektroonika, naftakeemia ja metallurgia. Peaaegu iga 3–5 aasta järel saavad teadlased avastada haruldaste muldmetallide uusi kasutusviise ja iga kuue leiutist ei saa haruldastest muldmetallidest eraldada.
Hiina on rikas haruldaste muldmetallide poolest, olles esimesel kohal kolmes maailmas: esimene ressursivarude poolest, moodustades umbes 23%; Toodang on esimene, moodustades 80–90% maailma haruldaste muldmetallide kaupadest; Müügimaht on esimene, 60–70% haruldaste muldmetallide toodetest eksporditakse välismaale. Samal ajal on Hiina ainus riik, kes suudab tarnida kõiki 17 liiki haruldasi muldmetalle, eriti keskmisi ja raskeid haruldasi muldmetalle, millel on suurepärane sõjaline kasutus. Hiina osa on kadestamisväärne.
RMaa on väärtuslik strateegiline ressurss, mida tuntakse kui "tööstuslikku mononaatriumglutamaadi" ja "uute materjalide ema" ning mida kasutatakse laialdaselt tipptasemel teaduses ja tehnoloogias ning sõjatööstuses. Tööstus- ja infotehnoloogiaministeeriumi andmetel on sellised funktsionaalsed materjalid nagu haruldaste muldmetallide püsimagnet, luminestsents, vesiniku salvestamine ja katalüüs muutunud kõrgtehnoloogiliste tööstusharude jaoks, nagu täiustatud seadmete tootmine, uus energia ja arenevad tööstusharud, asendamatuks tooraineks. kasutatakse laialdaselt elektroonikas, naftakeemiatööstuses, metallurgias, masinates, uues energias, kergetööstuses, keskkonnakaitses, põllumajanduses ja nii edasi. .
Juba 1983. aastal võttis Jaapan kasutusele haruldaste mineraalide strateegilise varusüsteemi ja 83% sealsetest haruldastest muldmetallidest pärines Hiinast.
Vaadake uuesti USA-d, seal on haruldaste muldmetallide varud Hiina järel teisel kohal, kuid seal on kõik kerged haruldased muldmetallid, mis jagunevad rasketeks ja kergeteks. Rasked haruldased muldmetallid on väga kallid ja kerged haruldased muldmetallid on minu jaoks ebaökonoomsed, kuna selle tööstuse inimesed on muutnud võltsitud haruldasteks muldmetallideks. 80% USA haruldaste muldmetallide impordist pärineb Hiinast.
Seltsimees Deng Xiaoping ütles kord: "Lähis-Idas on naftat ja Hiinas haruldasi muldmetallisid." Tema sõnade tähendus on enesestmõistetav. Haruldased muldmetallid ei ole mitte ainult 1/5 kõrgtehnoloogiliste toodete jaoks vajalik "MSG" maailmas, vaid ka Hiina jaoks võimas läbirääkimiskiip tulevikus maailma läbirääkimiste laua taga. Haruldaste muldmetallide ressursside kaitsmine ja teaduslik kasutamine. Sellest on saanud riiklik strateegia, mida on viimastel aastatel nõudnud paljud kõrgete ideaalidega inimesed, et vältida väärtuslike haruldaste muldmetallide ressursside pimesi müümist ja lääneriikidesse eksportimist. 1992. aastal teatas Deng Xiaoping selgelt, et Hiina on suur haruldaste muldmetallide riik.
17 haruldase muldmetalli kasutusalade loetelu
1 lantaani kasutatakse legeermaterjalides ja põllumajanduskiledes
Tseeriumi kasutatakse laialdaselt autoklaasides
3 praseodüümi kasutatakse laialdaselt keraamilistes pigmentides
Neodüümi kasutatakse laialdaselt kosmosematerjalides
5 taldrikut annavad satelliitidele abienergiat
6 Samariumi rakendamine aatomienergiareaktoris
7 euroopiumi tootmisobjektiivi ja vedelkristallkuvarit
Gadoliinium 8 meditsiinilise magnetresonantstomograafia jaoks
9 terbiumi kasutatakse lennuki tiivaregulaatoris
10 erbiumi kasutatakse laserkaugusmõõturites sõjalistes asjades
11 düsproosiumi kasutatakse valgusallikana filmide ja printimise jaoks
12 holmiumi kasutatakse optiliste sideseadmete valmistamiseks
13-tuuliumi kasutatakse kasvajate kliiniliseks diagnoosimiseks ja raviks
14 ütterbiumi lisand arvuti mäluelemendile
15 luteetiumi kasutamine energiapatareide tehnoloogias
16 ütrium valmistab juhtmeid ja lennuki jõukomponente
Skandiumi kasutatakse sageli sulamite valmistamiseks
Üksikasjad on järgmised:
1
Lantaan (LA)
Lahesõjas sai haruldase muldmetalli lantaaniga öönägemisseade USA tankide valdavaks allikaks. Ülaltoodud pildil on lantaankloriidi pulbrit.(Andmekaart)
Lantaani kasutatakse laialdaselt piesoelektrilistes materjalides, elektrotermilistes materjalides, termoelektrilistes materjalides, magnetoresistiivsetes materjalides, luminestsentsmaterjalides (sinine pulber), vesinikku salvestavates materjalides, optilises klaasis, lasermaterjalides, mitmesugustes legeermaterjalides jne. Lantaani kasutatakse ka katalüsaatorites paljud orgaanilised keemiatooted.Teadlased on nimetanud lantaani "superkaltsiumiks" selle mõju tõttu põllukultuuridele.
