AЗагальна метафора полягає в тому, що якщо нафта є кров'ю промисловості, то рідкоземельні елементи є вітаміном промисловості.
Рідкісноземельні землі - це абревіатура групи металів. Рідкоземельні елементи (REE) були відкриті один за одним з кінця 18 століття. Існує 17 видів РЗЕ, включаючи 15 лантаноїдів у періодичній таблиці хімічних елементів: лантан (La), церій (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), прометій (Pm) і так далі. широко використовується в багатьох галузях, таких як електроніка, нафтохімія та металургія. Майже кожні 3-5 років вчені можуть відкривати нові способи використання рідкісноземельних елементів, і один із кожних шести винаходів неможливо відокремити від рідкісноземельних елементів.
Китай багатий на рідкоземельні мінерали, займаючи перше місце в трьох країнах світу: перше місце за запасами ресурсів, що становить близько 23%; Вихід є першим, на нього припадає від 80% до 90% рідкоземельних товарів у світі; Обсяг продажів є першим: від 60% до 70% рідкоземельних продуктів експортується за кордон. У той же час, Китай є єдиною країною, яка може постачати всі 17 видів рідкоземельних металів, особливо середніх і важких рідкоземельних металів з видатним військовим використанням. Частка Китаю є завидною.
RЗемля є цінним стратегічним ресурсом, який відомий як «промисловий глутамат натрію» та «мати нових матеріалів», і широко використовується в передовій науці та техніці та військовій промисловості. За даними Міністерства промисловості та інформаційних технологій, такі функціональні матеріали, як рідкоземельні постійні магніти, люмінесценція, зберігання водню та каталіз, стали незамінною сировиною для високотехнологічних галузей, таких як виробництво передового обладнання, нова енергетика та галузі, що розвиваються. Це також широко використовується в електроніці, нафтохімічній промисловості, металургії, машинобудуванні, новій енергетиці, легкій промисловості, охороні навколишнього середовища, сільському господарстві тощо. .
Ще в 1983 році Японія запровадила систему стратегічних запасів рідкісних мінералів, і 83% рідкісноземельних металів країни надходили з Китаю.
Знову подивіться на Сполучені Штати: їхні запаси рідкісноземельних елементів поступаються лише Китаю, але всі рідкісноземельні землі — це легкі рідкісноземельні елементи, які поділяються на важкі рідкісноземельні елементи та легкі рідкісноземельні землі. Важкі рідкісноземельні метали дуже дорогі, а легкі рідкісноземельні метали є неекономічними для видобутку, які були перетворені на підроблені рідкісноземельні елементи промисловістю. 80% імпорту рідкоземельних елементів США надходить з Китаю.
Товариш Ден Сяопін якось сказав: «На Близькому Сході є нафта, а в Китаї — рідкоземельні метали». Підтекст його слів очевидний сам собою. Рідкісноземельні метали є не лише необхідним «MSG» для 1/5 високотехнологічних продуктів у світі, але й потужною розмінною монетою для Китаю за столом світових переговорів у майбутньому. Захищайте та науково використовуйте рідкоземельні ресурси. Це стало національною стратегією, до якої закликають багато людей з високими ідеалами в останні роки, щоб запобігти сліпому продажу та експорту дорогоцінних рідкоземельних ресурсів до західних країн. У 1992 році Ден Сяопін чітко заявив про статус Китаю як великої рідкоземельної країни.
