AVanlig metafor er at hvis olje er industriens blod, så er sjeldne jordarter industriens vitamin.
Sjeldne jordarter er forkortelsen for en gruppe metaller. Sjeldne jordarter, eller REE, har blitt oppdaget etter hverandre siden slutten av 1700-tallet. Det finnes 17 typer REE, inkludert 15 lantanider i det periodiske systemet over kjemiske elementer – lantan (La), cerium (Ce), praseodym (Pr), neodym (Nd), promethium (Pm) og så videre. For tiden har det blitt mye brukt innen mange felt som elektronikk, petrokjemi og metallurgi. Nesten hvert 3.–5. år kan forskere oppdage nye bruksområder for sjeldne jordarter, og én av seks oppfinnelser kan ikke skilles fra sjeldne jordarter.
Kina er rikt på sjeldne jordartsmetaller, og rangerer først i tre verdener: først når det gjelder ressursreserver, med omtrent 23 %; produksjonen er først, med 80 % til 90 % av verdens sjeldne jordartsprodukter; salgsvolumet er først, med 60 % til 70 % av sjeldne jordartsprodukter eksportert til utlandet. Samtidig er Kina det eneste landet som kan levere alle 17 typer sjeldne jordartsmetaller, spesielt mellomtunge og tunge sjeldne jordartsmetaller med fremragende militær bruk. Kinas andel er misunnelsesverdig.
RJorden er en verdifull strategisk ressurs, kjent som «industriell mononatriumglutamat» og «moren til nye materialer», og er mye brukt i banebrytende vitenskap og teknologi og militærindustrien. Ifølge departementet for industri og informasjonsteknologi har funksjonelle materialer som permanentmagneter av sjeldne jordarter, luminescens, hydrogenlagring og katalyse blitt uunnværlige råvarer for høyteknologiske industrier som avansert utstyrsproduksjon, ny energi og fremvoksende industrier. Det er også mye brukt i elektronikk, petrokjemisk industri, metallurgi, maskineri, ny energi, lettindustri, miljøvern, landbruk og så videre.
Så tidlig som i 1983 innførte Japan et strategisk reservesystem for sjeldne mineraler, og 83 % av de innenlandske sjeldne jordartene kom fra Kina.
Se på USA igjen. Deres reserver av sjeldne jordarter er nest etter Kina, men de sjeldne jordartene er alle lette, sjeldne jordarter, som er delt inn i tunge og lette sjeldne jordarter. Tunge og lette sjeldne jordarter er svært dyre, og det er uøkonomisk å utvinne lette sjeldne jordarter, noe som har blitt omgjort til falske sjeldne jordarter av folk i bransjen. 80 % av USAs import av sjeldne jordarter kommer fra Kina.
Kamerat Deng Xiaoping sa en gang: «Det finnes olje i Midtøsten og sjeldne jordarter i Kina.» Implikasjonen av ordene hans er selvinnlysende. Sjeldne jordarter er ikke bare den nødvendige «MSG» for 1/5 av høyteknologiske produkter i verden, men også et kraftig forhandlingskort for Kina ved det globale forhandlingsbordet i fremtiden. Beskytt og bruk vitenskapelig ressurser av sjeldne jordarter. Det har blitt en nasjonal strategi som mange mennesker med høye idealer har etterlyst de siste årene for å forhindre at verdifulle ressurser av sjeldne jordarter blindt selges og eksporteres til vestlige land. I 1992 slo Deng Xiaoping tydelig fast at Kina var et stort land med sjeldne jordarter.
