Ametafora biasa ialah jika minyak adalah darah industri, maka nadir bumi adalah vitamin industri.
Nadir bumi ialah singkatan kepada sekumpulan logam.Rare Earth Elements,REE) telah ditemui satu demi satu sejak akhir abad ke-18.Terdapat 17 jenis REE, termasuk 15 lantanida dalam jadual berkala unsur kimia-lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), dan sebagainya. telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti elektronik, petrokimia dan metalurgi.Hampir setiap 3-5 tahun, saintis boleh menemui kegunaan baharu nadir bumi, dan satu daripada setiap enam ciptaan tidak boleh dipisahkan daripada nadir bumi.
China kaya dengan mineral nadir bumi, menduduki tempat pertama dalam tiga dunia: yang pertama dalam rizab sumber, menyumbang kira-kira 23%;Keluaran adalah yang pertama, menyumbang 80% hingga 90% daripada komoditi nadir bumi dunia;Jumlah jualan adalah yang pertama, dengan 60% hingga 70% produk nadir bumi dieksport ke luar negara.Pada masa yang sama, China adalah satu-satunya negara yang boleh membekalkan kesemua 17 jenis logam nadir bumi, terutamanya nadir bumi sederhana dan berat dengan penggunaan ketenteraan yang cemerlang. Bahagian China amat dicemburui.
Rare earth ialah sumber strategik yang berharga, yang dikenali sebagai "monosodium glutamat industri" dan "ibu kepada bahan baharu", dan digunakan secara meluas dalam sains dan teknologi canggih serta industri ketenteraan.Menurut Kementerian Perindustrian dan Teknologi Maklumat, bahan berfungsi seperti magnet kekal nadir bumi, pendaran, penyimpanan hidrogen dan pemangkinan telah menjadi bahan mentah yang amat diperlukan untuk industri berteknologi tinggi seperti pembuatan peralatan termaju, tenaga baharu dan industri baru muncul. digunakan secara meluas dalam elektronik, industri petrokimia, metalurgi, jentera, tenaga baru, industri ringan, perlindungan alam sekitar, pertanian dan sebagainya..
Seawal tahun 1983, Jepun memperkenalkan sistem rizab strategik untuk mineral nadir, dan 83% daripada nadir bumi domestiknya berasal dari China.
Lihat Amerika Syarikat sekali lagi, rizab nadir buminya adalah yang kedua selepas China, tetapi nadir buminya semuanya adalah nadir bumi ringan, yang terbahagi kepada nadir bumi berat dan nadir bumi ringan.Nadir bumi berat adalah sangat mahal, dan nadir bumi ringan adalah tidak ekonomik bagi saya, yang telah diubah menjadi nadir bumi palsu oleh orang dalam industri.80% import nadir bumi AS datang dari China.
Komrad Deng Xiaoping pernah berkata: "Terdapat minyak di Timur Tengah dan nadir bumi di China."Implikasi kata-katanya jelas.Nadir bumi bukan sahaja "MSG" yang diperlukan untuk 1/5 produk berteknologi tinggi di dunia, tetapi juga cip tawar-menawar yang berkuasa untuk China di meja rundingan dunia pada masa hadapan.Melindungi dan menggunakan sumber nadir bumi secara saintifik, Ia telah menjadi strategi nasional yang diseru oleh ramai orang yang mempunyai cita-cita tinggi dalam beberapa tahun kebelakangan ini untuk menghalang sumber nadir bumi yang berharga daripada dijual dan dieksport secara membabi buta ke negara barat.Pada tahun 1992, Deng Xiaoping dengan jelas menyatakan status China sebagai negara nadir bumi yang besar.