2
tseerium (CE)
Tseeriumit saab kasutada katalüsaatorina, kaareelektroodina ja spetsiaalse klaasina. Tseeriumisulam on vastupidav kõrgele kuumusele ja seda saab kasutada reaktiivmootori osade valmistamiseks(Andmekaart)
(1) Klaasi lisandina tseerium võib neelata ultraviolett- ja infrapunakiiri ning seda on laialdaselt kasutatud autoklaasides. See ei saa mitte ainult vältida ultraviolettkiirgust, vaid ka vähendada auto sisetemperatuuri, et säästa elektrit õhu jaoks. konditsioneerimine.Alates 1997. aastast on Jaapanis kõikidele autoklaasidele lisatud tseeria. 1996. aastal kasutati autoklaasides vähemalt 2000 tonni ja USA-s üle 1000 tonni tseeria.
(2) Praegu kasutatakse autode heitgaaside puhastamise katalüsaatoris tseeriumit, mis võib tõhusalt takistada suure hulga auto heitgaaside sattumist õhku. Teeriumi tarbimine Ameerika Ühendriikides moodustab kolmandiku haruldaste muldmetallide kogutarbimisest.
(3) Pigmentides võib plii, kaadmiumi ja muude keskkonnale ja inimesele kahjulike metallide asemel kasutada tseeriumsulfiidi. Seda saab kasutada plastide, pinnakatete, tindi ja paberitööstuse värvimiseks. Praegu on juhtiv ettevõte prantslane Rhône Planck.
(4) CE: LiSAFi lasersüsteem on USA välja töötatud tahkislaser. Seda saab kasutada bioloogiliste relvade ja meditsiini tuvastamiseks, jälgides trüptofaani kontsentratsiooni. Tseeriumit kasutatakse laialdaselt paljudes valdkondades. Peaaegu kõik haruldaste muldmetallide rakendused sisaldavad tseeriumi. Näiteks poleerimispulber, vesiniku säilitamise materjalid, termoelektrilised materjalid, tseeriumvolframelektroodid, keraamilised kondensaatorid, piesoelektriline keraamika, tseerium ränikarbiidist abrasiivid, kütuseelementide toorained, bensiini katalüsaatorid, mõned püsimagnetmaterjalid, mitmesugused sulamid terased ja värvilised metallid.
3
Praseodüüm (PR)
Praseodüümi neodüümi sulam
(1) Praseodüümi kasutatakse laialdaselt ehituskeraamikas ja igapäevases kasutuses keraamikas. Seda saab segada keraamilise glasuuriga värviglasuuri valmistamiseks, samuti saab seda kasutada glasuurialuse pigmendina. Pigment on helekollane puhta ja elegantse värviga.
(2) Seda kasutatakse püsimagnetite tootmiseks. Kasutades püsimagnetmaterjali valmistamiseks puhta neodüümi metalli asemel odavat praseodüümi ja neodüümi metalli, on selle hapnikukindlus ja mehaanilised omadused ilmselgelt paranenud ning seda saab töödelda erineva kujuga magnetiteks. kasutatakse laialdaselt erinevates elektroonikaseadmetes ja mootorites.
(3) Kasutatakse nafta katalüütilises krakkimises. Katalüsaatori aktiivsust, selektiivsust ja stabiilsust saab parandada, lisades Y-tseoliidi molekulaarsõelale rikastatud praseodüümi ja neodüümi, et valmistada nafta krakkimise katalüsaatorit. Hiinas hakati tööstuslikult kasutama 1970. aastatel, ja tarbimine kasvab.
(4) Praseodüümi saab kasutada ka abrasiivseks poleerimiseks. Lisaks kasutatakse praseodüümi laialdaselt optiliste kiudude valdkonnas.
