AGyakori metafora, hogy ha az olaj az ipar vére, akkor a ritkaföldfém az ipar vitaminja.
A ritkaföldfémek egy fémcsoport rövidítése. A ritkaföldfémeket (REE) a 18. század vége óta egymás után fedezik fel. A ritkaföldfémeknek 17 fajtája van, köztük 15 lantanida a kémiai elemek periódusos rendszerében - lantán (La), cérium (Ce), prazeodímium (Pr), neodímium (Nd), promécium (Pm) és így tovább. Jelenleg széles körben használják számos területen, például az elektronikában, a petrolkémiai iparban és a kohászatban. Szinte 3-5 évente a tudósok új felhasználási módokat fedeznek fel a ritkaföldfémekre, és minden hatodik találmány nem választható el a ritkaföldfémektől.
Kína gazdag ritkaföldfém ásványokban, három világelső: az első az erőforrás-tartalékokban, körülbelül 23%-kal; a termelés az első, a világ ritkaföldfém-termékeinek 80-90%-át teszi ki; az értékesítési volumen az első, a ritkaföldfém-termékek 60-70%-át külföldre exportálják. Ugyanakkor Kína az egyetlen ország, amely mind a 17 fajta ritkaföldfémet, különösen a közepes és nehéz ritkaföldfémeket, kiemelkedő katonai felhasználással tudja szállítani. Kína részesedése irigylésre méltó.
RA föld értékes stratégiai erőforrás, amelyet „ipari nátrium-glutamátként” és „az új anyagok anyjaként” ismernek, és széles körben használják az élvonalbeli tudományban és technológiában, valamint a hadiiparban. Az Ipari és Információs Technológiai Minisztérium szerint a funkcionális anyagok, mint például a ritkaföldfém állandó mágnesek, a lumineszcencia, a hidrogéntárolás és a katalízis, nélkülözhetetlen nyersanyaggá váltak a csúcstechnológiás iparágak, például a fejlett berendezésgyártás, az új energia és a feltörekvő iparágak számára. Széles körben használják az elektronikában, a petrolkémiai iparban, a kohászatban, a gépiparban, az új energiaiparban, a könnyűiparban, a környezetvédelemben, a mezőgazdaságban és így tovább.
Japán már 1983-ban bevezette a ritka ásványok stratégiai tartalékrendszerét, és hazai ritkaföldfémjeinek 83%-a Kínából származott.
Nézzük meg újra az Egyesült Államokat, ritkaföldfém-készletei Kína után a második helyen állnak, de a ritkaföldfémek mind könnyű ritkaföldfémek, amelyeket nehéz ritkaföldfémekre és könnyű ritkaföldfémekre osztanak. A nehéz ritkaföldfémek nagyon drágák, a könnyű ritkaföldfémek bányászata pedig gazdaságtalan, az iparág szereplői hamis ritkaföldfémekké változtatták őket. Az amerikai ritkaföldfém-import 80%-a Kínából származik.
Teng Hsziao-ping elvtárs egyszer azt mondta: „Olaj van a Közel-Keleten, és ritkaföldfémek Kínában.” Szavainak jelentése magától értetődő. A ritkaföldfém nemcsak a világ csúcstechnológiás termékeinek 1/5-éhez szükséges „nátrium-glutamát”, hanem Kína számára is erős alkualap a jövőben a világtárgyalóasztalnál. A ritkaföldfém-erőforrások védelme és tudományos hasznosítása az elmúlt években számos, magasztos ideálokkal rendelkező ember által szorgalmazott nemzeti stratégiává vált, hogy megakadályozzák az értékes ritkaföldfém-erőforrások vakon történő eladását és nyugati országokba történő exportját. 1992-ben Teng Hsziao-ping egyértelműen kijelentette Kína nagy ritkaföldfém-ország státuszát.
17 ritkaföldfém felhasználási listája
1. A lantánt ötvözetekben és mezőgazdasági fóliákban használják.
A cériumot széles körben használják az autóüvegekben
A prazeodímiumot széles körben használják kerámia pigmentekben
A neodímiumot széles körben használják repülőgépipari anyagokban
5 cintányér biztosítja a kiegészítő energiát a szatellit hangszórók számára
6-os szamárium alkalmazása atomenergia-reaktorban
7 európium lencséket és folyadékkristályos kijelzőket gyárt
Gadolínium-8 orvosi mágneses rezonancia képalkotáshoz
9 terbiumot használnak a repülőgép szárnyszabályozójában
10 erbiumot használnak lézeres távolságmérőben katonai ügyekben
A 11-es diszpróziumot film- és nyomtatási világítóforrásként használják.