Senarai kegunaan 17 nadir bumi
1 lanthanum digunakan dalam bahan aloi dan filem pertanian
Cerium digunakan secara meluas dalam kaca kereta
3 praseodymium digunakan secara meluas dalam pigmen seramik
Neodymium digunakan secara meluas dalam bahan aeroangkasa
5 simbal menyediakan tenaga tambahan untuk satelit
Penggunaan 6 Samarium dalam Reaktor Tenaga Atom
7 kanta pembuatan europium dan paparan kristal cecair
Gadolinium 8 untuk pengimejan resonans magnetik perubatan
9 terbium digunakan dalam pengawal selia sayap pesawat
10 erbium digunakan dalam pengintai laser dalam hal ehwal ketenteraan
11 dysprosium digunakan sebagai sumber pencahayaan untuk filem dan percetakan
12 holmium digunakan untuk membuat peranti komunikasi optik
13 thulium digunakan untuk diagnosis klinikal dan rawatan tumor
14 aditif ytterbium untuk elemen ingatan komputer
Penggunaan 15 lutetium dalam teknologi bateri tenaga
16 yttrium membuat wayar dan komponen daya pesawat
Skandium sering digunakan untuk membuat aloi
Butirannya adalah seperti berikut:
1
Lanthanum (LA)
Dalam Perang Teluk, peranti penglihatan malam dengan unsur nadir bumi lanthanum menjadi sumber utama kereta kebal AS. Imej di atas menunjukkan serbuk lanthanum klorida（peta data)
Lanthanum digunakan secara meluas dalam bahan piezoelektrik, bahan elektroterma, bahan termoelektrik, bahan magnetoresistif, bahan bercahaya (serbuk biru), bahan simpanan hidrogen, kaca optik, bahan laser, pelbagai bahan aloi, dan lain-lain.Lanthanum juga digunakan dalam pemangkin untuk penyediaan banyak produk kimia organik, Para saintis telah menamakan lanthanum "super kalsium" kerana kesannya terhadap tanaman.
2
Cerium (CE)
Cerium boleh digunakan sebagai pemangkin, elektrod arka dan kaca khas. Aloi Cerium tahan haba tinggi dan boleh digunakan untuk membuat bahagian pendorong jet（peta data)
(1) Cerium, sebagai bahan tambahan kaca, boleh menyerap sinaran ultraungu dan inframerah, dan telah digunakan secara meluas dalam kaca kereta. Ia bukan sahaja dapat menghalang sinaran ultraungu, tetapi juga mengurangkan suhu di dalam kereta, untuk menjimatkan tenaga elektrik untuk udara. penyaman udara.Sejak 1997, ceria telah ditambah kepada semua kaca automotif di Jepun.Pada tahun 1996, sekurang-kurangnya 2000 tan ceria digunakan dalam kaca kereta, dan lebih daripada 1000 tan di Amerika Syarikat.
(2) Pada masa ini, serium digunakan dalam pemangkin penulenan ekzos kereta, yang boleh menghalang sejumlah besar gas ekzos kereta daripada dilepaskan ke udara dengan berkesan.Penggunaan Cerium di Amerika Syarikat menyumbang satu pertiga daripada jumlah penggunaan nadir bumi.
(3) Serium sulfida boleh digunakan dalam pigmen dan bukannya plumbum, kadmium dan logam lain yang berbahaya kepada alam sekitar dan manusia.Ia boleh digunakan untuk mewarnakan industri plastik, salutan, dakwat dan kertas. Pada masa ini, syarikat terkemuka ialah Rhone Planck Perancis.
(4) CE: Sistem laser LiSAF ialah laser keadaan pepejal yang dibangunkan oleh Amerika Syarikat.Ia boleh digunakan untuk mengesan senjata biologi dan perubatan dengan memantau kepekatan tryptophan.Cerium digunakan secara meluas dalam banyak bidang.Hampir semua aplikasi nadir bumi mengandungi serium.Seperti serbuk penggilap, bahan simpanan hidrogen, bahan termoelektrik, elektrod tungsten serium, kapasitor seramik, seramik piezoelektrik, pelelas silikon karbida serium, bahan mentah sel bahan api, pemangkin petrol, beberapa bahan magnet kekal, pelbagai aloi keluli dan logam bukan ferus.
3
Praseodymium (PR)
Aloi neodymium praseodymium
(1) Praseodymium digunakan secara meluas dalam membina seramik dan seramik kegunaan harian.Ia boleh dicampur dengan sayu seramik untuk membuat sayu warna, dan juga boleh digunakan sebagai pigmen underglaze.Pigmen berwarna kuning muda dengan warna tulen dan elegan.
(2) Ia digunakan untuk mengeluarkan magnet kekal.Menggunakan logam praseodymium dan neodymium murah dan bukannya logam Neodymium Tulen untuk membuat bahan magnet kekal, rintangan oksigen dan sifat mekanikalnya jelas bertambah baik, dan ia boleh diproses menjadi magnet pelbagai bentuk. digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik dan motor.
(3) Digunakan dalam keretakan pemangkin petroleum.Aktiviti, selektiviti dan kestabilan mangkin boleh dipertingkatkan dengan menambahkan praseodymium dan neodymium yang diperkaya ke dalam penapis molekul zeolit Y untuk menyediakan pemangkin keretakan petroleum. China mula dimasukkan ke dalam kegunaan industri pada tahun 1970-an, dan penggunaan semakin meningkat.
(4) Praseodymium juga boleh digunakan untuk penggilap kasar.Selain itu, praseodymium digunakan secara meluas dalam medan gentian optik.