4
Neodüüm (nd)
Miks saab M1 tanki esimesena leida? Tank on varustatud Nd: YAG laserkaugusmõõturiga, mis ulatub selge päevavalguses ligi 4000 meetrini(Andmekaart)
Praseodüümi sünniga tekkis neodüüm. Neodüümi saabumine aktiveeris haruldaste muldmetallide välja, mängis olulist rolli haruldaste muldmetallide väljas ja mõjutas haruldaste muldmetallide turgu.
Neodüüm on muutunud turul paljudeks aastateks kuumaks kohaks oma ainulaadse positsiooni tõttu haruldaste muldmetallide valdkonnas. Suurim neodüümmetalli kasutaja on NdFeB püsimagnetmaterjal. NdFeB püsimagnetite tulek on süstinud haruldaste muldmetallide kõrgtehnoloogilisesse valdkonda uut elujõudu. NdFeB magnetit nimetatakse "püsimagnetite kuningaks" selle suure magnetilise energiatoote tõttu. Suurepärase jõudluse tõttu kasutatakse seda laialdaselt elektroonikas, masinates ja muudes tööstusharudes. Alpha Magnetic Spectrometer edukas väljatöötamine näitab, et NdFeB magnetite magnetilised omadused Hiinas on jõudnud maailmatasemele. Neodüümi kasutatakse ka värvilistes materjalides. 1,5–2,5% neodüümi lisamine magneesiumi- või alumiiniumisulamisse võib parandada sulami kõrge temperatuuri, õhutihedust ja korrosioonikindlust. Kasutatakse laialdaselt kosmosematerjalina. Lisaks toodab neodüümiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat lühilainelist laserkiirt, mida kasutatakse tööstuses laialdaselt alla 10 mm paksuste õhukeste materjalide keevitamisel ja lõikamisel. Meditsiinilises ravis kasutatakse skalpelli asemel operatsiooni eemaldamiseks või haavade desinfitseerimiseks Nd: YAG laserit. Neodüümi kasutatakse ka klaasi ja keraamiliste materjalide värvimiseks ning kummitoodete lisandina.
5
Trollium (Pm)
Tuulium on kunstlik radioaktiivne element, mida toodetakse tuumareaktorites (andmekaart)
(1) saab kasutada soojusallikana. Pakkuge abienergiat vaakumi tuvastamiseks ja tehissatelliidi jaoks.
(2)Pm147 kiirgab madala energiatarbega β-kiirgust, mida saab kasutada taldrikupatareide valmistamiseks. Rakettide juhtimisseadmete ja kellade toiteallikana. Selline aku on väikese suurusega ja seda saab kasutada pidevalt mitu aastat. Lisaks kasutatakse prometiumi ka kaasaskantavates röntgeniseadmetes, fosfori valmistamisel, paksuse mõõtmisel ja majakalampides.
6
Samaarium (Sm)
Metallist samarium (andmekaart)
Sm on helekollane ja see on Sm-Co püsimagneti tooraine ja Sm-Co magnet on varaseim tööstuses kasutatav haruldaste muldmetallide magnet. Püsimagneteid on kahte tüüpi: SmCo5 süsteem ja Sm2Co17 süsteem. 1970. aastate alguses leiutati SmCo5 süsteem ja hilisemal perioodil Sm2Co17 süsteem. Nüüd on esikohal viimaste nõudlus. Samariumi koobaltmagnetis kasutatava samariumoksiidi puhtus ei pea olema liiga kõrge. Arvestades kulusid, kasutatakse peamiselt umbes 95% toodetest. Lisaks kasutatakse samariumoksiidi ka keraamilistes kondensaatorites ja katalüsaatorites. Lisaks on samariumil tuumaomadused, mida saab kasutada konstruktsioonimaterjalina, varjestusmaterjalina ja aatomienergiareaktorite juhtmaterjalina, nii et tuuma lõhustumisel tekkivat tohutut energiat saab ohutult kasutada.
