Lijst met 17 toepassingen van zeldzame aardmetalen (met foto's)

AEen veel voorkomende metafoor is dat als olie het bloed van de industrie is, zeldzame aardmetalen de vitamine van de industrie zijn.

Zeldzame aarde is de afkorting van een groep metalen. Rare Earth Elements (REE) zijn sinds het einde van de 18e eeuw de een na de ander ontdekt. Er zijn 17 soorten REE, waaronder 15 lanthaniden in het periodiek systeem van chemische elementen: lanthaan (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), enzovoort. Momenteel is het wordt op grote schaal gebruikt op veel gebieden, zoals elektronica, petrochemie en metallurgie. Bijna elke drie tot vijf jaar kunnen wetenschappers nieuwe toepassingen van zeldzame aardmetalen ontdekken, en één op de zes uitvindingen kan niet los worden gezien van zeldzame aardmetalen.

China is rijk aan zeldzame aardmineralen en staat op de eerste plaats in drie werelden: het eerste wat betreft hulpbronnenreserves, goed voor ongeveer 23%; De productie is de eerste en vertegenwoordigt 80% tot 90% van de zeldzame aardmetalen in de wereld; Het verkoopvolume is het eerste: 60% tot 70% van de zeldzame aardmetalen wordt naar het buitenland geëxporteerd. Tegelijkertijd is China het enige land dat alle 17 soorten zeldzame aardmetalen kan leveren, vooral de middelzware en zware zeldzame aardmetalen met uitstekende militaire toepassingen. Het Chinese aandeel is benijdenswaardig.

RDeze aarde is een waardevolle strategische hulpbron, die bekend staat als ‘industrieel mononatriumglutamaat’ en ‘moeder van nieuwe materialen’, en die veel wordt gebruikt in de allernieuwste wetenschap en technologie en in de militaire industrie. Volgens het ministerie van Industrie en Informatietechnologie zijn functionele materialen zoals de permanente magneet van zeldzame aardmetalen, luminescentie, waterstofopslag en katalyse onmisbare grondstoffen geworden voor hightechindustrieën zoals de productie van geavanceerde apparatuur, nieuwe energie en opkomende industrieën. veel gebruikt in de elektronica, petrochemische industrie, metallurgie, machines, nieuwe energie, lichte industrie, milieubescherming, landbouw enzovoort. .

Al in 1983 introduceerde Japan een strategisch reservesysteem voor zeldzame mineralen, en 83% van zijn binnenlandse zeldzame aardmetalen kwam uit China.

Kijk nog eens naar de Verenigde Staten: de reserves aan zeldzame aardmetalen komen op de tweede plaats na China, maar de zeldzame aardmetalen zijn allemaal lichte zeldzame aardmetalen, die zijn onderverdeeld in zware zeldzame aardmetalen en lichte zeldzame aardmetalen. Zware zeldzame aardmetalen zijn erg duur, en lichte zeldzame aardmetalen zijn onrendabel voor de mijnbouw, die door mensen uit de industrie in namaak-zeldzame aardmetalen is omgezet. 80% van de Amerikaanse import van zeldzame aardmetalen komt uit China.

Kameraad Deng Xiaoping zei ooit: “Er is olie in het Midden-Oosten en zeldzame aardmetalen in China.” De implicatie van zijn woorden spreekt voor zich. Zeldzame aarde is niet alleen de noodzakelijke ‘MSG’ voor 1/5 van de hightechproducten in de wereld, maar ook een krachtig onderhandelingschip voor China aan de mondiale onderhandelingstafel in de toekomst. Bescherm en wetenschappelijk gebruik van zeldzame aardmetalen. Het is de afgelopen jaren een nationale strategie geworden waar veel mensen met verheven idealen om hebben gevraagd om te voorkomen dat kostbare zeldzame aardmetalen blindelings worden verkocht en geëxporteerd naar westerse landen. In 1992 stelde Deng Xiaoping duidelijk de status van China als een groot land van zeldzame aardmetalen.