Список використання 17 рідкісних земель
1 лантан використовується в сплавах і сільськогосподарських плівках
Церій широко використовується в автомобільному склі
3 празеодим широко використовується в керамічних пігментах
Неодим широко використовується в аерокосмічних матеріалах
5 тарілок забезпечують допоміжну енергію для супутників
Застосування 6 самарію в атомно-енергетичному реакторі
7 європієвих лінз і рідкокристалічних дисплеїв
Гадоліній 8 для медичної магнітно-резонансної томографії
Тербій 9 використовується в регуляторі крила літака
10 ербій використовується в лазерних далекомірах у військовій справі
11 диспрозій використовується як джерело освітлення для плівки та друку
12 гольмій використовується для виготовлення оптичних комунікаційних пристроїв
13 тулій використовують для клінічної діагностики та лікування пухлин
14 добавка ітербію для елемента пам'яті комп'ютера
Застосування 15 лютецію в технології енергетичних батарей
16 Ітрій виготовляє дроти та компоненти авіаційних сил
Скандій часто використовують для виготовлення сплавів
Деталі такі:
1
лантан (LA)
Під час війни в Перській затоці прилад нічного бачення з рідкоземельним елементом лантаном став переважним джерелом американських танків. На зображенні вище показано порошок хлориду лантану（Карта даних)
Лантан широко використовується в п’єзоелектричних матеріалах, електротермічних матеріалах, термоелектричних матеріалах, магніторезистивних матеріалах, люмінесцентних матеріалах (синій порошок), матеріалах для зберігання водню, оптичному склі, лазерних матеріалах, різних сплавних матеріалах тощо. Лантан також використовується в каталізаторах для приготування багато органічних хімічних продуктів. Вчені назвали лантан «суперкальцієм» за його вплив на сільськогосподарські культури.
2
Церій (CE)
Церій можна використовувати як каталізатор, дуговий електрод і спеціальне скло. Церієвий сплав стійкий до високих температур і може використовуватися для виготовлення деталей реактивних двигунів（Карта даних)
(1) Церій, як добавка до скла, може поглинати ультрафіолетове та інфрачервоне випромінювання та широко використовується в автомобільному склі. Він може не тільки запобігти ультрафіолетовим променям, але й знизити температуру всередині автомобіля, щоб заощадити електроенергію для повітря кондиціонування. З 1997 року церію додають до всього автомобільного скла в Японії. У 1996 році в автомобільному склі було використано щонайменше 2000 тонн діоксиду церію, а в США - більше 1000 тонн.
(2) В даний час церій використовується в каталізаторі очищення вихлопних газів автомобілів, який може ефективно запобігати викиду великої кількості вихлопних газів автомобіля в повітря. Споживання церію в Сполучених Штатах становить третину загального споживання рідкоземельних елементів.
(3) Сульфід церію можна використовувати в пігментах замість свинцю, кадмію та інших металів, які є шкідливими для навколишнього середовища та людини. Його можна використовувати для фарбування пластмас, покриттів, чорнила та паперової промисловості. Наразі провідною компанією є французька компанія Rhone Planck.
(4) CE: лазерна система LiSAF — це твердотільний лазер, розроблений Сполученими Штатами. Його можна використовувати для виявлення біологічної зброї та медицини шляхом моніторингу концентрації триптофану. Церій широко використовується в багатьох галузях. Майже всі рідкоземельні додатки містять церій. Такі як полірувальний порошок, матеріали для накопичення водню, термоелектричні матеріали, церій-вольфрамові електроди, керамічні конденсатори, п’єзоелектрична кераміка, абразиви з карбіду кремнію церію, сировина для паливних елементів, бензинові каталізатори, деякі матеріали постійного магніту, різні сплави сталей і кольорових металів.
3
Празеодим (PR)
Празеодимовий неодимовий сплав
(1) Празеодим широко використовується в будівельній та щоденній кераміці. Його можна змішувати з керамічною глазур’ю для виготовлення кольорової глазурі, а також використовувати як пігмент під глазур’ю. Пігмент світло-жовтого кольору з чистим і елегантним кольором.
(2) Він використовується для виробництва постійних магнітів. Використання дешевого металу празеодиму та неодиму замість металу чистого неодиму для виготовлення матеріалу постійного магніту, його стійкість до кисню та механічні властивості, очевидно, покращуються, і його можна переробляти в магніти різних форм. широко використовується в різних електронних пристроях і двигунах.
(3) Використовується в каталітичному крекінгу нафти. Активність, селективність і стабільність каталізатора можна покращити шляхом додавання збагаченого празеодиму та неодиму в молекулярне сито цеоліту Y для приготування каталізатора крекінгу нафти. Китай почав вводити в промислове використання в 1970-х роках, і споживання зростає.