7
Euroopium (EL)
Euroopiumoksiidi pulber (andmekaart)
Euroopiumoksiidi kasutatakse enamasti fosforite jaoks (andmekaart)
Aastal 1901 avastas Eugene-AntoleDemarcay "samariumist" uue elemendi nimega Europium. See on tõenäoliselt nime saanud sõna Euroopa järgi. Euroopiumoksiidi kasutatakse enamasti fluorestseeruva pulbri jaoks. Eu3+ kasutatakse punase fosfori aktivaatorina ja Eu2+ kasutatakse sinise fosforina. Nüüd on Y2O2S:Eu3+ parim luminofoor valgustugevuse, katte stabiilsuse ja ringlussevõtu kulude osas. Lisaks kasutatakse seda laialdaselt selliste tehnoloogiate täiustamise tõttu, nagu valgusefektiivsuse ja kontrastsuse parandamine. Euroopiumoksiidi on viimastel aastatel kasutatud ka stimuleeritud emissiooni luminofoorina uues röntgeni-meditsiinilise diagnostikasüsteemis. Euroopiumoksiidi saab kasutada ka värviliste läätsede ja optiliste filtrite valmistamiseks, magnetmullide salvestusseadmete jaoks. See võib näidata oma andeid ka aatomireaktorite juhtimismaterjalide, varjestusmaterjalide ja konstruktsioonimaterjalide osas.
8
Gadoliinium (Gd)
Gadoliinium ja selle isotoobid on kõige tõhusamad neutronite absorbeerijad ja neid saab kasutada tuumareaktorite inhibiitoritena. (andmekaart)
(1) Selle vees lahustuv paramagnetiline kompleks võib parandada inimkeha NMR-kuvamise signaali meditsiinilises ravis.
(2) Selle vääveloksiidi saab kasutada ostsilloskoobi toru ja erilise heledusega röntgenekraani maatriksvõrena.
(3) Gadoliinium gadoliumi galliumgranaadis on ideaalne üksik substraat mullide mälu jaoks.
(4) Seda saab kasutada tahke magnetilise jahutuskeskkonnana ilma Camoti tsükli piiranguteta.
(5) Seda kasutatakse inhibiitorina tuumaelektrijaamade ahelreaktsiooni taseme kontrollimiseks, et tagada tuumareaktsioonide ohutus.
(6) Seda kasutatakse samariumi koobaltmagneti lisandina tagamaks, et jõudlus ei muutu temperatuuriga.
9
Terbium (Tb)
Terbiumoksiidi pulber (andmekaart)
Terbiumi kasutamine hõlmab valdavalt kõrgtehnoloogilist valdkonda, mis on tehnoloogiamahuka ja teadmistemahuka tipptasemel projekt, aga ka märkimisväärse majandusliku kasuga projekt, millel on atraktiivsed arenguväljavaated.
(1) Fosforeid kasutatakse rohelise pulbri aktivaatoritena kolmevärvilistes fosforites, nagu terbium-aktiveeritud fosfaatmaatriks, terbium-aktiveeritud silikaatmaatriks ja terbium-aktiveeritud tseerium-magneesium-aluminaatmaatriks, mis kõik kiirgavad ergastatud olekus rohelist valgust.
(2) Magnetoptilised säilitusmaterjalid. Viimastel aastatel on terbiumi magneto-optilised materjalid jõudnud masstootmise ulatusse. Arvuti salvestuselementidena kasutatakse Tb-Fe amorfsetest kiledest valmistatud magnetoptilisi kettaid, mille salvestusmahtu suurendatakse 10-15 korda.
(3) Magnetoptiline klaas, terbiumi sisaldav Faraday pöörlev klaas on lasertehnoloogias laialdaselt kasutatavate rotaatorite, isolaatorite ja anulaatorite valmistamise põhimaterjal. Eelkõige on TerFenoli arendamine avanud uue 1970ndatel avastatud materjali Terfenoli rakenduse. Pool sellest sulamist koosneb terbiumist ja düsproosiumist, mõnikord ka holmiumist ja ülejäänud osa on raud. Sulami töötas esmakordselt välja Ames Laboratory USA-s Iowas. Kui Terfenol asetatakse magnetvälja, muutub selle suurus rohkem kui tavaliste magnetiliste materjalide oma, mis võib muuta täpsed mehaanilised liigutused võimalikuks. Terbium-düsproosiumrauda kasutatakse algul peamiselt sonarites ja praegu on seda laialdaselt kasutatud paljudes valdkondades. Alates kütuse sissepritsesüsteemist, vedelikuklapi juhtimisest, mikropositsioneerimisest kuni mehaaniliste ajamite, mehhanismide ja õhusõidukite kosmoseteleskoopide tiibregulaatoriteni.
10
Dy (Dy)
Metallist düsproosium (andmekaart)
(1) NdFeB püsimagnetite lisandina võib sellele magnetile umbes 2–3% düsproosiumi lisamine parandada selle sundjõudu. Varem ei olnud nõudlus düsproosiumi järele suur, kuid NdFeB magnetite nõudluse suurenemisega muutus see vajalikuks lisaaineks ja klass peab olema umbes 95–99,9% ja nõudlus kasvas samuti kiiresti.