4
Neodymium (nd)
Mengapakah kereta kebal M1 boleh ditemui dahulu? Tangki ini dilengkapi dengan Nd: YAG laser rangefinder, yang boleh mencapai jarak hampir 4000 meter pada siang hari yang cerah.（peta data)
Dengan kelahiran praseodymium, neodymium wujud.Kedatangan neodymium mengaktifkan medan nadir bumi, memainkan peranan penting dalam medan nadir bumi, dan mempengaruhi pasaran nadir bumi.
Neodymium telah menjadi tempat hangat di pasaran selama bertahun-tahun kerana kedudukannya yang unik dalam bidang nadir bumi.Pengguna terbesar logam neodymium ialah bahan magnet kekal NdFeB.Kemunculan magnet kekal NdFeB telah menyuntik tenaga baharu ke dalam bidang teknologi tinggi nadir bumi.Magnet NdFeB dipanggil "raja magnet kekal" kerana produk tenaga magnet yang tinggi. Ia digunakan secara meluas dalam elektronik, jentera dan industri lain untuk prestasinya yang cemerlang.Kejayaan pembangunan Spektrometer Magnetik Alpha menunjukkan bahawa sifat magnetik magnet NdFeB di China telah memasuki tahap bertaraf dunia.Neodymium juga digunakan dalam bahan bukan ferus.Menambah 1.5-2.5% neodymium ke dalam magnesium atau aloi aluminium boleh meningkatkan prestasi suhu tinggi, sesak udara dan rintangan kakisan aloi. Digunakan secara meluas sebagai bahan aeroangkasa.Di samping itu, garnet aluminium yttrium doped neodymium menghasilkan pancaran laser gelombang pendek, yang digunakan secara meluas dalam mengimpal dan memotong bahan nipis dengan ketebalan di bawah 10mm dalam industri.Dalam rawatan perubatan, Nd: YAG laser digunakan untuk membuang pembedahan atau membasmi kuman luka dan bukannya pisau bedah.Neodymium juga digunakan untuk pewarna kaca dan bahan seramik dan sebagai bahan tambahan untuk produk getah.
5
Trollium (Pm)
Thulium ialah unsur radioaktif buatan yang dihasilkan oleh reaktor nuklear (peta data)
(1) boleh digunakan sebagai sumber haba.Menyediakan tenaga tambahan untuk pengesanan vakum dan satelit buatan.
(2) Pm147 memancarkan sinar β tenaga rendah, yang boleh digunakan untuk mengeluarkan bateri simbal.Sebagai bekalan kuasa instrumen panduan peluru berpandu dan jam.Bateri jenis ini bersaiz kecil dan boleh digunakan secara berterusan selama beberapa tahun.Selain itu, promethium juga digunakan dalam instrumen sinar-X mudah alih, penyediaan fosfor, pengukuran ketebalan dan lampu suar.
6
Samarium (Sm)
Samarium logam (peta data)
Sm berwarna kuning muda, dan ia adalah bahan mentah magnet kekal Sm-Co, dan magnet Sm-Co ialah magnet nadir bumi terawal yang digunakan dalam industri.Terdapat dua jenis magnet kekal: sistem SmCo5 dan sistem Sm2Co17.Pada awal 1970-an, sistem SmCo5 telah dicipta, dan sistem Sm2Co17 telah dicipta pada tempoh kemudian.Kini permintaan kedua diberi keutamaan.Ketulenan samarium oksida yang digunakan dalam magnet kobalt samarium tidak perlu terlalu tinggi.Memandangkan kos, Terutamanya menggunakan kira-kira 95% produk.Selain itu, samarium oksida juga digunakan dalam kapasitor dan pemangkin seramik.Di samping itu, samarium mempunyai sifat nuklear, yang boleh digunakan sebagai bahan struktur, bahan perisai dan bahan kawalan untuk reaktor tenaga atom, supaya tenaga besar yang dihasilkan oleh pembelahan nuklear boleh digunakan dengan selamat.