Liste over bruksområder for 17 sjeldne jordarter
1 lantan brukes i legeringsmaterialer og landbruksfilmer
Cerium er mye brukt i bilglass
3 praseodym er mye brukt i keramiske pigmenter
Neodym er mye brukt i luftfartsmaterialer
5 cymbaler gir ekstra energi til satellitter
Anvendelse av 6 Samarium i atomenergireaktor
7 europium-produksjonslinser og flytende krystallskjermer
Gadolinium 8 for medisinsk magnetisk resonansavbildning
9 terbium brukes i vingeregulatorer for fly
10 erbium brukes i laseravstandsmåler i militære anliggender
11 dysprosium brukes som lyskilde for film og utskrift
12 holmium brukes til å lage optiske kommunikasjonsenheter
13 thulium brukes til klinisk diagnose og behandling av svulster
14 ytterbiumtilsetning for datamaskinminneelement
Anvendelse av 15 lutetium i energibatteriteknologi
16 yttrium lager ledninger og flykraftkomponenter
Scandium brukes ofte til å lage legeringer
Detaljene er som følger:
1
Lantan (LA)
I Gulfkrigen ble nattkikkerten med sjeldne jordartsmetaller som lantan den overveldende kilden til amerikanske stridsvogner. Bildet over viser lantankloridpulver.(Datakart)
Lantan er mye brukt i piezoelektriske materialer, elektrotermiske materialer, termoelektriske materialer, magnetoresistive materialer, selvlysende materialer (blått pulver), hydrogenlagringsmaterialer, optisk glass, lasermaterialer, forskjellige legeringsmaterialer, etc. Lantan brukes også i katalysatorer for fremstilling av mange organiske kjemiske produkter. Forskere har kalt lantan "superkalsium" for dens effekt på avlinger.
2
Cerium (CE)
Cerium kan brukes som katalysator, lysbueelektrode og spesialglass. Ceriumlegering er motstandsdyktig mot høy varme og kan brukes til å lage deler til jetfremdrift.(Datakart)
(1) Cerium, som et glassadditiv, kan absorbere ultrafiolette og infrarøde stråler, og har blitt mye brukt i bilglass. Det kan ikke bare forhindre ultrafiolette stråler, men også redusere temperaturen inne i bilen, for å spare strøm til klimaanlegg. Siden 1997 har ceria blitt tilsatt all bilglass i Japan. I 1996 ble minst 2000 tonn ceria brukt i bilglass, og mer enn 1000 tonn i USA.
(2) For tiden brukes cerium i katalysatorer for eksosrensing av biler, noe som effektivt kan forhindre at store mengder eksos slippes ut i luften. Forbruket av cerium i USA utgjør en tredjedel av det totale forbruket av sjeldne jordarter.
(3) Ceriumsulfid kan brukes i pigmenter i stedet for bly, kadmium og andre metaller som er skadelige for miljøet og mennesker. Det kan brukes til å farge plast-, belegg-, blekk- og papirindustrien. For tiden er det ledende selskapet franske Rhône Planck.
(4) CE: LiSAF-lasersystemet er en faststofflaser utviklet av USA. Den kan brukes til å oppdage biologiske våpen og medisiner ved å overvåke tryptofankonsentrasjonen. Cerium er mye brukt på mange felt. Nesten alle sjeldne jordartsapplikasjoner inneholder cerium. Slik som poleringspulver, hydrogenlagringsmaterialer, termoelektriske materialer, cerium-wolframelektroder, keramiske kondensatorer, piezoelektrisk keramikk, cerium-silisiumkarbid-slipemidler, brenselcelle-råmaterialer, bensinkatalysatorer, noen permanentmagnetiske materialer, forskjellige legeringsstål og ikke-jernholdige metaller.
3
Praseodym (PR)
Praseodym neodym legering
(1) Praseodym er mye brukt i byggekeramikk og keramikk til daglig bruk. Det kan blandes med keramisk glasur for å lage fargeglasur, og kan også brukes som underglasurpigment. Pigmentet er lysegult med ren og elegant farge.
(2) Det brukes til å produsere permanentmagneter. Ved å bruke billig praseodym og neodymmetall i stedet for rent neodymmetall for å lage permanentmagnetmateriale, forbedres oksygenmotstanden og de mekaniske egenskapene betydelig, og det kan bearbeides til magneter i forskjellige former. Det er mye brukt i forskjellige elektroniske enheter og motorer.
(3) Brukes i katalytisk krakking av petroleum. Aktiviteten, selektiviteten og stabiliteten til katalysatoren kan forbedres ved å tilsette anriket praseodym og neodym i Y-zeolittmolekylsikt for å fremstille petroleumskrakkingskatalysator. Kina begynte å ta i bruk industrielt på 1970-tallet, og forbruket øker.
