Magic Rare Earth Element: "King of Permanent Magnet" -nodymium

Bastnasite

Neodymium, atoomnummer 60, atoomgewicht 144,24, met een gehalte van 0,00239% in de korst, bestaat voornamelijk in monaziet en bastnaesiet. Er zijn zeven isotopen van neodymium in de natuur: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 en 150, waaronder Neodymium 142 het hoogste gehalte heeft. Met de geboorte van praseodymium ontstond neodymium. De komst van Neodymium activeerde het zeldzame aardveld en speelde er een belangrijke rol in. En beïnvloedt de zeldzame aardmarkt.

Ontdekking van neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), de ontdekker van Neodymium

In 1885 ontdekte de Oostenrijkse chemicus Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach Neodymium in Wenen. Hij scheidde neodymium en praseodymium van symmetrische neodymiummaterialen door het scheiden en kristalliseren van ammoniumnitraattetrahydraat van salpeterzuur, en tegelijkertijd gescheiden door spectrale analyse, maar het werd niet gescheiden in een relatief zuivere vorm tot 1925.

Sinds de jaren 1950 werd het neodymium met hoge zuiverheid (meer dan 99%) voornamelijk verkregen door ionenuitwisselingsproces van monaziet. Het metaal zelf wordt verkregen door zijn halogenidezout te elektrolyzen. Momenteel wordt het meeste neodymium geëxtraheerd uit (CE, LA, ND, PR) CO3F in Basta Nathanite en gezuiverd door oplosmiddelextractie. Ionuitwisselingszuiveringsreserve die de hoogste zuiverheid (meestal> 99,99%) voor de voorbereiding. Omdat het moeilijk is om het laatste spoor van praseodymium te verwijderen in het tijdperk waarin de productie afhankelijk is van stappenkristallisatietechnologie, heeft de vroege neodymiumglas die in de jaren dertig is vervaardigd een pure paarse kleur en een meer rode of oranje kleurtoon dan de moderne versie.

Neodymiummetaal

Metallic neodymium heeft een heldere zilvermetallische glans, smeltpunt van 1024 ° C, dichtheid van 7,004 g/cm en paramagnetisme. Neodymium is een van de meest actieve zeldzame aardmetalen, die snel oxideert en donkerder wordt in de lucht, vervolgens een oxidelaag vormt en vervolgens afpakt, waardoor het metaal wordt blootgesteld aan verdere oxidatie. Daarom wordt het neodymiummonster met een grootte van één centimeter binnen een jaar volledig geoxideerd. Het reageert langzaam in koud water en snel in heet water.

Neodymium elektronische configuratie

Elektronische configuratie:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

De laserprestaties van neodymium worden veroorzaakt door de overgang van 4F orbitale elektronen tussen verschillende energieniveaus. Dit lasermateriaal wordt op grote schaal gebruikt in communicatie, informatieopslag, medische behandeling, bewerking, enz. Onder hen wordt Yttrium aluminium granaat Y3AL5O12: ND (YAG: ND) veel gebruikt met uitstekende prestaties en ND-gedoteerde gadolinium-schandiumgalliumgalliumgalliumgalliumgalium met hogere efficiëntie.

Toepassing van neodymium

De grootste gebruiker van Neodymium is NDFEB permanent magnetmateriaal. NDFEB -magneet wordt "de koning van permanente magneten" genoemd vanwege het hoge magnetische energieproduct. Het wordt veel gebruikt in elektronica, machines en andere industrieën voor zijn uitstekende prestaties. Francis Wall, een professor in toegepaste mijnbouw aan de Cumberland School of Mining, University of Exeter, VK, zei: “In termen van magneten is er echt niets dat kan concurreren met Neodymium. De succesvolle ontwikkeling van alfa magnetische spectrometer geeft aan dat de magnetische eigenschappen van NDFEB-magneten in China het wereldklasse zijn ingegaan.

Neodymium -magneet op harde schijf

Neodymium kan worden gebruikt om keramiek, helder paars glas, kunstmatige robijn in laser en speciaal glas te maken dat infraroodstralen kan filteren. Samen met praseodymium gebruikt om een ​​bril te maken voor glazen blazers.

Door 1,5% ~ 2,5% nano neodymiumoxide aan magnesium- of aluminiumlegering toevoegen, kan de prestaties van hoge temperatuur, luchtdichtheid en corrosieweerstand van de legering verbeteren en wordt veel gebruikt als ruimtevaartmateriaal voor luchtvaart.

Nano-yttrium aluminium granaat gedoteerd met nano-neodymiumoxide produceert een laserstraal in de korte golf, die veel wordt gebruikt voor het lassen en snijden van dunne materialen met een dikte onder 10 mm in de industrie.

ND: YAG laserstang

Bij medische behandeling wordt nano yttrium aluminium granaatlaser gedoteerd met nano neodymiumoxide gebruikt om chirurgische wonden te verwijderen of wonden te desinfecteren in plaats van chirurgische messen.

Neodymiumglas wordt gemaakt door neodymiumoxide toe te voegen aan glassmelt. Lavendel verschijnt meestal in neodymiumglas onder zonlicht of gloeilamp, maar lichtblauw verschijnt onder fluorescentielampverlichting. Neodymium kan worden gebruikt om delicate glastinten te kleuren, zoals puur violet, wijnrood en warm grijs.

neodymiumglas

Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie en de uitbreiding en uitbreiding van zeldzame aardwetenschappen en technologie, zal Neodymium een ​​bredere gebruiksruimte hebben