Lijst met toepassingen van 17 zeldzame aardmetalen

1 Lanthaan wordt gebruikt in legeringsmaterialen en landbouwfilms

Cerium wordt veel gebruikt in autoglas

3 praseodymium wordt veel gebruikt in keramische pigmenten

Neodymium wordt veel gebruikt in materialen voor de lucht- en ruimtevaart

5 bekkens leveren hulpenergie voor satellieten

Toepassing van 6 Samarium in de atoomenergiereactor

7 europium-productielenzen en LCD-schermen

Gadolinium 8 voor medische magnetische resonantiebeeldvorming

9 terbium wordt gebruikt in vliegtuigvleugelregelaars

10 erbium wordt gebruikt in laserafstandsmeters in militaire aangelegenheden

11 dysprosium wordt gebruikt als lichtbron voor film en drukwerk

12 holmium wordt gebruikt om optische communicatieapparatuur te maken

13 thulium wordt gebruikt voor de klinische diagnose en behandeling van tumoren

14 ytterbium-additief voor computergeheugenelement

Toepassing van 15 lutetium in energiebatterijtechnologie

16 yttrium maakt draden en krachtcomponenten voor vliegtuigen

Scandium wordt vaak gebruikt om legeringen te maken

De details zijn als volgt:

1

Lanthaan (LA)

Tijdens de Golfoorlog werd het nachtzichtapparaat met het zeldzame aardelement lanthaan de overweldigende bron van Amerikaanse tanks. De bovenstaande afbeelding toont lanthaanchloridepoeder(Gegevenskaart)

Lanthaan wordt veel gebruikt in piëzo-elektrische materialen, elektrothermische materialen, thermo-elektrische materialen, magnetoresistieve materialen, luminescerende materialen (blauw poeder), waterstofopslagmaterialen, optisch glas, lasermaterialen, verschillende legeringsmaterialen, enz. Lanthaan wordt ook gebruikt in katalysatoren voor de bereiding van veel organische chemische producten hebben wetenschappers lanthaan “supercalcium” genoemd vanwege het effect ervan op gewassen.

2

Cerium (CE)

Cerium kan worden gebruikt als katalysator, boogelektrode en speciaal glas. Ceriumlegering is bestand tegen hoge temperaturen en kan worden gebruikt om onderdelen voor straalaandrijving te maken(Gegevenskaart)

(1) Cerium kan, als glasadditief, ultraviolette en infrarode stralen absorberen en wordt veel gebruikt in autoglas. Het kan niet alleen ultraviolette stralen voorkomen, maar ook de temperatuur in de auto verlagen, om elektriciteit voor lucht te besparen conditionering. Sinds 1997 wordt ceria aan al het autoglas in Japan toegevoegd. In 1996 werd minstens 2000 ton ceriumoxide gebruikt in autoglas, en meer dan 1000 ton in de Verenigde Staten.

(2) Momenteel wordt cerium gebruikt in de zuiveringskatalysator voor auto-uitlaatgassen, die effectief kan voorkomen dat een grote hoeveelheid uitlaatgas van auto's in de lucht wordt geloosd. De consumptie van Cerium in de Verenigde Staten is goed voor een derde van de totale consumptie van zeldzame aardmetalen.

(3) Ceriumsulfide kan worden gebruikt in pigmenten in plaats van lood, cadmium en andere metalen die schadelijk zijn voor het milieu en de mens. Het kan worden gebruikt voor het kleuren van kunststoffen, coatings, inkt- en papierindustrieën. Momenteel is het leidende bedrijf het Franse Rhône Planck.

(4) CE: LiSAF-lasersysteem is een vastestoflaser ontwikkeld door de Verenigde Staten. Het kan worden gebruikt om biologische wapens en medicijnen op te sporen door de tryptofaanconcentratie te monitoren. Cerium wordt op veel gebieden veel gebruikt. Bijna alle zeldzame aardmetalen bevatten cerium. Zoals polijstpoeder, waterstofopslagmaterialen, thermo-elektrische materialen, ceriumwolfraamelektroden, keramische condensatoren, piëzo-elektrische keramiek, cerium-siliciumcarbide schuurmiddelen, brandstofcelgrondstoffen, benzinekatalysatoren, sommige permanente magnetische materialen, verschillende legeringen staalsoorten en non-ferrometalen.

3

Praseodymium (PR)

Praseodymium-neodymium-legering

(1) Praseodymium wordt veel gebruikt in bouwkeramiek en keramiek voor dagelijks gebruik. Het kan worden gemengd met keramisch glazuur om kleurglazuur te maken, en kan ook worden gebruikt als onderglazuurpigment. Het pigment is lichtgeel met een pure en elegante kleur.

(2) Het wordt gebruikt om permanente magneten te vervaardigen. Door goedkoop praseodymium- en neodymiummetaal te gebruiken in plaats van puur neodymiummetaal om permanent magneetmateriaal te maken, zijn de zuurstofbestendigheid en mechanische eigenschappen duidelijk verbeterd en kan het worden verwerkt tot magneten van verschillende vormen. wordt veel gebruikt in verschillende elektronische apparaten en motoren.