(4) Praseodym kan også brukes til slipende polering. I tillegg er praseodym mye brukt innen optisk fiber.
4
Neodym (nd)
Hvorfor kan M1-stridsvognen bli funnet først? Tanken er utstyrt med en Nd:YAG-laseravstandsmåler, som kan nå en rekkevidde på nesten 4000 meter i klart dagslys.(Datakart)
Med fremveksten av praseodym ble neodym til. Neodymets ankomst aktiverte feltet for sjeldne jordarter, spilte en viktig rolle i feltet for sjeldne jordarter og påvirket markedet for sjeldne jordarter.
Neodym har blitt et hett punkt på markedet i mange år på grunn av sin unike posisjon innen sjeldne jordarter. Den største brukeren av neodymmetall er NdFeB permanentmagnetmateriale. Fremveksten av NdFeB permanentmagneter har tilført ny vitalitet til høyteknologifeltet for sjeldne jordarter. NdFeB-magneten kalles "kongen av permanentmagneter" på grunn av sitt høye magnetiske energiprodukt. Den er mye brukt i elektronikk, maskiner og andre industrier for sin utmerkede ytelse. Den vellykkede utviklingen av Alpha Magnetic Spectrometer indikerer at de magnetiske egenskapene til NdFeB-magneter i Kina har nådd verdensklassenivå. Neodym brukes også i ikke-jernholdige materialer. Å tilsette 1,5-2,5 % neodym i magnesium- eller aluminiumlegering kan forbedre legeringens høytemperaturytelse, lufttetthet og korrosjonsmotstand. Mye brukt som luftfartsmaterialer. I tillegg produserer neodym-dopet yttriumaluminiumgranat kortbølget laserstråle, som er mye brukt i sveising og kutting av tynne materialer med tykkelse under 10 mm i industrien. I medisinsk behandling brukes Nd:YAG-laser til å fjerne kirurgiske sår eller desinfisere dem i stedet for skalpell. Neodym brukes også til farging av glass og keramiske materialer og som tilsetningsstoff i gummiprodukter.
5
Trollium (Pm)
Thulium er et kunstig radioaktivt grunnstoff produsert av kjernereaktorer (datakart)
(1) kan brukes som varmekilde. Gir ekstra energi til vakuumdeteksjon og kunstig satellitt.
(2) Pm147 sender ut lavenergiske β-stråler, som kan brukes til å produsere cymbalbatterier. Som strømforsyning til missilstyringsinstrumenter og klokker. Denne typen batteri er liten i størrelse og kan brukes kontinuerlig i flere år. I tillegg brukes promethium også i bærbare røntgeninstrumenter, fremstilling av fosfor, tykkelsesmåling og fyrlykter.
6
Samarium (Sm)
Metallsamarium (datakart)
Sm er lysegult og er råmaterialet til Sm-Co permanentmagnet, og Sm-Co-magneten er den tidligste sjeldne jordartsmagneten som ble brukt i industrien. Det finnes to typer permanentmagneter: SmCo5-systemet og Sm2Co17-systemet. SmCo5-systemet ble oppfunnet tidlig på 1970-tallet, og Sm2Co17-systemet ble oppfunnet senere. Nå prioriteres etterspørselen etter sistnevnte. Renheten til samariumoksid som brukes i samariumkoboltmagneter trenger ikke å være for høy. Med tanke på kostnadene brukes hovedsakelig omtrent 95 % av produktene. I tillegg brukes samariumoksid også i keramiske kondensatorer og katalysatorer. I tillegg har samarium kjernefysiske egenskaper som kan brukes som strukturmaterialer, skjermingsmaterialer og kontrollmaterialer for atomenergireaktorer, slik at den store mengden energi som genereres ved kjernefysisk fisjon kan brukes trygt.
