Neodymium, element 60 van het periodiek systeem.
Neodymium wordt geassocieerd met praseodymium, beide lanthaniden met zeer vergelijkbare eigenschappen. In 1885, nadat de Zweedse chemicus Mosander het mengsel ontdekte vanlanthaanen praseodymium en neodymium hebben de Oostenrijkers Welsbach met succes twee soorten ‘zeldzame aardmetalen’ gescheiden: neodymiumoxide enpraseodymiumoxide, en uiteindelijk gescheidenneodymiumEnpraseodymiumvan hen.
Neodymium, een zilverwit metaal met actieve chemische eigenschappen, kan snel oxideren in de lucht; Net als praseodymium reageert het langzaam in koud water en komt er snel waterstofgas vrij in warm water. Neodymium heeft een laag gehalte in de aardkorst en is voornamelijk aanwezig in monaziet en bastnaesite, waarbij de overvloed na cerium op de tweede plaats komt.
Neodymium werd in de 19e eeuw vooral gebruikt als kleurstof in glas. Wanneerneodymiumoxidetot glas werd gesmolten, zou het verschillende tinten opleveren, variërend van warmroze tot blauw, afhankelijk van de omgevingslichtbron. Onderschat het speciale glas met neodymiumionen, genaamd “neodymiumglas”, niet. Het is het ‘hart’ van lasers en de kwaliteit ervan bepaalt rechtstreeks het potentieel en de kwaliteit van de uitgangsenergie van het laserapparaat. Het staat momenteel bekend als het laserwerkmedium op aarde dat de maximale energie kan produceren. De neodymiumionen in neodymiumglas zijn de sleutel tot het op en neer rennen in de “wolkenkrabber” van energieniveaus en het vormen van de maximale energielaser tijdens het grote transitieproces, dat de verwaarloosbare nanojoule-niveau 10-9 laserenergie kan versterken tot het niveau van de “kleine zon”. 's Werelds grootste laserfusieapparaat voor neodymiumglas, het National Ignition Device van de Verenigde Staten, heeft de technologie voor het continu smelten van neodymiumglas naar een nieuw niveau getild en staat vermeld in de top zeven van technologische wonderen van het land. In 1964 begon het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academie van Wetenschappen met onderzoek naar de vier belangrijkste kerntechnologieën: continu smelten, nauwkeurig gloeien, randen en testen van neodymiumglas. Na tientallen jaren van onderzoek is er in het afgelopen decennium eindelijk een grote doorbraak bereikt. Het team van Hu Lili is de eerste ter wereld die het ultra-intensieve en ultrakorte laserapparaat van Shanghai met een laservermogen van 10 watt heeft gerealiseerd. De kern is het beheersen van de sleuteltechnologie van grootschalige en hoogwaardige laser-Nd-glasbatchproductie. Daarom is de Chinese Academie van Wetenschappen Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery de eerste instelling ter wereld geworden die onafhankelijk de volledige procesproductietechnologie van laser-Nd-glascomponenten beheerst.
Neodymium kan ook worden gebruikt om de krachtigste permanente magneet die we kennen te maken: neodymium-ijzer-boriumlegering. Neodymium-ijzer-boriumlegering was een zware beloning die Japan in de jaren tachtig uitreikte om het monopolie van General Motors in de Verenigde Staten te doorbreken. De hedendaagse wetenschapper Masato Zuokawa heeft een nieuw type permanente magneet uitgevonden, een legeringsmagneet die bestaat uit drie elementen: neodymium, ijzer en boor. Chinese wetenschappers hebben ook een nieuwe sintermethode ontwikkeld, waarbij gebruik wordt gemaakt van sinteren met inductieverwarming in plaats van traditioneel sinteren en warmtebehandeling, om een sinterdichtheid van meer dan 95% van de theoretische waarde van de magneet te bereiken, waardoor overmatige korrelgroei van de magneet kan worden voorkomen, verkort de productiecyclus, en dienovereenkomstig de productiekosten verlagen.
Posttijd: 01 augustus 2023