7
Europium (Eu)
Serbuk Europium oksida (peta data)
Europium oksida kebanyakannya digunakan untuk fosfor (peta data)
Pada tahun 1901, Eugene-AntoleDemarcay menemui unsur baru dari "samarium", bernama Europium.Ini mungkin dinamakan sempena perkataan Eropah.Europium oksida kebanyakannya digunakan untuk serbuk pendarfluor.Eu3+ digunakan sebagai pengaktif fosfor merah, dan Eu2+ digunakan sebagai fosfor biru.Kini Y2O2S:Eu3+ ialah fosfor terbaik dalam kecekapan bercahaya, kestabilan salutan dan kos kitar semula. Selain itu, ia digunakan secara meluas kerana peningkatan teknologi seperti meningkatkan kecekapan dan kontras bercahaya.Europium oksida juga telah digunakan sebagai fosforus pelepasan yang dirangsang untuk sistem diagnosis perubatan sinar-X baru dalam beberapa tahun kebelakangan ini.Europium oksida juga boleh digunakan untuk pembuatan kanta berwarna dan penapis optik, untuk peranti penyimpanan gelembung magnetik, Ia juga boleh menunjukkan bakatnya dalam bahan kawalan, bahan pelindung dan bahan struktur reaktor atom.
8
Gadolinium (Gd)
Gadolinium dan isotopnya ialah penyerap neutron yang paling berkesan dan boleh digunakan sebagai perencat reaktor nuklear.(peta data)
(1) Kompleks paramagnet larut airnya boleh meningkatkan isyarat pengimejan NMR tubuh manusia dalam rawatan perubatan.
(2) Sulfur oksidanya boleh digunakan sebagai grid matriks tiub osiloskop dan skrin X-ray dengan kecerahan khas.
(3) Gadolinium dalam Gadolinium Gallium Garnet ialah substrat tunggal yang ideal untuk memori gelembung.
(4) Ia boleh digunakan sebagai medium penyejukan magnet pepejal tanpa sekatan kitaran Camot.
(5) Ia digunakan sebagai perencat untuk mengawal tahap tindak balas rantai loji kuasa nuklear untuk memastikan keselamatan tindak balas nuklear.
(6) Ia digunakan sebagai bahan tambahan magnet kobalt samarium untuk memastikan prestasi tidak berubah mengikut suhu.
9
Terbium (Tb)
Serbuk terbium oksida (peta data)
Aplikasi terbium kebanyakannya melibatkan bidang berteknologi tinggi, iaitu projek termaju dengan berintensif teknologi dan berintensif pengetahuan, serta projek dengan faedah ekonomi yang luar biasa, dengan prospek pembangunan yang menarik.
(1) Fosfor digunakan sebagai pengaktif serbuk hijau dalam fosfor tiga warna, seperti matriks fosfat terbium diaktifkan, matriks silikat terbium diaktifkan dan matriks aluminat serium-magnesium terbium, yang semuanya memancarkan cahaya hijau dalam keadaan teruja.
(2) Bahan simpanan magneto-optik.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bahan magneto-optik terbium telah mencapai skala pengeluaran besar-besaran.Cakera magneto-optik yang diperbuat daripada filem amorf Tb-Fe digunakan sebagai elemen storan komputer, dan kapasiti storan meningkat sebanyak 10~15 kali ganda.
(3) Kaca magneto-optik, kaca berputar Faraday yang mengandungi terbium adalah bahan utama untuk pembuatan pemutar, pengasing dan annulator yang digunakan secara meluas dalam teknologi laser.Terutamanya, pembangunan TerFenol telah membuka aplikasi baharu Terfenol, iaitu bahan baharu yang ditemui pada tahun 1970-an.Separuh daripada aloi ini terdiri daripada terbium dan disprosium, kadangkala dengan holmium dan selebihnya adalah besi. Aloi ini pertama kali dibangunkan oleh Ames Laboratory di Iowa, Amerika Syarikat.Apabila Terfenol diletakkan dalam medan magnet, saiznya berubah lebih daripada bahan magnet biasa, yang boleh membuat beberapa pergerakan mekanikal yang tepat mungkin.Besi disprosium Terbium digunakan terutamanya dalam sonar pada mulanya, dan telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang pada masa ini.Daripada sistem suntikan bahan api, kawalan injap cecair, kedudukan mikro, kepada penggerak mekanikal, mekanisme dan pengawal selia sayap untuk teleskop angkasa pesawat.
10
Dy (Dy)
Disprosium logam (peta data)
(1) Sebagai bahan tambahan bagi magnet kekal NdFeB, menambah kira-kira 2~3% disprosium pada magnet ini boleh meningkatkan daya paksaannya.Pada masa lalu, permintaan untuk disprosium tidak besar, tetapi dengan peningkatan permintaan magnet NdFeB, ia menjadi elemen tambahan yang diperlukan, dan gred mestilah kira-kira 95 ~ 99.9%, dan permintaan juga meningkat dengan cepat.