(4) Празеодим також можна використовувати для абразивного полірування. Крім того, празеодим широко використовується в галузі оптичних волокон.
4
Неодим (nd)
Чому танк M1 можна знайти першим? Танк оснащений лазерним далекоміром Nd:YAG, який може досягати майже 4000 метрів при ясному денному світлі（Карта даних)
З народженням празеодиму виник неодим. Поява неодиму активізувала ринок рідкісноземельних елементів, відіграла важливу роль у галузі рідкісноземельних елементів і вплинула на ринок рідкісноземельних елементів.
Неодим став гарячою точкою на ринку протягом багатьох років через його унікальну позицію в галузі рідкоземельних елементів. Найбільшим споживачем металевого неодиму є матеріал постійного магніту NdFeB. Поява постійних магнітів NdFeB внесла нову життєву силу в сферу високих технологій із рідкоземельних елементів. Магніт NdFeB називають «королем постійних магнітів» через його високу магнітну енергію. Він широко використовується в електроніці, машинобудуванні та інших галузях промисловості завдяки чудовим характеристикам. Успішна розробка Alpha Magnetic Spectrometer вказує на те, що магнітні властивості магнітів NdFeB у Китаї вийшли на рівень світового класу. Неодим також використовується в кольорових металах. Додавання 1,5-2,5% неодиму до магнієвого або алюмінієвого сплаву може покращити високотемпературні характеристики, повітронепроникність і стійкість до корозії сплаву. Широко використовується як аерокосмічний матеріал. Крім того, легований неодимом ітрієвий алюмінієвий гранат виробляє короткохвильовий лазерний промінь, який широко використовується для зварювання та різання тонких матеріалів товщиною менше 10 мм у промисловості. У медичному лікуванні лазер Nd:YAG використовується для видалення операцій або дезінфекції ран замість скальпеля. Неодим також використовується для фарбування скляних і керамічних матеріалів і як добавка для гумових виробів.
5
Тролій (Pm)
Тулій - штучний радіоактивний елемент, який виробляють в ядерних реакторах (карта даних)
(1) можна використовувати як джерело тепла. Забезпечує допоміжну енергію для вакуумного виявлення та штучного супутника.
(2) Pm147 випромінює β-промені низької енергії, які можна використовувати для виготовлення батарейок тарілок. Як джерело живлення приладів наведення ракет і годинників. Такий акумулятор має невеликі розміри і може безперервно використовуватися протягом декількох років. Крім того, прометій також використовується в портативному рентгенівському приладі, виготовленні люмінофора, вимірюванні товщини та маяковій лампі.
6
Самарій (Sm)
Металевий самарій (карта даних)
Sm світло-жовтого кольору, і це сировина для постійного магніту Sm-Co, а магніт Sm-Co є першим рідкоземельним магнітом, який використовується в промисловості. Існує два типи постійних магнітів: система SmCo5 і система Sm2Co17. На початку 1970-х років була винайдена система SmCo5, а система Sm2Co17 була винайдена пізніше. Тепер попит останніх у пріоритеті. Чистота оксиду самарію, який використовується в самарієвому кобальтовому магніті, не повинна бути надто високою. Враховуючи вартість, в основному використовується близько 95% продуктів. Крім того, оксид самарію також використовується в керамічних конденсаторах і каталізаторах. Крім того, самарій має ядерні властивості, які можуть бути використані як конструкційні матеріали, захисні матеріали та контрольні матеріали для атомних енергетичних реакторів, так що величезна енергія, вироблена ядерним поділом, може використовуватися безпечно.