A 12 holmiumot optikai kommunikációs eszközök gyártásához használják.
A 13-as túliumot daganatok klinikai diagnosztizálására és kezelésére használják.
14 itterbium adalékanyag számítógépes memóriaelemhez
A 15-lutécium alkalmazása az akkumulátortechnológiában
16 ittriumból készülnek a vezetékek és a repülőgépek erőkomponensei
A szkandiumot gyakran használják ötvözetek előállítására
A részletek a következők:
1
Lantán (LA)
Az Öböl-háborúban a ritkaföldfém lantánt tartalmazó éjjellátó készülék vált az amerikai tankok túlnyomó többségű forrásává. A fenti kép a lantán-klorid port mutatja.()Adattérkép)
A lantánt széles körben használják piezoelektromos anyagokban, elektrotermikus anyagokban, termoelektromos anyagokban, magnetorezisztív anyagokban, lumineszcens anyagokban (kék por), hidrogéntároló anyagokban, optikai üvegben, lézeranyagokban, különféle ötvözetekben stb. A lantánt katalizátorokban is használják számos szerves vegyipari termék előállításához. A tudósok a lantánt „szuperkalciumnak” nevezték el a növényekre gyakorolt hatása miatt.
2
Cérium (CE)
A cérium használható katalizátorként, ívelektródaként és speciális üvegként. A cériumötvözet ellenáll a magas hőhatásnak, és sugárhajtású alkatrészek gyártásához használható.()Adattérkép)
(1) A cérium, mint üvegadalék, képes elnyelni az ultraibolya és infravörös sugarakat, és széles körben használják autóüvegekben. Nemcsak az ultraibolya sugarakat képes megakadályozni, hanem csökkenti az autó belsejének hőmérsékletét is, így áramot takarít meg a légkondicionáló számára. 1997 óta a cériumot Japánban minden autóüveghez adják. 1996-ban legalább 2000 tonna cériumot használtak fel autóüvegekben, az Egyesült Államokban pedig több mint 1000 tonnát.
(2) Jelenleg a cériumot autók kipufogógáz-tisztító katalizátoraiban használják, amelyek hatékonyan megakadályozzák, hogy nagy mennyiségű autó kipufogógáz kerüljön a levegőbe. Az Egyesült Államokban a cériumfogyasztás a ritkaföldfémek teljes fogyasztásának egyharmadát teszi ki.
(3) A cérium-szulfid pigmentekben használható az ólom, a kadmium és más, a környezetre és az emberre káros fémek helyett. Műanyagok, bevonatok, tinta- és papíripar színezésére használható. Jelenleg a vezető vállalat a francia Rhône Planck.
(4) CE: A LiSAF lézerrendszer egy szilárdtest lézer, amelyet az Egyesült Államok fejlesztett ki. Biológiai fegyverek és gyógyszerek felderítésére használható a triptofán koncentrációjának monitorozásával. A cériumot széles körben használják számos területen. Szinte minden ritkaföldfém-alkalmazás tartalmaz cériumot. Ilyenek például a polírozó porok, hidrogéntároló anyagok, termoelektromos anyagok, cérium-volfrám elektródák, kerámia kondenzátorok, piezoelektromos kerámiák, cérium-szilícium-karbid csiszolóanyagok, üzemanyagcella-alapanyagok, benzinkatalizátorok, egyes állandó mágneses anyagok, különféle ötvözött acélok és színesfémek.
3
Prazeodímium (PR)
Prazeodímium neodímium ötvözet
(1) A prazeodímiumot széles körben használják épületkerámiákban és mindennapi használatra szánt kerámiákban. Kerámia mázzal keverve színes mázat készíthető, de máz alatti pigmentként is használható. A pigment világos sárga, tiszta és elegáns színű.
(2) Állandó mágnesek gyártására használják. Ha a tiszta neodímium helyett olcsó prazeodímiumot és neodímiumot használnak állandó mágneses anyag előállításához, az oxigénállósága és mechanikai tulajdonságai nyilvánvalóan javulnak, és különféle alakú mágnesekké dolgozhatók fel. Széles körben használják különféle elektronikus eszközökben és motorokban.
(3) Kőolajkatalitikus krakkolásban használják. A katalizátor aktivitása, szelektivitása és stabilitása javítható a dúsított prazeodímium és neodímium hozzáadásával az Y zeolit molekulaszűrőhöz, hogy kőolajkrakkolási katalizátort készítsenek. Kína az 1970-es években kezdte el ipari felhasználásra, és a fogyasztás növekszik.