(2) Dysprosium digunakan sebagai pengaktif fosfor.Disprosium trivalen ialah ion pengaktifan yang menjanjikan bagi bahan bercahaya tiga warna dengan pusat bercahaya tunggal.Ia terutamanya terdiri daripada dua jalur pelepasan, satu adalah pelepasan cahaya kuning, satu lagi adalah pelepasan cahaya biru.Bahan bercahaya yang didopkan dengan disprosium boleh digunakan sebagai fosfor tiga warna.
(3) Dysprosium ialah bahan mentah logam yang diperlukan untuk menyediakan aloi Terfenol dalam aloi magnetostrictive, yang boleh merealisasikan beberapa aktiviti pergerakan mekanikal yang tepat.(4) Logam disprosium boleh digunakan sebagai bahan simpanan magneto-optik dengan kelajuan rakaman tinggi dan kepekaan bacaan.
(5) Digunakan dalam penyediaan lampu dysprosium, bahan kerja yang digunakan dalam lampu dysprosium ialah dysprosium iodide, yang mempunyai kelebihan kecerahan tinggi, warna yang baik, suhu warna yang tinggi, saiz kecil, arka stabil dan sebagainya, dan telah digunakan. sebagai sumber pencahayaan untuk filem dan percetakan.
(6) Dysprosium digunakan untuk mengukur spektrum tenaga neutron atau sebagai penyerap neutron dalam industri tenaga atom kerana luas keratan rentas tangkapan neutronnya yang besar.
(7)Dy3Al5O12 juga boleh digunakan sebagai bahan kerja magnetik untuk penyejukan magnet.Dengan perkembangan sains dan teknologi, bidang aplikasi dysprosium akan terus diperluas dan diperluaskan.
11
Holmium (Ho)
Aloi Ho-Fe (peta data)
Pada masa ini, bidang aplikasi besi perlu dikembangkan lagi, dan penggunaannya tidak terlalu besar.Baru-baru ini, Institut Penyelidikan Nadir Bumi Keluli Baotou telah menggunakan teknologi penulenan suhu tinggi dan penyulingan vakum tinggi, dan membangunkan logam ketulenan tinggi Qin Ho/>RE>99.9% dengan kandungan kekotoran bukan nadir bumi yang rendah.
Pada masa ini, kegunaan utama kunci ialah:
(1) Sebagai bahan tambahan lampu halogen logam, lampu halogen logam adalah sejenis lampu pelepasan gas, yang dibangunkan berdasarkan lampu merkuri tekanan tinggi, dan cirinya ialah mentol itu dipenuhi dengan pelbagai halida nadir bumi.Pada masa ini, iodida nadir bumi digunakan terutamanya, yang mengeluarkan garis spektrum yang berbeza apabila pelepasan gas.Bahan kerja yang digunakan dalam lampu besi ialah qiniodide, Kepekatan atom logam yang lebih tinggi boleh didapati di zon arka, dengan itu meningkatkan kecekapan sinaran.
(2) Besi boleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk merekodkan besi atau bilion aluminium garnet
(3) Garnet aluminium berdop khin (Ho: YAG) boleh mengeluarkan laser 2um, dan kadar penyerapan laser 2um oleh tisu manusia adalah tinggi, hampir tiga susunan magnitud lebih tinggi daripada Hd: YAG.Oleh itu, apabila menggunakan laser Ho: YAG untuk operasi perubatan, ia bukan sahaja dapat meningkatkan kecekapan dan ketepatan operasi, tetapi juga mengurangkan kawasan kerosakan haba kepada saiz yang lebih kecil.Rasuk bebas yang dihasilkan oleh kristal kunci boleh menghilangkan lemak tanpa menghasilkan haba yang berlebihan, Untuk mengurangkan kerosakan haba pada tisu yang sihat, dilaporkan bahawa rawatan w-laser glaukoma di Amerika Syarikat boleh mengurangkan kesakitan pembedahan. Tahap kristal laser 2um di China telah mencapai tahap antarabangsa, jadi adalah perlu untuk membangunkan dan menghasilkan kristal laser jenis ini.
(4) Sebilangan kecil Cr juga boleh ditambah ke dalam aloi magnetostrictive Terfenol-D untuk mengurangkan medan luaran yang diperlukan untuk kemagnetan tepu.