7
Європій (ЄС)
Порошок оксиду европію (карта даних)
Для люмінофорів в основному використовується оксид европію (карта даних)
У 1901 році Ежен-Антоль Демарке відкрив новий елемент із «самарію», названий європієм. Це, ймовірно, названо від слова Європа. Оксид європію в основному використовується для флуоресцентного порошку. Eu3+ використовується як активатор червоного люмінофора, а Eu2+ використовується як синій люмінофор. Тепер Y2O2S:Eu3+ є найкращим люмінофором за світловою ефективністю, стабільністю покриття та вартістю переробки. Крім того, він широко використовується завдяки вдосконаленню технологій, таких як покращення світлової ефективності та контрастності. Останніми роками оксид європію також використовувався як люмінофор стимульованого випромінювання для нової рентгенівської медичної діагностичної системи. Оксид європію також можна використовувати для виготовлення кольорових лінз і оптичних фільтрів, для пристроїв зберігання магнітних бульбашок, він також може проявити свої таланти в контрольних матеріалах, захисних матеріалах і конструкційних матеріалах атомних реакторів.
8
Гадоліній (Gd)
Гадоліній та його ізотопи є найефективнішими поглиначами нейтронів і можуть бути використані як інгібітори ядерних реакторів. (карта даних)
(1) Його водорозчинний парамагнітний комплекс може покращити сигнал ЯМР зображення людського тіла під час лікування.
(2) Його оксид сірки можна використовувати як матричну сітку трубки осцилографа та рентгенівського екрана з особливою яскравістю.
(3) Гадоліній у гадолінієвому галієвому гранаті є ідеальною одиночною підкладкою для бульбашкової пам’яті.
(4) Його можна використовувати як твердомагнітне холодильне середовище без обмеження циклу Camot.
(5) Він використовується як інгібітор для контролю рівня ланцюгової реакції на атомних електростанціях для забезпечення безпеки ядерних реакцій.
(6) Він використовується як добавка самарієвого кобальтового магніту, щоб гарантувати, що продуктивність не змінюється з температурою.
9
Тербій (Tb)
Порошок оксиду тербію (карта даних)
Застосування тербію здебільшого стосується галузі високих технологій, яка є передовим проектом із технологічно-і наукомістким проектом, а також проектом із чудовими економічними перевагами та привабливими перспективами розвитку.
(1) Люмінофори використовуються як активатори зеленого порошку в триколірних люмінофорах, таких як тербій-активована фосфатна матриця, тербій-активована силікатна матриця та тербій-активована церій-магнієво-алюмінатна матриця, які випромінюють зелене світло у збудженому стані.
(2) Магнітооптичні запам'ятовуючі матеріали. В останні роки тербієві магнітооптичні матеріали досягли масштабів масового виробництва. Магнітооптичні диски з аморфних плівок Tb-Fe використовуються як запам'ятовуючі елементи комп'ютера, ємність яких збільшується в 10-15 разів.
(3) Магнітооптичне скло, обертове скло Фарадея, що містить тербій, є ключовим матеріалом для виготовлення ротаторів, ізоляторів і ануляторів, які широко використовуються в лазерній технології. Зокрема, розробка терфенолу відкрила нове застосування терфенолу, який є новим матеріалом, відкритим у 1970-х роках. Половина цього сплаву складається з тербію та диспрозію, іноді з гольмієм, а решта становить залізо. Сплав вперше був розроблений лабораторією Еймса в Айові, США. Коли терфенол поміщається в магнітне поле, його розмір змінюється більше, ніж у звичайних магнітних матеріалів, що може зробити можливими деякі точні механічні рухи. Тербій диспрозієве залізо спочатку в основному використовувалося в ехолотах, а зараз широко використовується в багатьох галузях. Від системи впорскування палива, керування рідинними клапанами, мікропозиціонування до механічних приводів, механізмів і регуляторів крил для космічних телескопів літаків.
10
Dy (Dy)
Металевий диспрозій (карта даних)
(1) Як добавка до постійних магнітів NdFeB, додавання приблизно 2~3% диспрозію до цього магніту може покращити його коерцитивну силу. У минулому попит на диспрозій був невеликим, але зі збільшенням попиту на магніти NdFeB він став необхідним додатковим елементом, і клас повинен бути приблизно 95~99,9%, і попит також швидко зріс.