(2) Düsproosiumi kasutatakse fosfori aktivaatorina. Kolmevalentne düsproosium on ühe luminestsentskeskusega kolmevärviliste luminestsentsmaterjalide paljutõotav aktiveeriv ioon. See koosneb peamiselt kahest kiirgusribast, millest üks on kollase valguse emissioon, teine on sinine valguse emissioon. Düsproosiumiga legeeritud luminestsentsmaterjale saab kasutada kolmevärviliste luminofooridena.
(3) Düsproosium on vajalik metallitooraine terfenoolisulami valmistamiseks magnetostriktiivses sulamis, mis võib teostada teatud mehaanilise liikumise täpseid toiminguid. (4) Düsproosiummetalli saab kasutada suure salvestuskiiruse ja lugemistundlikkusega magneto-optilise salvestusmaterjalina.
(5) Düsproosiumlampide valmistamisel kasutatav tööaine on düsproosiumjodiid, mille eelisteks on kõrge heledus, hea värvus, kõrge värvitemperatuur, väike suurus, stabiilne kaar ja nii edasi ning seda on kasutatud. valgusallikana filmidele ja printimisele.
(6) Düsproosiumi kasutatakse neutronite energiaspektri mõõtmiseks või neutronite absorbeerijana aatomienergiatööstuses, kuna sellel on suur neutronite sidumise ristlõikepindala.
(7) Dy3Al5O12 saab kasutada ka magnetilise tööainena magnetjahutuse jaoks. Teaduse ja tehnoloogia arenguga laienevad ja laienevad pidevalt düsproosiumi kasutusvaldkonnad.
11
holmium (ho)
Ho-Fe sulam (andmekaart)
Praegu vajab raua rakendusvaldkonda edasiarendamist ja tarbimine pole kuigi suur. Hiljuti võttis Baotou Steeli haruldaste muldmetallide uurimisinstituut kasutusele kõrge temperatuuri ja kõrgvaakumdestilleerimise puhastustehnoloogia ning on välja töötanud kõrge puhtusastmega metalli Qin Ho /> RE> 99,9% vähese mitteharuldaste muldmetallide lisandite sisaldusega.
Praegu on lukkude peamised kasutusalad:
(1) Metallhalogeenlambi lisandina on metallhalogeenlamp omamoodi gaaslahenduslamp, mis on välja töötatud kõrgsurve-elavhõbelambi baasil ja mille eripäraks on see, et pirn on täidetud erinevate haruldaste muldmetallide halogeniididega. Praegu kasutatakse peamiselt haruldasi muldmetallide jodiide, mis gaaslahenduste korral kiirgavad erinevaid spektrijooni. Raudlambis kasutatav tööaine on kinidiid, kaaretsoonis on võimalik saada suuremat metalliaatomite kontsentratsiooni, mis parandab oluliselt kiirguse efektiivsust.
(2) Rauda saab kasutada lisandina raua või miljardi alumiiniumgranaadi salvestamisel
(3) Khiniga legeeritud alumiiniumgranaat (Ho: YAG) võib kiirata 2 um laserit ja 2 um laseri neeldumiskiirus inimkudedes on kõrge, peaaegu kolm suurusjärku kõrgem kui Hd: YAG. Seega, kui kasutate Ho: YAG laserit meditsiiniliseks operatsiooniks, ei saa see mitte ainult parandada töö efektiivsust ja täpsust, vaid ka vähendada termilise kahjustuse ala väiksemaks. Lukukristalli tekitatud vaba kiir võib eemaldada rasva ilma liigset kuumust tekitamata.Tervede kudede termilise kahjustuse vähendamiseks on teatatud, et USA-s saab glaukoomi ravi w-laseriga vähendada operatsiooni valu. 2um laserkristall Hiinas on jõudnud rahvusvahelisele tasemele, seega on vaja sellist laserkristalli välja töötada ja toota.
(4) Magnetostriktiivsele sulamile Terfenol-D võib lisada ka väikese koguse Cr-i, et vähendada küllastusmagnetiseerimiseks vajalikku välisvälja.
(5) Lisaks saab rauaga legeeritud kiududest valmistada kiudlaserit, kiudvõimendit, kiudandurit ja muid optilisi sideseadmeid, mis mängivad tänapäeva kiires kiudoptilises sides olulisemat rolli.