7
Europium (Eu)
Europiumoksidpulver (datakart)
Europiumoksid brukes mest til fosfor (datakart)
I 1901 oppdaget Eugene-Antole Demarcay et nytt grunnstoff fra «samarium», kalt europium. Dette er sannsynligvis oppkalt etter ordet «Europe». Europiumoksid brukes hovedsakelig til fluorescerende pulver. Eu3+ brukes som aktivator for rødt fosfor, og Eu2+ brukes som blått fosfor. Nå er Y2O2S:Eu3+ det beste fosforet når det gjelder lyseffektivitet, beleggstabilitet og resirkuleringskostnader. I tillegg er det mye brukt på grunn av forbedringer av teknologier som lyseffektivitet og kontrast. Europiumoksid har også blitt brukt som stimulert emisjonsfosfor for nye medisinske røntgendiagnosesystemer de siste årene. Europiumoksid kan også brukes til å produsere fargede linser og optiske filtre, for magnetiske boblelagringsenheter. Det kan også vise sine talenter i kontrollmaterialer, skjermingsmaterialer og strukturmaterialer i atomreaktorer.
8
Gadolinium (Gd)
Gadolinium og dets isotoper er de mest effektive nøytronabsorberne og kan brukes som inhibitorer av kjernereaktorer. (datakart)
(1) Det vannløselige paramagnetiske komplekset kan forbedre NMR-avbildningssignalet til menneskekroppen i medisinsk behandling.
(2) Svoveloksidet kan brukes som matrisegitter for oscilloskoprør og røntgenskjerm med spesiell lysstyrke.
(3) Gadolinium i Gadolinium Gallium Garnet er et ideelt enkeltsubstrat for bobleminne.
(4) Den kan brukes som fast magnetisk kjølemedium uten Camot-syklusbegrensning.
(5) Det brukes som en hemmer for å kontrollere kjedereaksjonsnivået i kjernekraftverk for å sikre sikkerheten til kjernereaksjoner.
(6) Den brukes som et tilsetningsstoff til samariumkoboltmagneten for å sikre at ytelsen ikke endres med temperaturen.
9
Terbium (Tb)
Terbiumoksidpulver (datakart)
Bruken av terbium gjelder hovedsakelig høyteknologifeltet, som er et banebrytende prosjekt med teknologi- og kunnskapsintensivt arbeid, samt et prosjekt med bemerkelsesverdige økonomiske fordeler og attraktive utviklingsutsikter.
(1) Fosforer brukes som aktivatorer av grønt pulver i trefargede fosforer, slik som terbiumaktivert fosfatmatrise, terbiumaktivert silikatmatrise og terbiumaktivert cerium-magnesiumaluminatmatrise, som alle sender ut grønt lys i eksitert tilstand.
(2) Magneto-optiske lagringsmaterialer. I de senere år har magneto-optiske materialer av terbium nådd skalaen for masseproduksjon. Magneto-optiske skiver laget av amorfe Tb-Fe-filmer brukes som lagringselementer for datamaskiner, og lagringskapasiteten økes med 10–15 ganger.
(3) Magneto-optisk glass, terbiumholdig Faraday-rotasjonsglass, er nøkkelmaterialet for produksjon av rotatorer, isolatorer og annulatorer, som er mye brukt i laserteknologi. Spesielt utviklingen av TerFenol har åpnet for en ny anvendelse av Terfenol, et nytt materiale som ble oppdaget på 1970-tallet. Halvparten av denne legeringen består av terbium og dysprosium, noen ganger med holmium, og resten er jern. Legeringen ble først utviklet av Ames Laboratory i Iowa, USA. Når terfenol plasseres i et magnetfelt, endres størrelsen mer enn for vanlige magnetiske materialer, noe som kan muliggjøre presise mekaniske bevegelser. Terbiumdysprosiumjern ble hovedsakelig brukt i sonar i starten, og har blitt mye brukt på mange felt i dag. Fra drivstoffinnsprøytningssystemer, væskeventilkontroll, mikroposisjonering, til mekaniske aktuatorer, mekanismer og vingeregulatorer for romteleskoper i fly.
10
Dy (Dy)
Metalldysprosium (datakart)
(1) Som et tilsetningsstoff til NdFeB-permanentmagneter kan tilsetning av omtrent 2~3 % dysprosium til denne magneten forbedre dens tvangskraft. Tidligere var etterspørselen etter dysprosium ikke stor, men med den økende etterspørselen etter NdFeB-magneter ble det et nødvendig tilsetningsstoff, og karakteren må være omtrent 95~99,9 %, og etterspørselen økte også raskt.