(2) Диспрозій використовується як активатор люмінофору. Тривалентний диспрозій є перспективним активуючим іоном триколірних люмінесцентних матеріалів з одним люмінесцентним центром. В основному він складається з двох смуг випромінювання, одна - це випромінювання жовтого світла, інша - випромінювання синього світла. Як триколірні люмінофори можна використовувати люмінесцентні матеріали, леговані диспрозієм.
(3) Диспрозій є необхідною металевою сировиною для приготування сплаву терфенолу в магнітострикційному сплаві, який може реалізувати деякі точні дії механічного руху. (4) Металевий диспрозій можна використовувати як магнітооптичний матеріал для зберігання даних із високою швидкістю запису та чутливістю до зчитування.
(5) Використовується при виготовленні диспрозієвих ламп, робочою речовиною, що використовується в диспрозієвих лампах, є йодид диспрозію, який має такі переваги, як висока яскравість, гарний колір, висока колірна температура, малий розмір, стабільна дуга тощо, і використовувався як джерело освітлення для плівки та друку.
(6) Диспрозій використовується для вимірювання енергетичного спектру нейтронів або як поглинач нейтронів в атомній енергетиці через його велику площу поперечного перерізу захоплення нейтронів.
(7) Dy3Al5O12 також можна використовувати як магнітну робочу речовину для магнітного охолодження. З розвитком науки і техніки області застосування диспрозію будуть постійно розширюватися і розширюватися.
11
Гольмій (Ho)
Сплав Ho-Fe (карта даних)
В даний час область застосування заліза потребує подальшого розвитку, і споживання не дуже велике. Нещодавно Інститут дослідження рідкісноземельних металів Baotou Steel запровадив високотемпературну та високовакуумну технологію очищення та розробив метал Qin Ho/>RE>99,9% високої чистоти з низьким вмістом нерідкоземельних домішок.
На сьогоднішній день замки використовують:
(1) Як доповнення до металевої галогенної лампи, металева галогенна лампа є різновидом газорозрядної лампи, яка розроблена на основі ртутної лампи високого тиску, і її характеристика полягає в тому, що колба заповнена різними рідкоземельними галогенідами. В даний час в основному використовуються рідкоземельні йодиди, які випромінюють різні спектральні лінії при газових розрядах. Робочою речовиною, яка використовується в залізній лампі, є кініодид, у зоні дуги можна отримати більш високу концентрацію атомів металу, що значно покращує ефективність випромінювання.
(2) Залізо можна використовувати як добавку для запису заліза або мільярда алюмінієвого гранату
(3) Алюмінієвий гранат, легований Khin (Ho: YAG), може випромінювати лазер 2 мкм, а швидкість поглинання лазера 2 мкм людськими тканинами висока, майже на три порядки вище, ніж у Hd: YAG. Тому, використовуючи Ho:YAG лазер для медичних операцій, він може не тільки підвищити ефективність і точність роботи, але також зменшити площу термічного пошкодження до меншого розміру. Вільний промінь, створюваний замковим кристалом, може видаляти жир без виділення надмірного тепла. Щоб зменшити термічне пошкодження здорових тканин, повідомляється, що лікування глаукоми w-лазером у Сполучених Штатах може зменшити біль під час операції. Рівень 2 мкм лазерного кристала в Китаї досягла міжнародного рівня, тому необхідно розробити та виробляти цей вид лазерного кристала.
(4) Невелику кількість Cr також можна додати в магнітострикційний сплав Terfenol-D, щоб зменшити зовнішнє поле, необхідне для намагніченості насичення.