(3) Gebruikt bij het katalytisch kraken van aardolie. De activiteit, selectiviteit en stabiliteit van de katalysator kan worden verbeterd door het verrijkte praseodymium en neodymium toe te voegen aan de moleculaire zeef Y-zeoliet om een ​​katalysator voor het kraken van aardolie te bereiden. China begon in de jaren zeventig industrieel gebruik te maken, en het verbruik neemt toe.

(4) Praseodymium kan ook worden gebruikt voor schurend polijsten. Bovendien wordt praseodymium veel gebruikt op het gebied van optische vezels.

4

Neodymium (nd)

Waarom kan de M1-tank als eerste worden gevonden? De tank is uitgerust met een Nd:YAG-laserafstandsmeter, die bij helder daglicht een bereik van bijna 4000 meter kan bereiken(Gegevenskaart)

Met de geboorte van praseodymium ontstond neodymium. De komst van neodymium activeerde het zeldzame aardmetalenveld, speelde een belangrijke rol op het zeldzame aardenveld en beïnvloedde de markt voor zeldzame aardmetalen.

Neodymium is al jaren een hotspot op de markt vanwege zijn unieke positie op het gebied van zeldzame aardmetalen. De grootste gebruiker van neodymiummetaal is NdFeB permanent magneetmateriaal. De komst van permanente NdFeB-magneten heeft nieuwe vitaliteit in het hightech-veld van zeldzame aardmetalen gebracht. De NdFeB-magneet wordt "de koning van de permanente magneten" genoemd vanwege zijn hoge magnetische energieproduct. Hij wordt veel gebruikt in de elektronica, machines en andere industrieën vanwege zijn uitstekende prestaties. De succesvolle ontwikkeling van de Alpha Magnetic Spectrometer geeft aan dat de magnetische eigenschappen van NdFeB-magneten in China het niveau van wereldklasse hebben bereikt. Neodymium wordt ook gebruikt in non-ferromaterialen. Het toevoegen van 1,5-2,5% neodymium aan magnesium- of aluminiumlegeringen kan de prestaties bij hoge temperaturen, de luchtdichtheid en de corrosieweerstand van de legering verbeteren. Op grote schaal gebruikt als ruimtevaartmaterialen. Bovendien produceert neodymium-gedoteerd yttrium-aluminium-granaat een kortegolflaserstraal, die veel wordt gebruikt bij het lassen en snijden van dunne materialen met een dikte van minder dan 10 mm in de industrie. Bij medische behandelingen wordt Nd:YAG-laser gebruikt om operaties te verwijderen of wonden te desinfecteren in plaats van scalpel. Neodymium wordt ook gebruikt voor het kleuren van glas en keramische materialen en als additief voor rubberproducten.

5

Trollium (uur)

Thulium is een kunstmatig radioactief element geproduceerd door kernreactoren (datakaart)

(1) kan als warmtebron worden gebruikt. Zorg voor hulpenergie voor vacuümdetectie en kunstmatige satelliet.

(2) Pm147 zendt energiezuinige β-straling uit, die kan worden gebruikt om bekkenbatterijen te vervaardigen. Als stroomvoorziening voor raketgeleidingsinstrumenten en klokken. Dit type batterij is klein van formaat en kan meerdere jaren continu worden gebruikt. Daarnaast wordt promethium ook gebruikt in draagbare röntgeninstrumenten, bereiding van fosfor, diktemeting en bakenlamp.

6

Samarium (Sm)

Metalen samarium (datakaart)

Sm is lichtgeel en het is de grondstof van de permanente magneet van Sm-Co, en de Sm-Co-magneet is de eerste zeldzame aardmagneet die in de industrie wordt gebruikt. Er zijn twee soorten permanente magneten: het SmCo5-systeem en het Sm2Co17-systeem. Begin jaren zeventig werd het SmCo5-systeem uitgevonden en in de latere periode het Sm2Co17-systeem. Nu wordt aan de vraag van laatstgenoemde prioriteit gegeven. De zuiverheid van samariumoxide dat wordt gebruikt in de samariumkobaltmagneet hoeft niet te hoog te zijn. Gezien de kosten, gebruik ik voornamelijk ongeveer 95% van de producten. Daarnaast wordt samariumoxide ook gebruikt in keramische condensatoren en katalysatoren. Bovendien heeft samarium nucleaire eigenschappen, die kunnen worden gebruikt als structurele materialen, afschermingsmaterialen en controlematerialen voor atoomenergiereactoren, zodat de enorme energie die wordt opgewekt door kernsplijting veilig kan worden gebruikt.