(2) Dysprosium brukes som aktivator av fosfor. Trivalent dysprosium er et lovende aktiverende ion for trefargede luminescerende materialer med et enkelt luminescerende sentrum. Det består hovedsakelig av to emisjonsbånd, det ene er gult lys og det andre er blått lys. De luminescerende materialene dopet med dysprosium kan brukes som trefargede fosforer.
(3) Dysprosium er et nødvendig metallråmateriale for fremstilling av terfenollegering i magnetostriktiv legering, som kan utføre presise mekaniske bevegelser. (4) Dysprosiummetall kan brukes som magneto-optisk lagringsmateriale med høy opptakshastighet og lesefølsomhet.
(5) Brukes i fremstillingen av dysprosiumlamper, er arbeidsstoffet som brukes i dysprosiumlamper dysprosiumjodid, som har fordelene med høy lysstyrke, god farge, høy fargetemperatur, liten størrelse, stabil lysbue og så videre, og har blitt brukt som lyskilde for film og utskrift.
(6) Dysprosium brukes til å måle nøytronenergispekteret eller som nøytronabsorber i atomenergiindustrien på grunn av det store tverrsnittsarealet for nøytronfangst.
(7) Dy3Al5O12 kan også brukes som magnetisk arbeidsstoff for magnetisk kjøling. Med utviklingen av vitenskap og teknologi vil bruksområdene for dysprosium kontinuerlig utvides og utvides.
11
Holmium (Ho)
Ho-Fe-legering (datakart)
For tiden må bruksområdet for jern videreutvikles, og forbruket er ikke veldig stort. Nylig har Rare Earth Research Institute of Baotou Steel tatt i bruk renseteknologi for høytemperatur- og høyvakuumdestillasjon, og utviklet et høyrenhetsmetall Qin Ho/>RE>99,9 % med lavt innhold av urenheter som ikke er sjeldne jordarter.
For tiden er de viktigste bruksområdene for låser:
(1) Som et tilsetningsstoff i metallhalogenlamper er metallhalogenlamper en type gassutladningslampe utviklet på basis av høytrykkskvikksølvlamper. Dens karakteristiske egenskaper er at pæren er fylt med forskjellige sjeldne jordartshalogenider. For tiden brukes hovedsakelig sjeldne jordartsjodider, som sender ut forskjellige spektrallinjer når de utlades gass. Arbeidsstoffet som brukes i jernlampen er qiniodid. Høyere konsentrasjon av metallatomer kan oppnås i lysbuesonen, noe som forbedrer strålingseffektiviteten betraktelig.
(2) Jern kan brukes som tilsetningsstoff for opptak av jern eller milliardaluminiumgranat
(3) Khin-dopet aluminiumsgranat (Ho:YAG) kan sende ut 2um laser, og absorpsjonshastigheten til 2um laser av menneskelig vev er høy, nesten tre størrelsesordener høyere enn for HD:YAG. Derfor, når man bruker Ho:YAG laser til medisinsk operasjon, kan det ikke bare forbedre operasjonseffektiviteten og nøyaktigheten, men også redusere det termiske skadeområdet til en mindre størrelse. Den frie strålen som genereres av låsekrystallen kan eliminere fett uten å generere overdreven varme. For å redusere termisk skade på sunt vev, er det rapportert at w-laserbehandling av glaukom i USA kan redusere smerten ved kirurgi. Nivået på 2um laserkrystall i Kina har nådd et internasjonalt nivå, så det er nødvendig å utvikle og produsere denne typen laserkrystall.
(4) En liten mengde Cr kan også tilsettes den magnetostriktive legeringen Terfenol-D for å redusere det eksterne feltet som kreves for metningsmagnetisering.
(5) I tillegg kan jerndopet fiber brukes til å lage fiberlasere, fiberforsterkere, fibersensorer og andre optiske kommunikasjonsenheter, noe som vil spille en viktigere rolle i dagens raske optiske fiberkommunikasjon.