(5) Крім того, леговане залізом волокно можна використовувати для виготовлення волоконного лазера, волоконного підсилювача, волоконного датчика та інших пристроїв оптичного зв’язку, які відіграватимуть більш важливу роль у сучасному швидкому оптоволоконному зв’язку
12
Ербій (ER)
Порошок оксиду ербію (інформаційна таблиця)
(1) Світлове випромінювання Er3+ при 1550 нм має особливе значення, оскільки ця довжина хвилі розташована на місці найменших втрат оптичного волокна в волоконно-оптичному зв’язку. Після збудження світлом 980 нм і 1480 нм іон-приманка (Er3 +) переходить з основного стану 4115 / 2 у високоенергетичний стан 4I13 / 2. Коли Er3 + у високоенергетичному стані повертається в основний стан, він випромінює світло 1550 нм. Кварцове волокно може пропускати світло різних довжин хвиль, однак швидкість оптичного загасання в діапазоні 1550 нм є найнижчою (0,15 дБ / км), що є майже нижньою межею загасання. Тому оптичні втрати зв'язку по оптичному волокну є мінімальними, коли він використовується як сигнальне світло на 1550 нм. Таким чином, якщо відповідна концентрація приманки змішана з відповідною матриці, підсилювач може компенсувати втрати в системі зв'язку відповідно до лазерного принципу, тому в телекомунікаційній мережі, яка потребує посилення оптичного сигналу 1550 нм, волоконний підсилювач з приманкою є важливим оптичним пристроєм. На даний момент підсилювач із кремнеземного волокна, легованого приманкою, комерціалізовано. Повідомляється, що, щоб уникнути марного поглинання, кількість легованого оптичного волокна становить від десятків до сотень часток на мільйон. Швидкий розвиток оптичного волоконного зв’язку відкриє нові сфери застосування .
(2) (2) Крім того, лазерний кристал із легованим наживкою та його вихідний лазер 1730 нм і лазер 1550 нм безпечні для очей людини, хороші характеристики передачі в атмосфері, сильна здатність проникати через дим на полі бою, хороший захист, їх важко виявити противника, а контрастність випромінювання військових цілей велика. Його зробили портативним лазерним далекоміром, безпечним для людських очей під час військового використання.
(3) (3) Er3+ можна додавати в скло для виготовлення рідкоземельного скляного лазерного матеріалу, який є твердим лазерним матеріалом з найбільшою вихідною енергією імпульсу та найвищою вихідною потужністю.
(4) Er3+ також можна використовувати як активний іон у рідкоземельних лазерних матеріалах з підвищенням частоти.
(5) (5) Крім того, приманку також можна використовувати для знебарвлення та фарбування скляного та кришталевого скла.
13
Тулій (ТМ)
Після опромінення в ядерному реакторі тулій виробляє ізотоп, який може випромінювати рентгенівське випромінювання, яке можна використовувати як портативне джерело рентгенівського випромінювання.（Карта даних)
(1)TM використовується як джерело випромінювання портативного рентгенівського апарату. Після опромінення в ядерному реакторі,TMвиробляє певний ізотоп, який може випромінювати рентгенівське випромінювання, який можна використовувати для виготовлення портативного опромінювача крові. Такий радіометр може перетворити на Ю-169TM-170 під дією дальнього та середнього променя, і випромінюють рентгенівське випромінювання для опромінення крові та зменшення лейкоцитів. Саме ці лейкоцити викликають відторгнення трансплантованих органів, щоб зменшити раннє відторгнення органів.
(2) (2)TMтакож може бути використаний у клінічній діагностиці та лікуванні пухлини через його високу спорідненість до пухлинної тканини, важкі рідкоземельні землі більш сумісні, ніж легкі рідкоземельні землі, особливо спорідненість Yu є найбільшою.
(3) (3) Сенсибілізатор рентгенівського випромінювання Laobr: br (синій) використовується як активатор у люмінофорі екрану рентгенівської сенсибілізації для підвищення оптичної чутливості, таким чином зменшуючи вплив і шкоду рентгенівського випромінювання для людини × Доза радіації становить 50%, що має важливе практичне значення в медичному застосуванні.
(4) (4) Металогалогенну лампу можна використовувати як додаткову в новому джерелі освітлення.
(5) (5) Tm3 + можна додати до скла для виготовлення рідкоземельного скляного лазерного матеріалу, який є твердотільним лазерним матеріалом з найбільшим вихідним імпульсом і найвищою вихідною потужністю. Tm3 + також можна використовувати як іон активації рідкісноземельні лазерні матеріали з підвищенням конверсії.