7

Europium (EU)

Europiumoxidepoeder (datakaart)

Europiumoxide wordt meestal gebruikt voor fosforen (datakaart)

In 1901 ontdekte Eugene-AntoleDemarcay een nieuw element uit “samarium”, genaamd Europium. Dit is waarschijnlijk vernoemd naar het woord Europa. Europiumoxide wordt meestal gebruikt voor fluorescerend poeder. Eu3+ wordt gebruikt als activator van rode fosfor en Eu2+ wordt gebruikt als blauwe fosfor. Nu is Y2O2S:Eu3+ de beste fosfor wat betreft lichtefficiëntie, coatingstabiliteit en recyclingkosten. Bovendien wordt het op grote schaal gebruikt vanwege de verbetering van technologieën zoals het verbeteren van de lichtefficiëntie en het contrast. Europiumoxide is de afgelopen jaren ook gebruikt als gestimuleerde emissiefosfor voor een nieuw medisch röntgendiagnosesysteem. Europiumoxide kan ook worden gebruikt voor de productie van gekleurde lenzen en optische filters, voor opslagapparaten voor magnetische bellen. Het kan ook zijn talenten tonen in de controlematerialen, afschermingsmaterialen en structurele materialen van atoomreactoren.

8

Gadolinium (Gd)

Gadolinium en zijn isotopen zijn de meest effectieve neutronenabsorbeerders en kunnen worden gebruikt als remmers van kernreactoren. (gegevenskaart)

(1) Het in water oplosbare paramagnetische complex kan het NMR-beeldvormingssignaal van het menselijk lichaam bij medische behandelingen verbeteren.

(2) Het zwaveloxide kan worden gebruikt als matrixrooster van oscilloscoopbuis en röntgenscherm met speciale helderheid.

(3) Gadolinium in Gadolinium Gallium Garnet is een ideaal enkelvoudig substraat voor bellengeheugen.

(4) Het kan worden gebruikt als vast magnetisch koelmedium zonder Camot-cyclusbeperking.

(5) Het wordt gebruikt als remmer om het kettingreactieniveau van kerncentrales te beheersen en zo de veiligheid van kernreacties te garanderen.

(6) Het wordt gebruikt als additief voor de samariumkobaltmagneet om ervoor te zorgen dat de prestaties niet veranderen met de temperatuur.

9

Terbium (Tb)

Terbiumoxidepoeder (datakaart)

De toepassing van terbium heeft vooral betrekking op het hightech-veld, wat een baanbrekend project is met technologie-intensief en kennisintensief, evenals een project met opmerkelijke economische voordelen en aantrekkelijke ontwikkelingsvooruitzichten.

(1) Fosforen worden gebruikt als activatoren van groen poeder in driekleurige fosforen, zoals terbium-geactiveerde fosfaatmatrix, terbium-geactiveerde silicaatmatrix en terbium-geactiveerde cerium-magnesiumaluminaatmatrix, die allemaal groen licht uitstralen in de aangeslagen toestand.

(2) Magneto-optische opslagmaterialen. De afgelopen jaren hebben de magneto-optische materialen van terbium de schaal van massaproductie bereikt. Magneto-optische schijven gemaakt van amorfe Tb-Fe-films worden gebruikt als computeropslagelementen en de opslagcapaciteit wordt 10-15 keer vergroot.

(3) Magneto-optisch glas, terbiumhoudend Faraday-roterend glas is het belangrijkste materiaal voor de vervaardiging van rotators, isolatoren en annulators die op grote schaal worden gebruikt in de lasertechnologie. Vooral de ontwikkeling van TerFenol heeft een nieuwe toepassing van Terfenol mogelijk gemaakt, een nieuw materiaal dat in de jaren zeventig werd ontdekt. De helft van deze legering bestaat uit terbium en dysprosium, soms met holmium en de rest is ijzer. De legering werd voor het eerst ontwikkeld door Ames Laboratory in Iowa, VS. Wanneer Terfenol in een magnetisch veld wordt geplaatst, verandert de grootte ervan meer dan die van gewone magnetische materialen, waardoor bepaalde precieze mechanische bewegingen mogelijk zijn. Terbiumdysprosiumijzer wordt in eerste instantie voornamelijk in sonar gebruikt en wordt momenteel op veel gebieden gebruikt. Van brandstofinjectiesystemen, vloeistofklepbediening, micropositionering tot mechanische actuatoren, mechanismen en vleugelregelaars voor ruimtetelescopen in vliegtuigen.

10

Dy (Dy)

Metaaldysprosium (datakaart)

(1) Als additief aan permanente NdFeB-magneten kan het toevoegen van ongeveer 2 ~ 3% dysprosium aan deze magneet de dwangkracht ervan verbeteren. In het verleden was de vraag naar dysprosium niet groot, maar met de toenemende vraag naar NdFeB-magneten werd het een noodzakelijk additief element, en de kwaliteit moet ongeveer 95 ~ 99,9% zijn, en de vraag nam ook snel toe.