12
Erbium (ER)
Erbiumoksidpulver (informasjonstabell)
(1) Lysutslippet fra Er3+ ved 1550 nm er av spesiell betydning, fordi denne bølgelengden har det laveste tapet av optisk fiber i optisk fiberkommunikasjon. Etter å ha blitt eksitert av 980 nm og 1480 nm lys, går agnionet (Er3+) fra grunntilstanden 4115/2 til høyenergitilstanden 4I13/2. Når Er3+ i høyenergitilstanden går tilbake til grunntilstanden, sender det ut 1550 nm lys. Kvartsfiber kan overføre lys med forskjellige bølgelengder. Den optiske dempningshastigheten i 1550 nm-båndet er imidlertid lavest (0,15 dB/km), som nesten er den nedre grensen for dempningshastighet. Derfor er det optiske tapet i optisk fiberkommunikasjon minimalt når den brukes som signallys ved 1550 nm. På denne måten, hvis den passende konsentrasjonen av agn blandes inn i den passende matrisen, kan forsterkeren kompensere for tapet i kommunikasjonssystemet i henhold til laserprinsippet. Derfor er agndopede fiberforsterkere en viktig optisk enhet i telekommunikasjonsnettverk som trenger å forsterke det optiske 1550 nm-signalet. For tiden har agndopede silikafiberforsterkere blitt kommersialisert. Det rapporteres at for å unngå unyttig absorpsjon er den dopede mengden i optisk fiber titalls til hundrevis av ppm. Den raske utviklingen av optisk fiberkommunikasjon vil åpne for nye bruksområder.
(2) (2) I tillegg er den agndopede laserkrystallen og dens 1730 nm laser og 1550 nm laser trygge for menneskeøyne, god atmosfærisk overføringsytelse, sterk penetrasjonsevne til slagmarkrøyk, god sikkerhet, ikke lett å oppdage for fienden, og kontrasten i strålingen fra militære mål er stor. Den har blitt laget til en bærbar laseravstandsmåler som er trygg for menneskeøyne i militær bruk.
(3) (3) Er3+ kan tilsettes glass for å lage lasermateriale av sjeldne jordartsmetaller, som er det faste lasermaterialet med den største utgangspulsenergien og den høyeste utgangseffekten.
(4) Er3+ kan også brukes som et aktivt ion i oppkonverteringslasermaterialer for sjeldne jordarter.
(5) (5) I tillegg kan agnet også brukes til avfarging og farging av glass og krystallglass.
13
Thulium (TM)
Etter å ha blitt bestrålt i en kjernereaktor, produserer tulium en isotop som kan sende ut røntgenstråler, som kan brukes som en bærbar røntgenkilde.(Datakart)
(1)TM brukes som strålekilde for bærbar røntgenmaskin. Etter å ha blitt bestrålt i kjernereaktor,TMproduserer en slags isotop som kan sende ut røntgenstråler, som kan brukes til å lage bærbare blodstråleapparater. Denne typen radiometer kan omdanne yu-169 tilTM-170 under påvirkning av fjern- og mellomstråler, og utstråler røntgenstråler for å bestråle blodet og redusere antall hvite blodlegemer. Det er disse hvite blodlegemene som forårsaker avstøting av organtransplantasjoner, for å redusere tidlig avstøting av organer.
(2) (2)TMKan også brukes i klinisk diagnose og behandling av svulster på grunn av sin høye affinitet for tumorvev, er tung sjeldne jordarter mer kompatibel enn lette sjeldne jordarter, spesielt er affiniteten til Yu størst.
(3) (3) Røntgensensibilisatoren Laobr: br (blå) brukes som aktivator i fosforet i røntgensensibilisatorskjermen for å forbedre den optiske følsomheten, og dermed redusere eksponeringen for og skadene fra røntgenstråler for mennesker. × Stråledosen er 50 %, noe som har viktig praktisk betydning i medisinsk bruk.
(4) (4) Metallhalogenlampen kan brukes som tilsetningsstoff i nye lyskilder.
(5) (5) Tm3+ kan tilsettes glass for å lage lasermateriale av sjeldne jordartsmetaller, som er faststofflasermaterialet med den største utgangspulsen og den høyeste utgangseffekten. Tm3+ kan også brukes som aktiveringsion for oppkonverteringslasermaterialer av sjeldne jordartsmetaller.