14
Ітербій (Yb)
Металевий ітербій (карта даних)
(1) Як теплозахисний матеріал покриття. Результати показують, що дзеркало може покращити корозійну стійкість електроосадженого цинкового покриття, очевидно, і розмір зерна покриття з дзеркалом менший, ніж покриття без дзеркала.
(2) Як магнітострикційний матеріал. Цей матеріал має характеристики гігантської магнітострикції, тобто розширення в магнітному полі. Сплав в основному складається з дзеркального / феритового сплаву та диспрозієвого / феритового сплаву, а для отримання додається певна частка марганцю гігантська магнітострикція.
(3) Дзеркальний елемент, який використовується для вимірювання тиску. Експерименти показують, що чутливість дзеркального елемента висока в каліброваному діапазоні тиску, що відкриває новий шлях для застосування дзеркала для вимірювання тиску.
(4) Пломби на основі смоли для порожнини молярів замість срібної амальгами, яка зазвичай використовувалася в минулому.
(5) Японські вчені успішно завершили підготовку лінійного хвилеводного лазера з дзеркально легованим ванадієвим гранатом, який має велике значення для подальшого розвитку лазерної технології. Крім того, дзеркало також використовується для активатора флуоресцентного порошку, радіокераміки, добавки до елементів пам’яті електронного комп’ютера (магнітної бульбашки), флюсу для скловолокна та добавки до оптичного скла тощо.
15
Лютецій (Lu)
Порошок оксиду лютетію (карта даних)
Кристал силікату лютецію ітрію (карта даних)
(1) зробити деякі спеціальні сплави. Наприклад, лютецієво-алюмінієвий сплав можна використовувати для нейтронно-активаційного аналізу.
(2) Стабільні нукліди лютецію відіграють каталітичну роль у крекінгу нафти, алкілуванні, гідруванні та полімеризації.
(3) Додавання ітрієвого заліза або ітрієвого алюмінієвого гранату може покращити деякі властивості.
(4) Сировина резервуара для магнітних бульбашок.
(5) Композитний функціональний кристал, тетраборат алюмінію, ітрію, неодиму, легований лютецієм, належить до технічної галузі вирощування кристалів охолодження сольового розчину. Експерименти показують, що легований лютецієм кристал NYAB перевершує кристал NYAB за оптичною однорідністю та продуктивністю лазера.
(6) Було виявлено, що лютецій має потенційне застосування в електрохромних дисплеях і низькорозмірних молекулярних напівпровідниках. Крім того, лютецій також використовується в технології енергетичних батарей і активатора люмінофора.
16
Ітрій (y)
Ітрій широко використовується, ітрій-алюмінієвий гранат може бути використаний як лазерний матеріал, ітрій-залізний гранат використовується для мікрохвильової технології та передачі акустичної енергії, а легований європієм ванадат ітрію та оксид ітрію, легований європієм, використовуються як люмінофори для кольорових телевізорів. (карта даних)
(1) Добавки для сталі та кольорових сплавів. Сплав FeCr зазвичай містить 0,5-4% ітрію, що може підвищити стійкість до окислення та пластичність цих нержавіючих сталей; Комплексні властивості сплаву MB26, очевидно, покращуються шляхом додавання належної кількості змішаної рідкоземельної землі, багатої на ітрій, яка може замінити деякі алюмінієві сплави середньої міцності та використовуватися в навантажених компонентах літака. Додавання невеликої кількості багатої ітрієм рідкоземельних елементів до сплаву Al-Zr може покращити провідність цього сплаву; Сплав був прийнятий більшістю дротяних заводів у Китаї. Додавання ітрію в мідний сплав покращує провідність і механічну міцність.
(2) Керамічний матеріал із нітриду кремнію, що містить 6% ітрію та 2% алюмінію, можна використовувати для розробки деталей двигуна.