(4) A prazeodímiumot csiszolópolírozáshoz is lehet használni. Ezenkívül a prazeodímiumot széles körben használják optikai szálakban.
4
Neodímium (nd)
Miért az M1-es tankot lehet elsőként megtalálni? A tank Nd:YAG lézeres távolságmérővel van felszerelve, amely tiszta nappal közel 4000 méteres hatótávolságot tud elérni.()Adattérkép)
A prazeodímium születésével létrejött a neodímium. A neodímium megjelenése aktiválta a ritkaföldfém-mezőt, fontos szerepet játszott a ritkaföldfém-mezőben, és befolyásolta a ritkaföldfém-piacot.
A neodímium évek óta a piac egyik legkeresettebb terméke a ritkaföldfémek területén betöltött egyedülálló pozíciója miatt. A neodímium fém legnagyobb felhasználója az NdFeB permanens mágnes anyag. Az NdFeB permanens mágnesek megjelenése új lendületet adott a ritkaföldfémek high-tech területének. Az NdFeB mágnest nagy mágneses energiája miatt az „permanens mágnesek királyának” nevezik. Kiváló teljesítménye miatt széles körben használják az elektronikában, a gépiparban és más iparágakban. Az alfa mágneses spektrométer sikeres fejlesztése azt jelzi, hogy a NdFeB mágnesek mágneses tulajdonságai Kínában világszínvonalúak. A neodímiumot színesfém anyagokban is használják. A magnézium- vagy alumíniumötvözethez 1,5-2,5% neodímium hozzáadása javíthatja az ötvözet magas hőmérsékleti teljesítményét, légtömörségét és korrózióállóságát. Széles körben használják repülőgépipari anyagként. Ezenkívül a neodímiummal adalékolt ittrium-alumínium gránát rövidhullámú lézersugarat állít elő, amelyet széles körben használnak az iparban 10 mm-nél vastagabb vékony anyagok hegesztéséhez és vágásához. Az orvosi kezelésben az Nd:YAG lézert szike helyett alkalmazzák műtéti sebek eltávolítására vagy fertőtlenítésére. A neodímiumot üveg- és kerámiaanyagok színezésére, valamint gumitermékek adalékanyagaként is használják.
5
Trollium (Pm)
A túlium egy mesterséges radioaktív elem, amelyet atomreaktorok állítanak elő (adattérkép)
(1) hőforrásként használható. Kiegészítő energiát biztosít vákuumérzékeléshez és mesterséges holdhoz.
(2) A Pm147 alacsony energiájú β-sugarakat bocsát ki, amelyek cintányérelemek gyártásához használhatók. Rakétairányító műszerek és órák áramforrásaként. Ez a fajta elem kis méretű, és több évig folyamatosan használható. Ezenkívül a proméciumot hordozható röntgenkészülékekben, foszfor előállításában, vastagságméréshez és jelzőlámpákban is használják.
6
Szamárium (Sm)
Fém szamárium (adattérkép)
Az Sm világossárga színű, és az Sm-Co permanens mágnes alapanyaga, az Sm-Co mágnes pedig a legkorábbi ritkaföldfém mágnes, amelyet az iparban használtak. Kétféle permanens mágnes létezik: az SmCo5 rendszer és az Sm2Co17 rendszer. Az 1970-es évek elején találták fel az SmCo5 rendszert, majd később az Sm2Co17 rendszert. Most az utóbbi iránti kereslet prioritást élvez. A szamárium-kobalt mágnesben használt szamárium-oxid tisztasága nem kell, hogy túl magas legyen. A költségeket figyelembe véve a termékek főként körülbelül 95%-át használják fel belőle. Ezenkívül a szamárium-oxidot kerámia kondenzátorokban és katalizátorokban is használják. A szamárium nukleáris tulajdonságokkal is rendelkezik, így szerkezeti anyagként, árnyékoló anyagként és vezérlőanyagként használható atomenergia-reaktorokban, így a maghasadás során keletkező hatalmas energia biztonságosan felhasználható.