14
Ytterbium (Yb)
Ytterbiummetall (datakart)
(1) Som termisk skjermende beleggmateriale. Resultatene viser at speil kan forbedre korrosjonsmotstanden til elektroavsatt sinkbelegg åpenbart, og kornstørrelsen til belegg med speil er mindre enn for belegg uten speil.
(2) Som magnetostriktivt materiale. Dette materialet har egenskapene til kjempemagnetostriksjon, det vil si ekspansjon i magnetfeltet. Legeringen består hovedsakelig av speil-/ferrittlegering og dysprosium-/ferrittlegering, og en viss andel mangan tilsettes for å produsere kjempemagnetostriksjon.
(3) Speilelement brukt til trykkmåling. Eksperimenter viser at speilelementets følsomhet er høy i det kalibrerte trykkområdet, noe som åpner for en ny måte å bruke speilet på i trykkmåling.
(4) Harpiksbaserte fyllinger for hulrom i jeksler for å erstatte sølvamalgam som var vanlig brukt tidligere.
(5) Japanske forskere har fullført fremstillingen av speildopert vanadium baht granat innebygd linjebølgelederlaser, noe som er av stor betydning for videreutviklingen av laserteknologi. I tillegg brukes speilet også som fluorescerende pulveraktivator, radiokeramikk, tilsetningsstoff til elektroniske datamaskinminneelementer (magnetiske bobler), glassfiberfluks og optisk glasstilsetning, etc.
15
Lutetium (Lu)
Lutetiumoksidpulver (datakart)
Yttriumlutetiumsilikatkrystall (datakart)
(1) lage noen spesielle legeringer. For eksempel kan lutetiumaluminiumlegering brukes til nøytronaktiveringsanalyse.
(2) Stabile lutetiumnuklider spiller en katalytisk rolle i petroleumskrakking, alkylering, hydrogenering og polymerisering.
(3) Tilsetning av yttriumjern eller yttriumaluminiumgranat kan forbedre noen egenskaper.
(4) Råmaterialer til magnetisk boblereservoar.
(5) En kompositt funksjonell krystall, lutetiumdopet aluminium yttrium neodym tetraborat, tilhører det tekniske feltet krystallvekst med saltløsningskjøling. Eksperimenter viser at lutetiumdopet NYAB-krystall er bedre enn NYAB-krystall når det gjelder optisk ensartethet og laserytelse.
(6) Det er funnet at lutetium har potensielle bruksområder innen elektrokrom skjerming og lavdimensjonale molekylære halvledere. I tillegg brukes lutetium også i energibatteriteknologi og som aktivator av fosfor.
16
Yttrium (y)
Yttrium er mye brukt, yttriumaluminiumgranat kan brukes som lasermateriale, yttriumjerngranat brukes til mikrobølgeteknologi og akustisk energioverføring, og europiumdopet yttriumvanadat og europiumdopet yttriumoksid brukes som fosfor for farge-TV-apparater. (datakart)
(1) Tilsetningsstoffer for stål og ikke-jernholdige legeringer. FeCr-legering inneholder vanligvis 0,5–4 % yttrium, noe som kan forbedre oksidasjonsmotstanden og duktiliteten til disse rustfrie ståltypene. De omfattende egenskapene til MB26-legeringen forbedres åpenbart ved å tilsette en passende mengde yttriumrik blandet sjeldne jordarter, som kan erstatte noen middels sterke aluminiumslegeringer og brukes i belastede komponenter i fly. Ved å tilsette en liten mengde yttriumrik sjeldne jordarter i Al-Zr-legeringen kan legeringens konduktivitet forbedres. Legeringen har blitt tatt i bruk av de fleste trådfabrikker i Kina. Tilsetning av yttrium i kobberlegering forbedrer konduktiviteten og den mekaniske styrken.
(2) Keramisk materiale av silisiumnitrid som inneholder 6 % yttrium og 2 % aluminium kan brukes til å utvikle motordeler.
(3) Nd:Y:Al:Granat-laserstrålen med en effekt på 400 watt brukes til å bore, skjære og sveise store komponenter.