(2) Dysprosium wordt gebruikt als activator van fosfor. Driewaardig dysprosium is een veelbelovend activerend ion van driekleurige lichtgevende materialen met een enkel lichtgevend centrum. Het bestaat hoofdzakelijk uit twee emissiebanden, de ene is de emissie van geel licht, de andere is de emissie van blauw licht. De luminescerende materialen gedoteerd met dysprosium kunnen worden gebruikt als driekleurige fosforen.

(3) Dysprosium is een noodzakelijke metaalgrondstof voor de bereiding van een Terfenol-legering in een magnetostrictieve legering, die enkele precieze activiteiten van mechanische beweging kan realiseren. (4) Dysprosiummetaal kan worden gebruikt als magneto-optisch opslagmateriaal met een hoge opnamesnelheid en leesgevoeligheid.

(5) De werkzame stof die in dysprosiumlampen wordt gebruikt bij de bereiding van dysprosiumlampen is dysprosiumjodide, dat de voordelen heeft van hoge helderheid, goede kleur, hoge kleurtemperatuur, klein formaat, stabiele boog enzovoort, en is gebruikt als lichtbron voor film en drukwerk.

(6) Dysprosium wordt gebruikt voor het meten van het neutronenenergiespectrum of als neutronenabsorbeerder in de atoomenergie-industrie vanwege zijn grote dwarsdoorsnede-oppervlak voor het opvangen van neutronen.

(7) Dy3Al5O12 kan ook worden gebruikt als magnetische werkstof voor magnetische koeling. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie zullen de toepassingsgebieden van dysprosium voortdurend worden uitgebreid en uitgebreid.

11

Holmium (Ho)

Ho-Fe-legering (datakaart)

Momenteel moet het toepassingsgebied van ijzer verder worden ontwikkeld en is het verbruik niet erg groot. Onlangs heeft het Rare Earth Research Institute van Baotou Steel hogetemperatuur- en hoogvacuümdestillatiezuiveringstechnologie toegepast en hoogzuiver metaal Qin Ho/>RE>99,9% ontwikkeld met een laag gehalte aan niet-zeldzame aardmetalen.

Momenteel zijn de belangrijkste toepassingen van sloten:

(1) Als additief voor een metaalhalogeenlamp is een metaalhalogeenlamp een soort gasontladingslamp, die is ontwikkeld op basis van een hogedrukkwiklamp, en het kenmerk ervan is dat de lamp is gevuld met verschillende zeldzame aardhalogeniden. Momenteel worden vooral zeldzame aardjodiden gebruikt, die bij gasontlading verschillende spectraallijnen uitzenden. De werkzame stof die in de ijzeren lamp wordt gebruikt, is qiniodide. In de boogzone kunnen hogere concentraties metaalatomen worden verkregen, waardoor de stralingsefficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd.

(2) IJzer kan worden gebruikt als additief voor het opnemen van ijzer of miljarden aluminiumgranaat

(3) Met Khin gedoteerd aluminiumgranaat (Ho: YAG) kan een laser van 2 µm uitzenden, en de absorptiesnelheid van een laser van 2 µm door menselijke weefsels is hoog, bijna drie ordes van grootte hoger dan die van Hd: YAG. Daarom kan het bij gebruik van Ho:YAG-laser voor medische operaties niet alleen de efficiëntie en nauwkeurigheid van de operatie verbeteren, maar ook het thermische schadegebied verkleinen tot een kleiner formaat. De vrije straal die door het slotkristal wordt gegenereerd, kan vet elimineren zonder overmatige hitte te genereren. Om de thermische schade aan gezonde weefsels te verminderen, wordt gemeld dat w-laserbehandeling van glaucoom in de Verenigde Staten de pijn van een operatie kan verminderen. Het niveau van 2um laserkristal in China heeft het internationale niveau bereikt, dus het is noodzakelijk om dit soort laserkristal te ontwikkelen en te produceren.

(4) Een kleine hoeveelheid Cr kan ook worden toegevoegd aan de magnetostrictieve legering Terfenol-D om het externe veld dat nodig is voor verzadigingsmagnetisatie te verminderen.

(5) Bovendien kan met ijzer gedoteerde vezel worden gebruikt voor het maken van vezellasers, vezelversterkers, vezelsensoren en andere optische communicatieapparaten, die een belangrijkere rol zullen spelen in de huidige snelle optische vezelcommunicatie.