7
Európium (Eu)
Európium-oxid por (adattérkép)
Az európium-oxidot többnyire foszforokhoz használják (adattérkép)
1901-ben Eugene-Antole Demarcay felfedezett egy új elemet a „szamáriumból”, az európiumot. Ez valószínűleg az Európa szóról kapta a nevét. Az európium-oxidot főként fluoreszkáló porokban használják. Az Eu3+-t a vörös foszfor aktivátoraként, az Eu2+-t pedig a kék foszforként használják. Jelenleg az Y2O2S:Eu3+ a legjobb foszfor a fényhasznosítás, a bevonat stabilitása és az újrahasznosítási költségek tekintetében. Ezenkívül széles körben használják a technológiák fejlődésének köszönhetően, például a fényhasznosítás és a kontraszt javítása miatt. Az európium-oxidot az utóbbi években stimulált emissziós foszforként is használják új röntgen orvosi diagnosztikai rendszerekben. Az európium-oxid színes lencsék és optikai szűrők gyártásához, mágneses buborékos tárolóeszközökhöz is használható. Tehetségét az atomreaktorok vezérlőanyagaiban, árnyékolóanyagaiban és szerkezeti anyagaiban is megmutathatja.
8
Gadolínium (Gd)
A gadolínium és izotópjai a leghatékonyabb neutronelnyelők, és nukleáris reaktorok inhibitoraiként használhatók. (adattérkép)
(1) Vízben oldódó paramágneses komplexe javíthatja az emberi test NMR képalkotó jelét az orvosi kezelés során.
(2) Kén-oxidja oszcilloszkópcsövek és röntgenképernyők mátrixrácsaként használható, különleges fényerővel.
(3) Gadolínium a gadolíniumban. A galliumgránát ideális önálló szubsztrát a buborékmemóriához.
(4) Szilárd mágneses hűtőközegként használható Camot-ciklus korlátozása nélkül.
(5) Atomerőművek láncreakció-szintjének szabályozására szolgáló inhibitorként használják a nukleáris reakciók biztonságának biztosítása érdekében.
(6) Szamárium-kobaltmágnes adalékanyagaként használják, hogy a teljesítmény ne változzon a hőmérséklettel.
9
Terbium (Tb)
Terbium-oxid por (adattérkép)
A terbium alkalmazása főként a high-tech területen történik, ami egy élvonalbeli, technológia- és tudásintenzív projekt, valamint figyelemre méltó gazdasági előnyökkel járó projekt, vonzó fejlesztési kilátásokkal.
(1) A foszforokat zöld por aktivátoraként használják a háromszínű foszforokban, például a terbiummal aktivált foszfát mátrixban, a terbiummal aktivált szilikát mátrixban és a terbiummal aktivált cérium-magnézium-aluminát mátrixban, amelyek gerjesztett állapotban mind zöld fényt bocsátanak ki.
(2) Magnetooptikai tárolóanyagok. Az utóbbi években a terbium magnetooptikai anyagok elérték a tömeggyártás méretét. A Tb-Fe amorf filmekből készült magnetooptikai lemezeket számítógépes tárolóelemként használják, és a tárolókapacitás 10-15-szörösére nőtt.
(3) A magnetooptikai üveg, a terbiumtartalmú Faraday-féle forgóüveg kulcsfontosságú anyag a lézertechnológiában széles körben használt rotátorok, izolátorok és annulátorok gyártásához. Különösen a TerFenol kifejlesztése nyitotta meg a terfenol új alkalmazási lehetőségeit, amely egy új anyag, amelyet az 1970-es években fedeztek fel. Ennek az ötvözetnek a fele terbiumból és diszpróziumból áll, néha holmiummal, a többi pedig vas. Az ötvözetet először az Ames Laboratórium fejlesztette ki Iowában, az Egyesült Államokban. Amikor a terfenolt mágneses térbe helyezik, mérete jobban változik, mint a hagyományos mágneses anyagoké, ami lehetővé teszi a precíz mechanikai mozgásokat. A terbium-diszprózium-vasat eleinte főként szonárokban használják, és jelenleg számos területen széles körben alkalmazzák. Az üzemanyag-befecskendező rendszerektől, folyadékszelep-vezérléstől, mikropozicionálástól kezdve a mechanikus működtetőkig, mechanizmusokig és szárnyszabályozókig repülőgép-űrteleszkópokhoz.
10
Dy (Dy)
Fém diszprózium (adattérkép)
(1) Az NdFeB permanens mágnesek adalékanyagaként körülbelül 2–3% diszprózium hozzáadása javíthatja a mágnes koercitív erejét. A múltban a diszprózium iránti kereslet nem volt nagy, de az NdFeB mágnesek iránti növekvő kereslettel szükséges adalékanyaggá vált, és a minőségének körülbelül 95–99,9%-nak kell lennie, és az igény is gyorsan nőtt.