(4) Elektronmikroskopskjermen som er laget av Y-Al granat-enkeltkrystall har høy fluorescenslysstyrke, lav absorpsjon av spredt lys og god motstand mot høy temperatur og mekanisk slitasje.
(5) Strukturlegeringer med høyt yttriuminnhold som inneholder 90 % yttrium kan brukes i luftfart og andre steder som krever lav tetthet og høyt smeltepunkt.
(6) Yttrium-dopet SrZrO3 høytemperatur protonledende materiale, som får mye oppmerksomhet for tiden, er av stor betydning for produksjon av brenselceller, elektrolyseceller og gassensorer som krever høy hydrogenløselighet. I tillegg brukes yttrium også som et høytemperatursprøytemateriale, et fortynningsmiddel for atomreaktorbrensel, et tilsetningsstoff for permanentmagnetiske materialer og en getter i elektronikkindustrien.
17
Scandium (Sc)
Metallskandium (datakart)
Sammenlignet med yttrium- og lantanidelementer har scandium en spesielt liten ioneradius og en spesielt svak alkalitet av hydroksid. Derfor, når scandium og sjeldne jordartsmetaller blandes sammen, vil scandium først utfelles når det behandles med ammoniakk (eller ekstremt fortynnet alkali), slik at det enkelt kan skilles fra sjeldne jordartsmetaller ved hjelp av metoden med "fraksjonert utfelling". En annen metode er å bruke polarisasjonsdekomponering av nitrat for separasjon. Scandiumnitrat er den enkleste å dekomponere, og dermed oppnå formålet med separasjon.
Sc kan utvinnes ved elektrolyse. ScCl3, KCl og LiCl smeltes sammen under scandiumraffinering, og den smeltede sinken brukes som katode for elektrolyse, slik at scandium utfelles på sinkelektroden, og deretter fordampes sinken for å oppnå scandium. I tillegg gjenvinnes scandium lett ved bearbeiding av malm for å produsere uran, thorium og lantanidelementer. Omfattende utvinning av assosiert scandium fra wolfram- og tinnmalm er også en av de viktigste kildene til scandium. Scandium er mhovedsakelig i treverdig tilstand i forbindelsen, som lett oksideres til Sc2O3 i luft og mister sin metalliske glans og blir mørkegrå.
De viktigste bruksområdene for scandium er:
(1) Scandium kan reagere med varmt vann og frigjøre hydrogen, og er også løselig i syre, så det er et sterkt reduksjonsmiddel.
(2) Scandiumoksid og -hydroksid er bare alkaliske, men saltasken kan vanskelig hydrolyseres. Scandiumklorid er hvite krystaller, løselige i vann og flyter ut i luft. (3) I metallurgisk industri brukes scandium ofte til å lage legeringer (tilsetningsstoffer i legeringer) for å forbedre styrke, hardhet, varmebestandighet og ytelse til legeringer. For eksempel kan tilsetning av en liten mengde scandium til smeltet jern forbedre egenskapene til støpejern betydelig, mens tilsetning av en liten mengde scandium til aluminium kan forbedre dets styrke og varmebestandighet.
(4) I elektronikkindustrien kan scandium brukes som en rekke halvlederkomponenter. For eksempel har bruken av scandiumsulfitt i halvledere vakt oppmerksomhet i inn- og utland, og ferrittholdig scandium er også lovende idatamaskinens magnetiske kjerner.
(5) I kjemisk industri brukes scandiumforbindelser som et alkoholdehydrogenerings- og dehydreringsmiddel, som er en effektiv katalysator for produksjon av etylen og klor fra avfallssaltsyre.
(6) I glassindustrien kan det produseres spesialglass som inneholder scandium.
(7) I den elektriske lyskildeindustrien har scandium- og natriumlamper laget av scandium og natrium fordelene med høy effektivitet og positiv lysfarge.
(8) Scandium finnes i form av 45Sc i naturen. I tillegg finnes det ni radioaktive isotoper av scandium, nemlig 40~44Sc og 46~49Sc. Blant disse har 46Sc, som sporstoff, blitt brukt i kjemisk industri, metallurgi og oseanografi. Innen medisin finnes det personer i utlandet som studerer bruk av 46Sc for å behandle kreft.
Publisert: 04.07.2022