(5) Di samping itu, gentian doped besi boleh digunakan untuk membuat laser gentian, penguat gentian, sensor gentian dan peranti komunikasi optik lain, yang akan memainkan peranan yang lebih penting dalam komunikasi gentian optik pesat hari ini
12
Erbium (ER)
Serbuk erbium oksida (carta maklumat)
(1) Pancaran cahaya Er3 + pada 1550nm adalah penting, kerana panjang gelombang ini terletak pada kehilangan gentian optik terendah dalam komunikasi gentian optik.Selepas teruja dengan cahaya 980nm dan 1480nm, ion umpan (Er3 +) beralih dari keadaan dasar 4115 / 2 ke keadaan tenaga tinggi 4I13 / 2. Apabila Er3 + dalam keadaan tenaga tinggi beralih kembali ke keadaan dasar, ia memancarkan cahaya 1550nm.Gentian kuarza boleh menghantar cahaya dengan panjang gelombang yang berbeza, Walau bagaimanapun, kadar pengecilan optik jalur 1550nm adalah yang paling rendah (0.15 dB / km), iaitu hampir kadar pengecilan had yang lebih rendah. Oleh itu, kehilangan optik komunikasi gentian optik adalah minimum apabila ia digunakan sebagai lampu isyarat pada 1550 nm. Dengan cara ini, jika kepekatan umpan yang sesuai dicampurkan ke dalam matriks yang sesuai, penguat boleh mengimbangi kehilangan dalam sistem komunikasi mengikut prinsip laser,Oleh itu, dalam rangkaian telekomunikasi yang perlu menguatkan isyarat optik 1550nm, penguat gentian doped umpan adalah peranti optik yang penting.Pada masa ini, penguat gentian silika doped umpan telah dikomersialkan. Dilaporkan bahawa untuk mengelakkan penyerapan yang tidak berguna, jumlah doped dalam gentian optik adalah puluhan hingga ratusan ppm. Perkembangan pesat komunikasi gentian optik akan membuka bidang aplikasi baharu .
(2) (2) Di samping itu, kristal laser doped umpan dan laser 1730nm keluarannya dan laser 1550nm selamat untuk mata manusia, prestasi penghantaran atmosfera yang baik, keupayaan penembusan yang kuat ke asap medan perang, keselamatan yang baik, tidak mudah dikesan oleh musuh, dan kontras sinaran sasaran tentera adalah besar.Ia telah dijadikan alat pengintip laser mudah alih yang selamat untuk mata manusia dalam kegunaan ketenteraan.
(3) (3) Er3 + boleh ditambah ke dalam kaca untuk membuat bahan laser kaca nadir bumi, iaitu bahan laser pepejal dengan tenaga nadi keluaran terbesar dan kuasa keluaran tertinggi.
(4) Er3 + juga boleh digunakan sebagai ion aktif dalam bahan laser penukaran naik nadir bumi.
(5) (5) Selain itu, umpan juga boleh digunakan untuk penyahwarnaan dan pewarna kaca cermin mata dan kaca kristal.
13
Thulium (TM)
Selepas disinari dalam reaktor nuklear, thulium menghasilkan isotop yang boleh memancarkan sinar-X, yang boleh digunakan sebagai sumber sinar-X mudah alih.（peta data)
(1)TM digunakan sebagai sumber sinar mesin X-ray mudah alih.Selepas disinari dalam reaktor nuklear,TMmenghasilkan sejenis isotop yang boleh memancarkan sinar-X, yang boleh digunakan untuk membuat penyinaran darah mudah alih.Radiometer jenis ini boleh menukar yu-169 menjadiTM-170 di bawah tindakan rasuk tinggi dan tengah, dan memancarkan X-ray untuk menyinari darah dan mengurangkan sel darah putih.Sel darah putih inilah yang menyebabkan penolakan pemindahan organ, Untuk mengurangkan penolakan awal organ.
(2) (2)TMjuga boleh digunakan dalam diagnosis klinikal dan rawatan tumor kerana pertalian tinggi untuk tisu tumor, nadir bumi berat lebih serasi daripada nadir bumi ringan, terutamanya pertalian Yu adalah yang terbesar.
(3) (3) Pemeka sinar-X Laobr: br (biru) digunakan sebagai pengaktif dalam fosfor skrin pemekaan sinar-X untuk meningkatkan kepekaan optik, sekali gus mengurangkan pendedahan dan bahaya sinar-X kepada manusia× Dos sinaran adalah 50%, yang mempunyai kepentingan praktikal yang penting dalam aplikasi perubatan.
(4) (4) Lampu halida logam boleh digunakan sebagai bahan tambahan dalam sumber pencahayaan baru.
(5) (5) Tm3 + boleh ditambah ke dalam kaca untuk membuat bahan laser kaca nadir bumi, iaitu bahan laser keadaan pepejal dengan denyut keluaran terbesar dan kuasa keluaran tertinggi. Tm3 + juga boleh digunakan sebagai ion pengaktifan bahan laser penukaran tanah nadir bumi.