12
Erbium (ER)
Erbiumoksiidi pulber (teabetabel)
(1) Er3+ valguse emissioon lainepikkusel 1550 nm on erilise tähtsusega, kuna see lainepikkus paikneb kiudoptilise side väikseima kiu kao juures. Pärast ergastamist 980 nm ja 1480 nm valgusega liigub söödaioon (Er3 +) põhiolekust 4115 / 2 suure energiaga olekusse 4I13 / 2. Kui suure energiaga olekus Er3 + läheb tagasi põhiolekusse, see kiirgab 1550 nm valgust. Kvartskiud suudab edastada erineva lainepikkusega valgust, kuid 1550 nm riba optiline sumbumise määr on madalaim (0,15 dB / km), mis on peaaegu alumine sumbumise piirmäär. Seetõttu on optilise kiu side optiline kadu minimaalne, kui seda kasutatakse signaalvalgusena lainepikkusel 1550 nm. Sel viisil, kui sobivas kontsentratsioonis sööta segatakse sobivasse maatriksisse, võimendi saab kompenseerida sidesüsteemi kadu vastavalt laserprintsiibile.Seetõttu on telekommunikatsioonivõrgus, mis vajab 1550 nm optilist signaali võimendamist, söödaga legeeritud kiudvõimendi oluline optiline seade. Praegu on söödaga legeeritud ränidioksiidi kiudvõimendi turule toodud. Teatatakse, et kasutu imendumise vältimiseks on optilise kiu legeeritud kogus kümneid kuni sadu ppm. Kiudoptilise side kiire areng avab uusi rakendusvaldkondi. .
(2) (2) Lisaks on söödaga legeeritud laserkristall ja selle väljundkiirgusega 1730 nm laser ja 1550 nm laser inimsilmale ohutu, hea atmosfääriülekande jõudlus, tugev lahinguvälja suitsu läbitungimisvõime, hea turvalisus, mida ei ole lihtne tuvastada. vaenlane ja sõjaliste sihtmärkide kiirguse kontrastsus on suur. Sellest on tehtud kaasaskantav laserkaugusmõõtur, mis on sõjalises kasutuses inimsilmadele ohutu.
(3) (3) Er3 + saab lisada klaasile haruldaste muldmetallide klaasist lasermaterjali valmistamiseks, mis on suurima väljundimpulsi energia ja suurima väljundvõimsusega tahke lasermaterjal.
(4) Er3 + saab kasutada ka aktiivse ioonina haruldaste muldmetallide üleskonversiooni lasermaterjalides.
(5) (5) Lisaks võib sööta kasutada ka klaaside klaaside ja kristallklaaside värvieemaldamiseks ja värvimiseks.
13
Tulium (TM)
Pärast tuumareaktoris kiiritamist toodab toolium isotoopi, mis võib kiirata röntgenikiirgust, mida saab kasutada kaasaskantava röntgenikiirguse allikana(Andmekaart)
(1)TM kasutatakse kaasaskantava röntgeniaparaadi kiiriallikana. Pärast kiiritamist tuumareaktorisTMtoodab teatud tüüpi isotoopi, mis võib kiirata röntgenikiirgust, mida saab kasutada kaasaskantava vere kiiritaja valmistamiseks. Selline radiomeeter võib muuta yu-169-ksTM-170 kaug- ja keskkiirte toimel ning kiirgavad röntgenikiirgust vere kiiritamiseks ja valgete vereliblede vähendamiseks. Just need valged verelibled põhjustavad elundisiirdamise äratõukereaktsiooni, et vähendada elundite varajast äratõukereaktsiooni.
(2) (2)TMsaab kasutada ka kasvaja kliinilises diagnoosimises ja ravis, kuna sellel on suur afiinsus kasvajakoe suhtes, rasked haruldased muldmetallid on paremini ühilduvad kui kerged haruldased muldmetallid, eriti Yu afiinsus on suurim.
(3) (3) Röntgenikiirguse sensibilisaatorit Laobr: br (sinine) kasutatakse röntgenikiirguse sensibiliseerimisekraani luminofoori aktiveerijana, et suurendada optilist tundlikkust, vähendades seeläbi röntgenkiirgusega kokkupuudet ja inimeste kahjustamist × Kiirgusdoos on 50%, millel on meditsiinilises kasutuses oluline praktiline tähtsus.
(4) (4) Metallhalogeniidlampi saab kasutada lisandina uues valgusallikas.
(5) (5) Tm3 + saab lisada klaasile haruldaste muldmetallide klaasist lasermaterjali valmistamiseks, mis on suurima väljundimpulsi ja suurima väljundvõimsusega tahkislasermaterjal. Tm3 + saab kasutada ka aktiveerimisioonina. haruldaste muldmetallide üleskonversiooni lasermaterjalidest.