(2) A diszpróziumot foszfor aktivátorként használják. A háromértékű diszprózium ígéretes aktiváló ion a háromszínű lumineszcens anyagokban, egyetlen lumineszcens központtal. Főként két emissziós sávból áll, az egyik a sárga, a másik a kék fény emissziója. A diszpróziummal adalékolt lumineszcens anyagok háromszínű foszforként használhatók.
(3) A diszprózium szükséges fém alapanyag a magnetostrikciós ötvözetekben található terfenol ötvözetek előállításához, amelyekkel precíz mechanikai mozgások valósíthatók meg. (4) A diszprózium fém magnetooptikai tárolóanyagként használható, nagy rögzítési sebességgel és olvasási érzékenységgel.
(5) A diszpróziumlámpák előállításához használt munkaanyag a diszprózium-jodid, amelynek előnyei a nagy fényerő, a jó szín, a magas színhőmérséklet, a kis méret, a stabil ív stb., és amelyet film- és nyomtatási fényforrásként használnak.
(6) A diszpróziumot neutronenergia-spektrum mérésére vagy neutronelnyelőként használják az atomenergia-iparban, mivel nagy neutronbefogási keresztmetszeti területe van.
(7) A Dy3Al5O12 mágneses munkaközegként is használható mágneses hűtésben. A tudomány és a technológia fejlődésével a diszprózium alkalmazási területei folyamatosan bővülnek.
11
Holmium (Ho)
Ho-Fe ötvözet (adattérkép)
Jelenleg a vas alkalmazási területét tovább kell fejleszteni, és a fogyasztása nem túl nagy. A Baotou Steel Ritkaföldfém-kutató Intézete a közelmúltban magas hőmérsékletű és nagyvákuumú desztillációs tisztítási technológiát alkalmazott, és nagy tisztaságú, alacsony nem ritkaföldfém-szennyeződéstartalmú Qin Ho/>RE>99,9%-os fémet fejlesztett ki.
Jelenleg a zárak fő felhasználási területei a következők:
(1) A fémhalogénlámpák adalékanyagaként a fémhalogénlámpa egyfajta gázkisüléses lámpa, amelyet nagynyomású higanylámpák alapján fejlesztettek ki, és jellemzője, hogy a bura különféle ritkaföldfém-halogenidekkel van feltöltve. Jelenleg főként ritkaföldfém-jodidokat használnak, amelyek gázkisüléskor különböző spektrumvonalakat bocsátanak ki. A vaslámpában használt munkaközeg a kinjodid. Az ívzónában nagyobb fématom-koncentráció érhető el, ezáltal jelentősen javítva a sugárzási hatásfokot.
(2) A vas adalékanyagként használható vas vagy milliárd alumínium gránát rögzítéséhez
(3) A Khin-adalékolt alumínium gránát (Ho: YAG) 2 µm-es lézert bocsáthat ki, és a 2 µm-es lézer abszorpciós sebessége az emberi szövetekben magas, közel három nagyságrenddel magasabb, mint a Hd: YAG-é. Ezért a Ho: YAG lézer orvosi műtétekben történő használatakor nemcsak a műtét hatékonysága és pontossága javítható, hanem a hőkárosodási terület is kisebb méretűre csökkenthető. A zárkristály által generált szabad sugár a zsírt túlzott hőtermelés nélkül képes eltávolítani. Az egészséges szövetek hőkárosodásának csökkentése érdekében a glaukóma w-lézeres kezelése az Egyesült Államokban csökkentheti a műtét fájdalmát. A 2 µm-es lézerkristályok szintje Kínában elérte a nemzetközi szintet, ezért szükséges az ilyen típusú lézerkristályok fejlesztése és gyártása.
(4) Kis mennyiségű Cr is adható a magnetostrikciós Terfenol-D ötvözethez a telítési mágnesezéshez szükséges külső tér csökkentése érdekében.
(5) Ezenkívül a vassal adalékolt szál felhasználható szálas lézer, szálerősítő, szálérzékelő és más optikai kommunikációs eszközök előállítására, amelyek fontosabb szerepet játszanak a mai gyors optikai szálas kommunikációban.