14
Ytterbium (Yb)
Logam Ytterbium (peta data)
(1) Sebagai bahan salutan pelindung haba. Keputusan menunjukkan bahawa cermin boleh meningkatkan rintangan kakisan salutan zink elektrodeposit dengan jelas, dan saiz butiran salutan dengan cermin adalah lebih kecil daripada salutan tanpa cermin.
(2) Sebagai bahan magnetostrictive.Bahan ini mempunyai ciri-ciri magnetostriction gergasi, iaitu, pengembangan dalam medan magnet. Aloi terutamanya terdiri daripada aloi cermin / ferit dan aloi dysprosium / ferit, dan sebahagian mangan tertentu ditambah untuk menghasilkan magnetostriction gergasi.
(3) Elemen cermin digunakan untuk pengukuran tekanan.Eksperimen menunjukkan bahawa sensitiviti elemen cermin adalah tinggi dalam julat tekanan yang ditentukur, yang membuka cara baharu untuk penggunaan cermin dalam pengukuran tekanan.
(4) Tampalan berasaskan resin untuk rongga geraham bagi menggantikan amalgam perak yang biasa digunakan pada masa lalu.
(5) Cendekiawan Jepun telah berjaya menyempurnakan penyediaan laser pandu gelombang garis tertanam garnet vanadium baht yang didop cermin, yang sangat penting kepada perkembangan teknologi laser selanjutnya.Di samping itu, cermin juga digunakan untuk pengaktif serbuk pendarfluor, seramik radio, unsur memori komputer elektronik (gelembung magnet) aditif, fluks gentian kaca dan aditif kaca optik, dsb.
15
Lutetium (Lu)
Serbuk lutetium oksida (peta data)
Kristal Yttrium lutetium silikat (peta data)
(1) membuat beberapa aloi khas.Sebagai contoh, aloi aluminium lutetium boleh digunakan untuk analisis pengaktifan neutron.
(2) Nuklida lutetium yang stabil memainkan peranan pemangkin dalam keretakan petroleum, alkilasi, penghidrogenan dan pempolimeran.
(3) Penambahan besi yttrium atau garnet aluminium yttrium boleh meningkatkan beberapa sifat.
(4) Bahan mentah takungan gelembung magnetik.
(5) Kristal berfungsi komposit, lutetium-doped aluminium yttrium neodymium tetraborate, tergolong dalam bidang teknikal pertumbuhan kristal penyejuk larutan garam.Eksperimen menunjukkan bahawa kristal NYAB berdop lutetium lebih unggul daripada kristal NYAB dalam keseragaman optik dan prestasi laser.
(6) Telah didapati bahawa lutetium mempunyai potensi aplikasi dalam paparan elektrokromik dan semikonduktor molekul berdimensi rendah.Selain itu, lutetium juga digunakan dalam teknologi bateri tenaga dan pengaktif fosfor.
16
Yttrium (y)
Yttrium digunakan secara meluas, yttrium aluminium garnet boleh digunakan sebagai bahan laser, yttrium besi garnet digunakan untuk teknologi gelombang mikro dan pemindahan tenaga akustik, dan europium-doped yttrium vanadate dan europium-doped yttrium oxide digunakan sebagai fosfor untuk set TV berwarna.(peta data)
(1) Bahan tambahan untuk aloi keluli dan bukan ferus.Aloi FeCr biasanya mengandungi 0.5-4% yttrium, yang boleh meningkatkan rintangan pengoksidaan dan kemuluran keluli tahan karat ini;Sifat komprehensif aloi MB26 jelas dipertingkatkan dengan menambahkan jumlah nadir bumi bercampur kaya yttrium yang sesuai, yang boleh menggantikan beberapa aloi aluminium sederhana kuat dan digunakan dalam komponen pesawat yang ditekankan.Menambah sejumlah kecil nadir bumi yang kaya dengan yttrium ke dalam aloi Al-Zr, Kekonduksian aloi itu boleh dipertingkatkan;Aloi telah diterima pakai oleh kebanyakan kilang wayar di China.Menambah yttrium ke dalam aloi kuprum meningkatkan kekonduksian dan kekuatan mekanikal.
(2) Bahan seramik silikon nitrida yang mengandungi 6% yttrium dan 2% aluminium boleh digunakan untuk membangunkan bahagian enjin.
(3) Pancaran laser Nd: Y: Al: Garnet dengan kuasa 400 watt digunakan untuk menggerudi, memotong dan mengimpal komponen besar.
(4) Skrin mikroskop elektron yang terdiri daripada kristal tunggal garnet Y-Al mempunyai kecerahan pendarfluor yang tinggi, penyerapan cahaya bertaburan yang rendah, dan rintangan suhu tinggi yang baik dan rintangan haus mekanikal.