12

Erbium (ER)

Erbiumoxidepoeder (informatiekaart)

(1) De lichtemissie van Er3+ bij 1550 nm is van bijzonder belang, omdat deze golflengte zich bevindt bij het laagste verlies aan optische vezels in optische vezelcommunicatie. Na te zijn opgewonden door 980 nm en 1480 nm licht, gaat het aas-ion (Er3 +) over van de grondtoestand 4115/2 naar de hoogenergetische toestand 4I13/2. Wanneer Er3 + in de hoogenergetische toestand teruggaat naar de grondtoestand, het straalt 1550 nm licht uit. Kwartsvezels kunnen licht van verschillende golflengten doorlaten. De optische verzwakkingssnelheid van de 1550 nm-band is echter de laagste (0,15 dB / km), wat bijna de onderste limietverzwakkingssnelheid is. Daarom is het optische verlies van optische vezelcommunicatie het minimum wanneer het wordt gebruikt als signaallicht bij 1550 nm. Op deze manier kan de versterker, als de juiste concentratie aas in de juiste matrix wordt gemengd, het verlies in het communicatiesysteem compenseren volgens het laserprincipe. in het telecommunicatienetwerk dat het optische signaal van 1550 nm moet versterken, is de met aas gedoteerde vezelversterker een essentieel optisch apparaat. Momenteel is de met aas gedoteerde silicavezelversterker op de markt gebracht. Er wordt gerapporteerd dat om nutteloze absorptie te voorkomen, de gedoteerde hoeveelheid in optische vezels tientallen tot honderden ppm bedraagt. De snelle ontwikkeling van optische vezelcommunicatie zal nieuwe toepassingsgebieden openen. .

(2) (2) Bovendien zijn het met aas gedoteerde laserkristal en de output ervan 1730 nm laser en 1550 nm laser veilig voor het menselijk oog, goede atmosferische transmissieprestaties, sterk penetratievermogen voor rook op het slagveld, goede beveiliging, niet gemakkelijk te detecteren door de vijand, en het contrast van de straling van militaire doelen is groot. Er is een draagbare laserafstandsmeter van gemaakt die veilig is voor het menselijk oog bij militair gebruik.

(3) (3) Er3 + kan aan glas worden toegevoegd om lasermateriaal van zeldzaam aardeglas te maken, het vaste lasermateriaal met de grootste uitgangspulsenergie en het hoogste uitgangsvermogen.

(4) Er3+ kan ook worden gebruikt als actief ion in lasermaterialen met opwaartse conversie van zeldzame aardmetalen.

(5) (5) Daarnaast kan het aas ook worden gebruikt voor het ontkleuren en kleuren van glasglas en kristalglas.

13

Thulium (TM)

Na bestraling in een kernreactor produceert thulium een ​​isotoop die röntgenstraling kan uitzenden, die kan worden gebruikt als draagbare röntgenbron(Gegevenskaart)

(1)TM wordt gebruikt als straalbron van draagbare röntgenapparatuur. Na bestraling in een kernreactor,TMproduceert een soort isotoop dat röntgenstraling kan uitzenden, wat kan worden gebruikt om een ​​draagbare bloedbestraler te maken. Dit soort radiometer kan de yu-169 veranderen inTM-170 onder invloed van hoge en middelste straal, en röntgenstralen uitstralen om bloed te bestralen en witte bloedcellen te verminderen. Het zijn deze witte bloedcellen die afstoting van orgaantransplantaties veroorzaken, om zo de vroegtijdige afstoting van organen te verminderen.

(2) (2)TMkan ook worden gebruikt bij de klinische diagnose en behandeling van tumoren vanwege de hoge affiniteit voor tumorweefsel, zware zeldzame aardmetalen zijn beter compatibel dan lichte zeldzame aardmetalen, vooral de affiniteit van Yu is de grootste.

(3) (3) De röntgensensibilisator Laobr: br (blauw) wordt gebruikt als activator in de fosfor van het röntgensensibilisatiescherm om de optische gevoeligheid te verbeteren, waardoor de blootstelling aan en de schade van röntgenstraling voor mensen wordt verminderd× De stralingsdosis bedraagt ​​50%, wat een belangrijke praktische betekenis heeft bij medische toepassingen.

(4) (4) De metaalhalogenidelamp kan worden gebruikt als additief in een nieuwe verlichtingsbron.

(5) (5) Tm3 + kan aan glas worden toegevoegd om lasermateriaal van zeldzaam aardeglas te maken, het vastestoflasermateriaal met de grootste uitgangspuls en het hoogste uitgangsvermogen. Tm3 + kan ook worden gebruikt als activeringsion van opconversielasermaterialen van zeldzame aardmetalen.