14
ütterbium (Yb)
Ytterbium metall (andmekaart)
(1) Termovarjestuse kattematerjalina. Tulemused näitavad, et peegel võib ilmselt parandada elektromagnetilise tsinkkatte korrosioonikindlust ja peegliga katte tera suurus on väiksem kui ilma peeglita kattekihil.
(2) Magnetostriktiivse materjalina. Sellel materjalil on hiiglasliku magnetostriktsiooni, st magnetvälja paisumise omadused. Sulam koosneb peamiselt peegli/ferriidi sulamist ja düsproosiumi/ferriidi sulamist ning tootmiseks lisatakse teatud osa mangaani. hiiglaslik magnetostriktsioon.
(3) Rõhu mõõtmiseks kasutatav peegelelement. Katsed näitavad, et peeglielemendi tundlikkus on kalibreeritud rõhuvahemikus kõrge, mis avab uue võimaluse peegli rakendamiseks rõhu mõõtmisel.
(4) Varem levinud hõbeamalgaami asendamiseks mõeldud vaigupõhised täidised purihammaste õõnsuste jaoks.
(5) Jaapani teadlased on edukalt lõpule viinud peegelleegeeritud vanaadiumbahti granaat-sisseehitatud lainejuhtlaseri valmistamise, millel on lasertehnoloogia edasise arengu jaoks suur tähtsus. Lisaks kasutatakse peeglit ka fluorestseeruva pulberaktivaatori, raadiokeraamika, elektroonilise arvutimälu elemendi (magnetmull) lisandi, klaaskiudvoo ja optilise klaasi lisandi jms jaoks.
15
Luteetium (Lu)
Luteetiumoksiidi pulber (andmekaart)
Ütriumluteetsiumsilikaadi kristall (andmekaart)
(1) tehke mõned spetsiaalsed sulamid. Näiteks võib neutronite aktiveerimise analüüsiks kasutada luteetiumi alumiiniumisulamit.
(2) Stabiilsed luteetiumnukliidid mängivad katalüütilist rolli nafta krakkimisel, alküülimisel, hüdrogeenimisel ja polümerisatsioonil.
(3) Ütriumraua või ütriumalumiiniumgranaadi lisamine võib mõningaid omadusi parandada.
(4) Magnetmulli reservuaari tooraine.
(5) Funktsionaalne liitkristall, luteetiumiga legeeritud alumiiniumütrium-neodüümtetraboraat, kuulub soolalahusega jahutamise kristallide kasvatamise tehnikavaldkonda. Katsed näitavad, et luteetiumiga legeeritud NYAB kristall on optilise ühtluse ja laseri jõudluse poolest parem kui NYAB kristall.
(6) On leitud, et luteetiumil on potentsiaalseid rakendusi elektrokroomsetes kuvarites ja väikesemõõtmelistes molekulaarsetes pooljuhtides. Lisaks kasutatakse luteetiumi ka energiaakude tehnoloogias ja fosfori aktivaatoris.
16
Ütrium (y)
Ütriumit kasutatakse laialdaselt, ütriumalumiiniumgranaati saab kasutada lasermaterjalina, ütriumraudgranaati kasutatakse mikrolainetehnoloogias ja akustilises energiaülekandes ning euroopiumiga legeeritud ütriumvanadaati ja euroopiumiga legeeritud ütriumoksiidi kasutatakse värvitelerite fosforina. (andmekaart)
(1) Terase ja värviliste metallide sulamite lisandid. FeCr sulam sisaldab tavaliselt 0,5–4% ütriumi, mis võib suurendada nende roostevabade teraste oksüdatsioonikindlust ja plastilisust; MB26 sulami kõikehõlmavaid omadusi parandab ilmselgelt piisava koguse ütriumirikka segatud haruldaste muldmetallide lisamine, mis võib asendada mõningaid keskmise tugevusega alumiiniumsulameid ja mida saab kasutada lennukite pingestatud komponentides. Väikese koguse ütriumirikka haruldaste muldmetallide lisamine Al-Zr sulamile saab selle sulami juhtivust parandada; Sulami on kasutusele võtnud enamik Hiina traaditehaseid. Ütriumi lisamine vasesulamisse parandab juhtivust ja mehaanilist tugevust.
(2) Mootoriosade väljatöötamiseks võib kasutada 6% ütriumi ja 2% alumiiniumi sisaldavat räninitriidkeraamilist materjali.
(3) Nd: Y: Al: Granaat-laserkiirt võimsusega 400 vatti kasutatakse suurte komponentide puurimiseks, lõikamiseks ja keevitamiseks.
(4) Y-Al granaadi monokristallist koosneval elektronmikroskoobi ekraanil on kõrge fluorestsentsi heledus, madal hajutatud valguse neeldumine ning hea kõrge temperatuuritaluvus ja mehaaniline kulumiskindlus.