12
Erbium (ER)
Erbium-oxid por (információs táblázat)
(1) Az Er3+ 1550 nm-es fénykibocsátása különös jelentőséggel bír, mivel ezen a hullámhosszon található az optikai szálas kommunikációban a legkisebb veszteség. Miután 980 nm-es és 1480 nm-es fénnyel gerjesztik, a csali ion (Er3+) a 4115/2 alapállapotból a 4I13/2 nagy energiájú állapotba kerül. Amikor a nagy energiájú Er3+ visszaáll az alapállapotba, 1550 nm-es fényt bocsát ki. A kvarcszál különböző hullámhosszú fényt képes átereszteni. Azonban az 1550 nm-es sáv optikai csillapítási sebessége a legalacsonyabb (0,15 dB/km), ami majdnem a csillapítási sebesség alsó határértéke. Ezért az optikai szálas kommunikáció optikai vesztesége minimális, ha 1550 nm-es jelzőfényként használják. Ily módon, ha a megfelelő koncentrációjú csalit kevernek a megfelelő mátrixba, az erősítő a lézer elve szerint kompenzálhatja a kommunikációs rendszer veszteségét. Ezért az 1550 nm-es optikai jel erősítésére szolgáló telekommunikációs hálózatokban a csalival adalékolt szálerősítő elengedhetetlen optikai eszköz. Jelenleg a csalival adalékolt szilícium-dioxid szálerősítő kereskedelmi forgalomba került. A jelentések szerint a felesleges abszorpció elkerülése érdekében az optikai szálban lévő adalékolt mennyiség tíz-száz ppm. Az optikai szálas kommunikáció gyors fejlődése új alkalmazási területeket nyit meg.
(2) (2) Ezenkívül a csalétekkel adalékolt lézerkristály és annak kimeneti 1730 nm-es lézere és 1550 nm-es lézere biztonságos az emberi szemre, jó légköri átviteli teljesítményt nyújt, erősen behatol a harctéri füstbe, jó biztonságot nyújt, az ellenség nem könnyen észleli, és a katonai célpontok sugárzásának kontrasztja nagy. Hordozható lézertávmérővé alakították, amely katonai használatra biztonságos az emberi szem számára.
(3) (3) Az Er3+ üveghez adható ritkaföldfém üveglézer anyag előállításához, amely a legnagyobb kimeneti impulzusenergiával és a legnagyobb kimeneti teljesítménnyel rendelkező szilárd lézeranyag.
(4) Az Er3+ aktív ionként is használható ritkaföldfém-upkonverziós lézeranyagokban.
(5) (5) Ezenkívül a csalétek üvegek és kristályüvegek színezésére és elszíntelenítésére is használható.
13
Túlium (TM)
Miután egy atomreaktorban besugározták, a túlium egy röntgensugár kibocsátó izotópot termel, amely hordozható röntgenforrásként használható.()Adattérkép)
(1)TM hordozható röntgengép sugárforrásaként használják. Miután besugározták egy atomreaktorban,TMegyfajta izotópot állít elő, amely röntgensugárzást bocsát ki, amelyből hordozható vérbesugárzó készülhet. Ez a fajta radiométer képes a Yu-169-et röntgendá alakítani.TM-170-es nagy és közepes sugárnyalábok hatására röntgensugarakat bocsát ki a vér besugárzása és a fehérvérsejtek számának csökkentése érdekében. Ezek a fehérvérsejtek okozzák a szervátültetés kilökődését, ezáltal csökkentve a szervek korai kilökődését.
(2) (2)TMA tumorszövet iránti nagy affinitása miatt a klinikai diagnózisban és a tumor kezelésében is alkalmazható, a nehéz ritkaföldfém jobban kompatibilis, mint a könnyű ritkaföldfém, különösen a Yu affinitása a legnagyobb.
(3) (3) A Laobr:br (kék) röntgenszenzibilizáló szert aktivátorként használják a röntgenszenzibilizáló képernyő foszforjában az optikai érzékenység fokozására, ezáltal csökkentve a röntgensugárzásnak való kitettséget és az emberi szervezetre gyakorolt károsodást. A sugárzási dózis 50%, aminek fontos gyakorlati jelentősége van az orvosi alkalmazásokban.
(4) (4) A fémhalogén lámpa adalékanyagként használható új világítóforrásokban.
(5) (5) A Tm3+ üveghez adható ritkaföldfém üveglézer anyag előállításához, amely a legnagyobb kimeneti impulzussal és a legnagyobb kimeneti teljesítménnyel rendelkező szilárdtest lézer anyag. A Tm3+ ritkaföldfém felkonverziós lézeranyagok aktiváló ionjaként is használható.
14
Itterbium (Yb)
Itterbium fém (adattérkép)
(1) Hővédő bevonóanyagként. Az eredmények azt mutatják, hogy a tükör nyilvánvalóan javíthatja az elektrolitikus úton lerakódott cinkbevonat korrózióállóságát, és a tükörrel ellátott bevonat szemcsemérete kisebb, mint a tükör nélküli bevonaté.