14

Ytterbium (Yb)

Ytterbiummetaal (datakaart)

(1) Als thermisch afschermend coatingmateriaal. De resultaten laten zien dat spiegel de corrosieweerstand van galvanisch afgezette zinkcoating uiteraard kan verbeteren, en dat de korrelgrootte van coating met spiegel kleiner is dan die van coating zonder spiegel.

(2) Als magnetostrictief materiaal. Dit materiaal heeft de kenmerken van gigantische magnetostrictie, dat wil zeggen uitzetting in het magnetische veld. De legering bestaat voornamelijk uit spiegel / ferrietlegering en dysprosium / ferrietlegering, en een bepaald aandeel mangaan wordt toegevoegd om te produceren gigantische magnetostrictie.

(3) Spiegelelement gebruikt voor drukmeting. Uit experimenten blijkt dat de gevoeligheid van het spiegelelement hoog is in het gekalibreerde drukbereik, wat een nieuwe weg opent voor de toepassing van de spiegel bij drukmetingen.

(4) Vullingen op harsbasis voor holtes van kiezen ter vervanging van zilveramalgaam dat in het verleden vaak werd gebruikt.

(5) Japanse wetenschappers hebben met succes de voorbereiding voltooid van een met spiegel gedoteerde vanadium baht-granaat ingebedde lijngolfgeleiderlaser, die van groot belang is voor de verdere ontwikkeling van lasertechnologie. Daarnaast wordt de spiegel ook gebruikt voor fluorescerende poederactivator, radiokeramiek, additief voor elektronische computergeheugenelementen (magnetische bel), glasvezelflux en optisch glasadditief, enz.

15

Lutetium (Lu)

Lutetiumoxidepoeder (datakaart)

Yttrium lutetiumsilicaatkristal (datakaart)

(1) maak enkele speciale legeringen. Lutetiumaluminiumlegering kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor analyse van neutronenactivatie.

(2) Stabiele lutetiumnucliden spelen een katalytische rol bij het kraken van aardolie, alkylering, hydrogenering en polymerisatie.

(3) De toevoeging van yttriumijzer of yttriumaluminiumgranaat kan sommige eigenschappen verbeteren.

(4) Grondstoffen van magnetisch bellenreservoir.

(5) Een samengesteld functioneel kristal, lutetium-gedoteerd aluminium-yttrium-neodymium-tetraboraat, behoort tot het technische gebied van de kristalgroei van zoutoplossingen. Experimenten tonen aan dat met lutetium gedoteerd NYAB-kristal superieur is aan NYAB-kristal wat betreft optische uniformiteit en laserprestaties.

(6) Er is ontdekt dat lutetium potentiële toepassingen heeft in elektrochrome weergave en laagdimensionale moleculaire halfgeleiders. Daarnaast wordt lutetium ook gebruikt in energiebatterijtechnologie en activator van fosfor.

16

Yttrium (y)

Yttrium wordt veel gebruikt, yttriumaluminiumgranaat kan worden gebruikt als lasermateriaal, yttriumijzergranaat wordt gebruikt voor microgolftechnologie en akoestische energieoverdracht, en europium-gedoteerd yttriumvanadaat en europium-gedoteerd yttriumoxide worden gebruikt als fosforen voor kleurentelevisietoestellen. (gegevenskaart)

(1) Additieven voor staal en non-ferrolegeringen. FeCr-legering bevat gewoonlijk 0,5-4% yttrium, wat de oxidatieweerstand en ductiliteit van deze roestvaste staalsoorten kan verbeteren; De uitgebreide eigenschappen van de MB26-legering worden duidelijk verbeterd door de toevoeging van een juiste hoeveelheid yttriumrijke gemengde zeldzame aardmetalen, die enkele middelsterke aluminiumlegeringen kunnen vervangen en kunnen worden gebruikt in de belaste onderdelen van vliegtuigen. Door een kleine hoeveelheid yttriumrijke zeldzame aarde toe te voegen aan de Al-Zr-legering, kan de geleidbaarheid van die legering worden verbeterd; De legering is door de meeste draadfabrieken in China overgenomen. Het toevoegen van yttrium aan de koperlegering verbetert de geleidbaarheid en mechanische sterkte.

(2) Keramisch siliciumnitridemateriaal dat 6% yttrium en 2% aluminium bevat, kan worden gebruikt om motoronderdelen te ontwikkelen.

(3) De Nd:Y:Al:Granaat-laserstraal met een vermogen van 400 watt wordt gebruikt voor het boren, snijden en lassen van grote componenten.

(4) Het elektronenmicroscoopscherm bestaande uit Y-Al-granaat-monokristal heeft een hoge fluorescentiehelderheid, een lage absorptie van verstrooid licht en een goede weerstand tegen hoge temperaturen en mechanische slijtvastheid.