(5) Aloi struktur yttrium tinggi yang mengandungi 90% yttrium boleh digunakan dalam penerbangan dan tempat lain yang memerlukan ketumpatan rendah dan takat lebur tinggi.
(6) Bahan pengalir proton bersuhu tinggi SrZrO3 berdop Yttrium, yang menarik banyak perhatian pada masa ini, adalah sangat penting kepada penghasilan sel bahan api, sel elektrolitik dan penderia gas yang memerlukan keterlarutan hidrogen yang tinggi.Selain itu, yttrium juga digunakan sebagai bahan penyembur suhu tinggi, pelarut untuk bahan api reaktor atom, bahan tambahan untuk bahan magnet kekal, dan pengambil dalam industri elektronik.
17
Scandium (Sc)
Skandium logam (peta data)
Berbanding dengan unsur yttrium dan lantanida, skandium mempunyai jejari ionik yang sangat kecil dan kealkalian hidroksida yang sangat lemah.Oleh itu, apabila skandium dan unsur nadir bumi bercampur, skandium akan memendakan terlebih dahulu apabila dirawat dengan ammonia (atau alkali yang sangat cair), jadi ia boleh dengan mudah diasingkan daripada unsur nadir bumi dengan kaedah "kerpasan pecahan".Kaedah lain ialah menggunakan penguraian polarisasi nitrat untuk pengasingan. Skandium nitrat adalah yang paling mudah untuk terurai, sekali gus mencapai tujuan pengasingan.
Sc boleh diperolehi dengan elektrolisis.ScCl3, KCl dan LiCl dicairkan bersama semasa penapisan skandium, dan zink cair digunakan sebagai katod untuk elektrolisis, supaya skandium dimendakkan pada elektrod zink, dan kemudian zink disejat untuk mendapatkan skandium.Selain itu, skandium mudah diperoleh apabila memproses bijih untuk menghasilkan unsur uranium, torium dan lantanida.Pemulihan menyeluruh skandium yang berkaitan daripada tungsten dan bijih timah juga merupakan salah satu sumber penting skandium. Skandium ialah mhanya dalam keadaan trivalen dalam sebatian, yang mudah teroksida menjadi Sc2O3 dalam udara dan kehilangan kilauan logamnya dan bertukar menjadi kelabu gelap.
Kegunaan utama skandium ialah:
(1) Skandium boleh bertindak balas dengan air panas untuk membebaskan hidrogen, dan juga larut dalam asid, jadi ia adalah agen penurunan yang kuat.
(2) Skandium oksida dan hidroksida hanya beralkali, tetapi abu garamnya sukar dihidrolisiskan.Skandium klorida adalah kristal putih, larut dalam air dan deliquescent dalam udara. (3) Dalam industri metalurgi, skandium sering digunakan untuk membuat aloi (tambahan aloi) untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, rintangan haba dan prestasi aloi.Sebagai contoh, menambah sejumlah kecil skandium kepada besi cair boleh meningkatkan sifat besi tuang dengan ketara, manakala menambah sejumlah kecil skandium kepada aluminium boleh meningkatkan kekuatan dan rintangan habanya.
(4) Dalam industri elektronik, skandium boleh digunakan sebagai pelbagai peranti semikonduktor.Sebagai contoh, penggunaan skandium sulfit dalam semikonduktor telah menarik perhatian di dalam dan luar negara, dan ferit yang mengandungi skandium juga menjanjikan dalamteras magnet komputer.
(5) Dalam industri kimia, sebatian skandium digunakan sebagai agen penyahhidrogenan dan dehidrasi alkohol, yang merupakan pemangkin yang cekap untuk pengeluaran etilena dan klorin daripada sisa asid hidroklorik.
(6) Dalam industri kaca, gelas khas yang mengandungi skandium boleh dihasilkan.
(7) Dalam industri sumber cahaya elektrik, lampu skandium dan natrium yang diperbuat daripada skandium dan natrium mempunyai kelebihan kecekapan tinggi dan warna cahaya positif.
(8) Skandium wujud dalam bentuk 45Sc dalam alam semula jadi.Selain itu, terdapat sembilan isotop radioaktif Scandium, iaitu 40~44Sc dan 46~49Sc.Antaranya, 46Sc, sebagai pengesan, telah digunakan dalam industri kimia, metalurgi dan oseanografi.Dalam bidang perubatan, terdapat orang di luar negara yang belajar menggunakan 46Sc untuk merawat kanser.
Masa siaran: Jul-04-2022