(2) Magnetostrikciós anyagként. Ez az anyag óriás magnetostrikciós tulajdonságokkal rendelkezik, azaz mágneses térben tágul. Az ötvözet főként tükör/ferritötvözetből és diszprózium/ferritötvözetből áll, és bizonyos mennyiségű mangánt adnak hozzá az óriás magnetostrikció létrehozásához.
(3) Nyomásméréshez használt tükörelem. A kísérletek azt mutatják, hogy a tükörelem érzékenysége magas a kalibrált nyomástartományban, ami új utat nyit a tükör nyomásmérésben való alkalmazására.
(4) Gyanta alapú tömések őrlőfogak üregeinek tömésére, a múltban általánosan használt ezüstamalgám helyettesítésére.
(5) Japán tudósok sikeresen befejezték a tükörrel adalékolt vanádium-baht gránátba ágyazott vonalhullámvezető lézer előállítását, amely nagy jelentőséggel bír a lézertechnológia további fejlesztése szempontjából. Ezenkívül a tükröt fluoreszcens por aktivátorként, rádió kerámiákként, elektronikus számítógépes memóriaelemek (mágneses buborékok) adalékanyagaként, üvegszál fluxusként és optikai üveg adalékanyagként stb. is használják.
15
Lutécium (Lu)
Lutécium-oxid por (adattérkép)
Ittrium-lutécium-szilikát kristály (adattérkép)
(1) speciális ötvözetek előállítására. Például a lutécium-alumíniumötvözet neutronaktivációs analízishez használható.
(2) A stabil lutécium-nuklidok katalitikus szerepet játszanak a kőolaj krakkolásában, alkilezésében, hidrogénezésében és polimerizációjában.
(3) Az ittrium-vas vagy ittrium-alumínium gránát hozzáadása javíthat bizonyos tulajdonságokat.
(4) A mágneses buboréktartály nyersanyagai.
(5) Egy kompozit funkcionális kristály, a lutéciummal adalékolt alumínium-ittrium-neodímium-tetraborát, a sóoldatos hűtéses kristálynövekedés műszaki területéhez tartozik. A kísérletek azt mutatják, hogy a lutéciummal adalékolt NYAB kristály optikai egyenletesség és lézerteljesítmény tekintetében felülmúlja a NYAB kristályt.
(6) Megállapították, hogy a lutécium potenciális alkalmazási lehetőségekkel rendelkezik az elektrokróm kijelzőkben és az alacsony dimenziós molekuláris félvezetőkben. Ezenkívül a lutéciumot energiaakkumulátor-technológiában és foszforaktivátorként is használják.
16
Ittrium (y)
Az ittriumot széles körben használják, az ittrium-alumínium gránátot lézeranyagként, az ittrium-vas gránátot mikrohullámú technológiában és akusztikus energiaátvitelben, az európiummal adalékolt ittrium-vanadátot és az európiummal adalékolt ittrium-oxidot pedig színes televíziók foszforjaként használják. (adattérkép)
(1) Adalékok acélhoz és színesfém ötvözetekhez. Az FeCr ötvözet általában 0,5-4% ittriumot tartalmaz, ami növelheti ezen rozsdamentes acélok oxidációs ellenállását és képlékenységét; Az MB26 ötvözet átfogó tulajdonságai nyilvánvalóan javulnak megfelelő mennyiségű ittriumban gazdag vegyes ritkaföldfém hozzáadásával, amely helyettesíthet néhány közepesen szilárd alumíniumötvözetet, és felhasználható repülőgépek feszültség alatt álló alkatrészeiben. Kis mennyiségű ittriumban gazdag ritkaföldfém hozzáadásával az Al-Zr ötvözethez javítható az ötvözet vezetőképessége; Az ötvözetet a legtöbb kínai huzalgyár átvette. Az ittrium hozzáadása a rézötvözethez javítja a vezetőképességet és a mechanikai szilárdságot.
(2) A 6% ittriumot és 2% alumíniumot tartalmazó szilícium-nitrid kerámia anyag motoralkatrészek fejlesztésére használható.
(3) A 400 watt teljesítményű Nd:Y:Al:Gránát lézersugarat nagyméretű alkatrészek fúrására, vágására és hegesztésére használják.
(4) Az Y-Al gránát egykristályból készült elektronmikroszkóp képernyő nagy fluoreszcencia-fényességgel, alacsony szórt fény elnyelésével, valamint jó magas hőmérsékleti ellenállással és mechanikai kopásállósággal rendelkezik.
