Neodymium, element 60 van het periodiek systeem.
Neodymium is geassocieerd met praseodymium, beide lanthaniden met zeer vergelijkbare eigenschappen. In 1885, nadat de Zweedse chemicus Mosander het mengsel vanlanthaanen praseodymium en neodymium, de Oostenrijkers Welsbach scheidden met succes twee soorten “zeldzame aarde”: neodymiumoxide enpraseodymiumoxideen 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 het snel waterstofgas vrij in warm water. Neodymium heeft een laag gehalte in de aardkorst en is voornamelijk aanwezig in monaziet en bastnaesiet, met een gehalte dat alleen cerium overtreft.
Neodymium werd in de 19e eeuw voornamelijk gebruikt als kleurstof in glas. Toenneodymiumoxidewerd gesmolten tot glas, zou het verschillende tinten produceren, variërend van warm roze tot blauw, afhankelijk van de omgevingslichtbron. Onderschat het speciale glas van neodymiumionen, "neodymiumglas" genaamd, niet. Het is het "hart" van lasers en de kwaliteit ervan bepaalt direct het potentieel en de kwaliteit van de output-energie van laserapparaten. Het staat momenteel bekend als het laserwerkmedium op aarde dat de maximale energie kan leveren. De neodymiumionen in neodymiumglas zijn de sleutel tot het op en neer bewegen in de "wolkenkrabber" van energieniveaus en het vormen van de laser met maximale energie tijdens het grote overgangsproces, wat de verwaarloosbare nanojoule-niveau 10-9 laserenergie kan versterken tot het niveau van de "kleine zon". 's Werelds grootste neodymiumglaslaserfusie-apparaat, het National Ignition Device van de Verenigde Staten, heeft de continue smelttechnologie van neodymiumglas naar een nieuw niveau getild en wordt vermeld als een van de zeven beste 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, precisiegloeien, kanten en testen van neodymiumglas. Na decennia van onderzoek is er de afgelopen tien jaar eindelijk een grote doorbraak bereikt. Het team van Hu Lili is het eerste ter wereld dat de ultra-intense en ultrakorte laser van Shanghai met een laservermogen van 10 watt heeft ontwikkeld. De kern van de ontwikkeling is het beheersen van de belangrijkste technologie voor grootschalige en hoogwaardige batchproductie van laser-Nd-glas. Daarmee is het Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery van de Chinese Academie van Wetenschappen de eerste instelling ter wereld die zelfstandig de volledige procestechnologie voor productie van laser-Nd-glascomponenten beheerst.
Neodymium kan ook worden gebruikt om de krachtigste permanente magneet te maken die er bestaat: een neodymium-ijzer-boriumlegering. Deze legering was een zware beloning die Japan in de jaren 80 uitloofde 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 sinteren met inductieverhitting wordt gebruikt in plaats van traditioneel sinteren en warmtebehandeling. Hiermee wordt een sinterdichtheid bereikt van meer dan 95% van de theoretische waarde van de magneet. Dit voorkomt overmatige korrelgroei van de magneet, verkort de productiecyclus en verlaagt de productiekosten.
Plaatsingstijd: 1 augustus 2023