(3) Лазерний промінь Nd: Y: Al: гранат потужністю 400 Вт використовується для свердління, різання та зварювання великих компонентів.
(4) Екран електронного мікроскопа, що складається з монокристалів гранату Y-Al, має високу яскравість флуоресценції, низьке поглинання розсіяного світла, а також хорошу стійкість до високих температур і механічного зношування.
(5) Конструкційний сплав з високим вмістом ітрію, що містить 90% ітрію, можна використовувати в авіації та інших місцях, де потрібна низька щільність і висока температура плавлення.
(6) Високотемпературний протонопровідний матеріал SrZrO3, легований ітрієм, який зараз привертає велику увагу, має велике значення для виробництва паливних елементів, електролітичних елементів і газових датчиків, які потребують високої розчинності водню. Крім того, ітрій також використовується як матеріал для розпилення при високій температурі, розчинник для палива атомних реакторів, добавка для матеріалів постійного магніту та геттер в електронній промисловості.
17
скандій (Sc)
Металевий скандій (карта даних)
У порівнянні з ітрієм і лантаноїдами, скандій має особливо малий іонний радіус і особливо слабку лужність гідроксиду. Тому, коли скандій і рідкоземельні елементи змішуються разом, скандій спочатку випаде в осад при обробці аміаком (або надзвичайно розведеним лугом), тому його можна легко відокремити від рідкоземельних елементів методом «фракційного осадження». Іншим методом є використання поляризаційного розкладання нітрату для розділення. Нітрат скандію найлегше розкладається, таким чином досягаючи мети розділення.
Sc можна отримати електролізом. ScCl3, KCl і LiCl спільно плавляться під час рафінування скандію, а розплавлений цинк використовується як катод для електролізу, так що скандій осідає на цинковому електроді, а потім цинк випаровується для отримання скандію. Крім того, скандій легко відновлюється при переробці руди для отримання урану, торію та лантаноїдів. Комплексне відновлення пов’язаного скандію з вольфрамової та олов’яної руди також є одним із важливих джерел скандію.перебуває в тривалентному стані в з'єднанні, яке на повітрі легко окислюється до Sc2O3 і втрачає металевий блиск і стає темно-сірим.
Основні сфери застосування скандію:
(1) Скандій може реагувати з гарячою водою з виділенням водню, а також розчиняється в кислоті, тому він є сильним відновником.
(2) Оксид і гідроксид скандію є лише лужними речовинами, але їх сольовий попіл навряд чи піддається гідролізу. Хлорид скандію являє собою білий кристал, розчинний у воді і розчиняється на повітрі. (3) У металургійній промисловості скандій часто використовується для виготовлення сплавів (добавок до сплавів) для підвищення міцності, твердості, термостійкості та продуктивності сплавів. Наприклад, додавання невеликої кількості скандію до розплавленого чавуну може значно покращити властивості чавуну, тоді як додавання невеликої кількості скандію до алюмінію може покращити його міцність і термостійкість.
(4) В електронній промисловості скандій можна використовувати як різні напівпровідникові пристрої. Наприклад, застосування сульфіту скандію в напівпровідниках привернуло увагу в країні та за кордоном, а ферит, що містить скандій, також є перспективним укомп'ютерні магнітопроводи.
(5) У хімічній промисловості сполука скандію використовується як агент дегідрування та дегідратації спирту, який є ефективним каталізатором для виробництва етилену та хлору з відходів соляної кислоти.
(6) У скляній промисловості можна виготовляти спеціальні скла, що містять скандій.
(7) У промисловості електричних джерел світла скандієві та натрієві лампи, виготовлені зі скандію та натрію, мають переваги високої ефективності та позитивного кольору світла.
(8) У природі скандій існує у формі 45Sc. Крім того, існує дев'ять радіоактивних ізотопів скандію, а саме 40~44Sc і 46~49Sc. Серед них 46Sc, як індикатор, використовувався в хімічній промисловості, металургії та океанографії. У медицині за кордоном є люди, які вивчають використання 46Sc для лікування раку.
Час публікації: 04 липня 2022 р