(5) A 90% ittriumot tartalmazó, magas ittriumtartalmú szerkezeti ötvözet felhasználható a repülésben és más olyan helyeken, ahol alacsony sűrűség és magas olvadáspont szükséges.
(6) Az ittriummal adalékolt SrZrO3 magas hőmérsékletű protonvezető anyag, amely jelenleg nagy figyelmet kap, nagy jelentőséggel bír az üzemanyagcellák, elektrolitikus cellák és gázérzékelők gyártásában, amelyek nagy hidrogénoldhatóságot igényelnek. Ezenkívül az ittriumot magas hőmérsékletű porlasztóanyagként, atomreaktor-üzemanyag hígítóanyagaként, állandó mágneses anyagok adalékanyagaként és getterként is használják az elektronikai iparban.
17
Szkandium (Sc)
Fém-szkandium (adattérkép)
Az ittriummal és a lantanida elemekkel összehasonlítva a szkandium különösen kicsi ionrádiuszú, és a hidroxid lúgossága különösen gyenge. Ezért, amikor a szkandiumot és a ritkaföldfémeket összekeverjük, ammóniával (vagy rendkívül híg lúggal) kezelve a szkandium csapódik ki először, így könnyen elválasztható a ritkaföldfémektől a „frekvenált kicsapás” módszerével. Egy másik módszer a nitrát polarizációs bomlása az elválasztáshoz. A szkandium-nitrát a legkönnyebben bontható le, így elérhető az elválasztás célja.
Az Sc elektrolízissel nyerhető. A szkandiumfinomítás során az ScCl3, a KCl és a LiCl együttesen olvasztódik, és az olvadt cinket katódként használják az elektrolízishez, így a szkandium kicsapódik a cinkelektródára, majd a cinket elpárologtatva szkandiumot kapnak. Ezenkívül a szkandium könnyen kinyerhető az érc urán-, tórium- és lantanidaelemek előállításához történő feldolgozása során. A kapcsolódó szkandium átfogó kinyerése volfrám- és ónércből szintén a szkandium egyik fontos forrása. A szkandium mA vegyületben általában háromértékű állapotban van, amely levegőn könnyen oxidálódik Sc₂O₃-vá, elveszíti fémes csillogását és sötétszürkévé válik.
A szkandium főbb felhasználási területei a következők:
(1) A szkandium forró vízzel reagálva hidrogént szabadíthat fel, és savakban is oldódik, így erős redukálószer.
(2) A szkandium-oxid és -hidroxid csak lúgos kémhatásúak, de sóhamu alig hidrolizálható. A szkandium-klorid fehér kristály, vízben oldódik és levegőn elfolyósodik. (3) A kohászati iparban a szkandiumot gyakran használják ötvözetek (ötvözet-adalékanyagok) előállítására az ötvözetek szilárdságának, keménységének, hőállóságának és teljesítményének javítása érdekében. Például kis mennyiségű szkandium hozzáadása az olvadt vashoz jelentősen javíthatja az öntöttvas tulajdonságait, míg kis mennyiségű szkandium hozzáadása az alumíniumhoz javíthatja annak szilárdságát és hőállóságát.
(4) Az elektronikai iparban a szkandium különféle félvezető eszközökben használható. Például a szkandium-szulfit félvezetőkben való alkalmazása belföldön és külföldön is felkeltette a figyelmet, és a ferrittartalmú szkandium is ígéretesnek tűnik.számítógépes mágneses magok.
(5) A vegyiparban a szkandiumvegyületet alkohol-dehidrogénező és -dehidratáló szerként használják, amely hatékony katalizátor az etilén és a klór előállításához hulladék sósavból.
(6) Az üvegiparban szkandiumot tartalmazó speciális üvegeket lehet gyártani.
(7) Az elektromos fényforrás-iparban a szkandiumból és nátriumból készült szkandium- és nátriumlámpák a nagy hatásfok és a pozitív fényszín előnyeivel rendelkeznek.
(8) A szkandium a természetben 45Sc formájában létezik. Ezenkívül a szkandiumnak kilenc radioaktív izotópja létezik, nevezetesen 40~44Sc és 46~49Sc. Ezek közül a 46Sc-t nyomjelzőként használják a vegyiparban, a kohászatban és az oceanográfiában. Az orvostudományban külföldön is vannak olyanok, akik a 46Sc alkalmazását vizsgálják rákkezelésben.
Közzététel ideje: 2022. július 4.