(5) Een structurele legering met een hoog yttriumgehalte die 90% yttrium bevat, kan worden gebruikt in de luchtvaart en op andere plaatsen waar een lage dichtheid en een hoog smeltpunt vereist zijn.

(6) Met yttrium gedoteerd SrZrO3-protongeleidend materiaal voor hoge temperaturen, dat momenteel veel aandacht trekt, is van groot belang voor de productie van brandstofcellen, elektrolytische cellen en gassensoren die een hoge waterstofoplosbaarheid vereisen. Daarnaast wordt yttrium ook gebruikt als spuitmateriaal voor hoge temperaturen, als verdunningsmiddel voor atoomreactorbrandstof, als additief voor permanent magnetische materialen en als gasvanger in de elektronica-industrie.

17

Scandium (Sc)

Metaalscandium (datakaart)

Vergeleken met yttrium- en lanthanide-elementen heeft scandium een ​​bijzonder kleine ionenstraal en een bijzonder zwakke alkaliteit van hydroxide. Daarom zal scandium, wanneer scandium en zeldzame aardelementen met elkaar worden gemengd, eerst neerslaan wanneer het wordt behandeld met ammoniak (of extreem verdunde alkali), zodat het gemakkelijk kan worden gescheiden van zeldzame aardelementen door de methode van "fractionele precipitatie". Een andere methode is om de polarisatie-ontleding van nitraat te gebruiken voor scheiding. Scandiumnitraat is het gemakkelijkst af te breken, waardoor het doel van scheiding wordt bereikt.

Sc kan worden verkregen door elektrolyse. ScCl3, KCl en LiCl worden samengesmolten tijdens de raffinage van scandium en het gesmolten zink wordt gebruikt als kathode voor elektrolyse, zodat scandium wordt neergeslagen op de zinkelektrode en vervolgens wordt het zink verdampt om scandium te verkrijgen. Bovendien wordt scandium gemakkelijk teruggewonnen bij de verwerking van erts om uranium-, thorium- en lanthanide-elementen te produceren. Uitgebreide terugwinning van geassocieerd scandium uit wolfraam- en tinerts is ook een van de belangrijke bronnen van scandium. Scandium is mDe verbinding bevindt zich hoofdzakelijk in driewaardige toestand en wordt in de lucht gemakkelijk geoxideerd tot Sc2O3, verliest zijn metaalachtige glans en verandert in donkergrijs.　

De belangrijkste toepassingen van scandium zijn:

(1) Scandium kan reageren met heet water, waarbij waterstof vrijkomt, en is ook oplosbaar in zuur, dus het is een sterk reductiemiddel.

(2) Scandiumoxide en hydroxide zijn alleen alkalisch, maar de zoute as ervan kan nauwelijks worden gehydrolyseerd. Scandiumchloride is een wit kristal, oplosbaar in water en vervloeiend in de lucht.　(3) In de metallurgische industrie wordt scandium vaak gebruikt om legeringen (additieven van legeringen) te maken om de sterkte, hardheid, hittebestendigheid en prestaties van legeringen te verbeteren. Het toevoegen van een kleine hoeveelheid scandium aan gesmolten ijzer kan bijvoorbeeld de eigenschappen van gietijzer aanzienlijk verbeteren, terwijl het toevoegen van een kleine hoeveelheid scandium aan aluminium de sterkte en hittebestendigheid ervan kan verbeteren.

(4) In de elektronische industrie kan scandium worden gebruikt als diverse halfgeleiderapparaten. Zo heeft de toepassing van scandiumsulfiet in halfgeleiders de aandacht getrokken in binnen- en buitenland, en is het ferriethoudende scandium ook veelbelovend inmagnetische computerkernen.　

(5) In de chemische industrie wordt scandiumverbinding gebruikt als dehydrogenerings- en dehydratatiemiddel voor alcohol, wat een efficiënte katalysator is voor de productie van ethyleen en chloor uit afvalzoutzuur.　

(6) In de glasindustrie kan speciaal glas met scandium worden vervaardigd.　

(7) In de sector van elektrische lichtbronnen hebben scandium- en natriumlampen gemaakt van scandium en natrium de voordelen van een hoog rendement en een positieve lichtkleur.　

(8) Scandium bestaat in de natuur in de vorm van 45Sc. Daarnaast zijn er negen radioactieve isotopen van Scandium, namelijk 40~44Sc en 46~49Sc. Onder hen is 46Sc als tracer gebruikt in de chemische industrie, metallurgie en oceanografie. In de geneeskunde zijn er mensen in het buitenland die studeren met behulp van 46Sc om kanker te behandelen.