(5) Kõrge ütriumisisaldusega struktuursulamit, mis sisaldab 90% ütriumi, saab kasutada lennunduses ja muudes kohtades, kus on vaja madalat tihedust ja kõrget sulamistemperatuuri.
(6) Ütriumiga legeeritud SrZrO3 kõrge temperatuuriga prootoni juhtiv materjal, mis pälvib praegu palju tähelepanu, on väga oluline kütuseelementide, elektrolüütiliste elementide ja gaasiandurite tootmisel, mis nõuavad suurt vesiniku lahustuvust. Lisaks kasutatakse ütriumi ka kõrgtemperatuurse pihustusmaterjalina, aatomireaktori kütuse lahjendina, püsimagnetmaterjalide lisandina ja elektroonikatööstuses getterina.
17
Scandium (Sc)
Metallist skandium (andmekaart)
Võrreldes ütriumi ja lantaniidelementidega on skandiumil eriti väike ioonraadius ja eriti nõrk hüdroksiidi leeliselisus. Seetõttu sadestub skandium ja haruldaste muldmetallide elemendid omavahel segamisel ammoniaagiga (või äärmiselt lahjendatud leelisega) töötlemisel skandium kõigepealt välja, nii et seda saab haruldaste muldmetallide elementidest hõlpsasti eraldada fraktsionaalse sadestamise meetodil. Teine meetod on kasutada eraldamiseks nitraadi polarisatsioonilagunemist.Skandiumnitraati on kõige lihtsam lagundada, saavutades sellega eraldamise eesmärgi.
Sc võib saada elektrolüüsi teel. ScCl3, KCl ja LiCl koossulatatakse skandiumi rafineerimisel ning sulatsinki kasutatakse elektrolüüsi katoodina, nii et tsinkelektroodile sadestub skandium ja seejärel tsink aurustatakse skandiumi saamiseks. Lisaks saadakse skandium kergesti kätte, kui töödeldakse maagi uraani, tooriumi ja lantaniidi elementide tootmiseks. Seotud skandiumi terviklik taastamine volframist ja tinamaagist on samuti üks olulisi skandiumi allikaid.Skandiumi on mtavaliselt kolmevalentses olekus ühendis, mis õhu käes kergesti oksüdeerub Sc2O3-ks ja kaotab oma metallilise läike ning muutub tumehalliks.
Skandiumi peamised kasutusalad on:
(1) Skandium võib reageerida kuuma veega, vabastades vesiniku, ja lahustub ka happes, seega on see tugev redutseerija.
(2) Skandiumioksiid ja -hüdroksiid on ainult leeliselised, kuid selle soolatuhk on peaaegu hüdrolüüsitav. Skandiumkloriid on valge kristall, vees lahustuv ja õhus vedeldav. (3) Metallurgiatööstuses kasutatakse skandiumi sageli sulamite (sulamite lisandite) valmistamiseks, et parandada sulamite tugevust, kõvadust, kuumakindlust ja toimivust. Näiteks väikese koguse skandiumi lisamine sulamalmile võib oluliselt parandada malmi omadusi, samas kui väikese koguse skandiumi lisamine alumiiniumile võib parandada selle tugevust ja kuumakindlust.
(4) Elektroonikatööstuses saab skandiumit kasutada erinevate pooljuhtseadmetena. Näiteks skandiumsulfiti kasutamine pooljuhtides on pälvinud tähelepanu nii kodu- kui ka välismaal, samuti on skandiumi sisaldav ferriit paljulubav.arvuti magnetsüdamikud.
(5) Keemiatööstuses kasutatakse skandiumühendit alkoholi dehüdrogeenimise ja dehüdratsiooni agensina, mis on tõhus katalüsaator vesinikkloriidhappe jäätmetest etüleeni ja kloori tootmisel.
(6) Klaasitööstuses saab valmistada spetsiaalseid skandiumi sisaldavaid klaase.
(7) Elektrivalgusallikate tööstuses on skandiumist ja naatriumist valmistatud skandium- ja naatriumlampide eeliseks kõrge kasutegur ja positiivne valgusvärv.
(8) Skandiumi esineb looduses 45Sc kujul. Lisaks on skandiumil üheksa radioaktiivset isotoopi, nimelt 40–44Sc ja 46–49Sc. Nende hulgas on 46Sc märgistusainena kasutatud keemiatööstuses, metallurgias ja okeanograafias. Meditsiinis on inimesi, kes õpivad 46Sc abil vähi raviks.
Postitusaeg: juuli-04-2022