APogosta metafora je, da če je nafta kri industrije, potem so redke zemje vitamin industrije.
Redke zemlje so okrajšava za skupino kovin. Redki zemeljski elementi (REE) so bili odkriti drug za drugim od konca 18. stoletja. V periodnem sistemu kemijskih elementov obstaja 17 vrst REE, vključno s 15 lantanidi – lantan (La), cerij (Ce), prazeodim (Pr), neodim (Nd), prometij (Pm) itd. Trenutno se pogosto uporabljajo na številnih področjih, kot so elektronika, petrokemija in metalurgija. Skoraj vsakih 3–5 let znanstveniki odkrijejo nove načine uporabe redkih zemelj, enega od šestih izumov pa ni mogoče ločiti od redkih zemelj.
Kitajska je bogata z redkimi zemeljskimi minerali in se uvršča na prvo mesto v treh državah sveta: po zalogah virov je na prvem mestu, saj predstavlja približno 23 %; po proizvodnji je na prvem mestu, saj predstavlja od 80 % do 90 % svetovne proizvodnje redkih zemeljskih surovin; po obsegu prodaje je na prvem mestu, saj se od 60 % do 70 % redkih zemeljskih izdelkov izvozi v tujino. Hkrati je Kitajska edina država, ki lahko dobavi vseh 17 vrst redkih zemeljskih kovin, zlasti srednje težke in težke redke zemeljske kovine z izjemno vojaško uporabo. Kitajski delež je zavidanja vreden.
RZemlja je dragocen strateški vir, znan kot »industrijski mononatrijev glutamat« in »mati novih materialov«, ki se pogosto uporablja v najsodobnejši znanosti in tehnologiji ter vojaški industriji. Po podatkih Ministrstva za industrijo in informacijsko tehnologijo so funkcionalni materiali, kot so redki zemeljski trajni magneti, luminiscenca, shranjevanje vodika in kataliza, postali nepogrešljive surovine za visokotehnološke panoge, kot so proizvodnja napredne opreme, nova energija in nastajajoče industrije. Široko se uporablja tudi v elektroniki, petrokemični industriji, metalurgiji, strojništvu, novi energiji, lahki industriji, varstvu okolja, kmetijstvu in tako naprej.
Japonska je že leta 1983 uvedla sistem strateških rezerv za redke minerale, 83 % domačih redkih zemelj pa je prihajalo iz Kitajske.
Poglejte še enkrat Združene države Amerike, njihove rezerve redkih zemelj so na drugem mestu takoj za Kitajsko, vendar so njihove redke zemlje vse lahke redke zemlje, ki so razdeljene na težke redke zemlje in lahke redke zemlje. Težke redke zemlje so zelo drage, lahke redke zemlje pa je neekonomično rudariti, zato so jih ljudje v industriji spremenili v ponarejene redke zemlje. 80 % uvoza redkih zemelj v ZDA prihaja iz Kitajske.
Tovariš Deng Xiaoping je nekoč dejal: »Na Bližnjem vzhodu je nafta, na Kitajskem pa redke zemlje.« Pomen njegovih besed je samoumeven. Redke zemlje niso le potreben »mononatrijev glutamat« za 1/5 visokotehnoloških izdelkov na svetu, temveč tudi močan pogajalski adut Kitajske za svetovno pogajalsko mizo v prihodnosti. Zaščita in znanstveno izkoriščanje virov redkih zemelj je v zadnjih letih postala nacionalna strategija, h kateri pozivajo mnogi ljudje z visokimi ideali, da bi preprečili slepo prodajo in izvoz dragocenih virov redkih zemelj v zahodne države. Leta 1992 je Deng Xiaoping jasno izjavil, da je Kitajska velika država redkih zemelj.
Seznam uporab 17 redkih zemelj
1 lantan se uporablja v zlitinah in kmetijskih filmih
Cerij se pogosto uporablja v avtomobilskem steklu
3 prazeodim se pogosto uporablja v keramičnih pigmentih
Neodim se pogosto uporablja v vesoljskih materialih
5 činel zagotavlja pomožno energijo za satelite
Uporaba 6 samarija v reaktorju za atomsko energijo
7 leč in zaslonov s tekočimi kristali za proizvodnjo evropija
Gadolinij 8 za medicinsko slikanje z magnetno resonanco
9 terbij se uporablja v regulatorju kril letal
10 erbij se uporablja v laserskih merilnikih razdalj v vojaških zadevah
11 disprozij se uporablja kot vir svetlobe za film in tiskanje
12 holmij se uporablja za izdelavo optičnih komunikacijskih naprav
13 Tulij se uporablja za klinično diagnozo in zdravljenje tumorjev
14 iterbijev dodatek za računalniški pomnilniški element
Uporaba 15-lutecija v tehnologiji energetskih baterij
16 itrij izdeluje žice in komponente letalskih sil
Skandij se pogosto uporablja za izdelavo zlitin
Podrobnosti so naslednje:
1
Lantan (LA)
V Zalivski vojni je naprava za nočno gledanje z redkim zemeljskim elementom lantanom postala prevladujoč vir za ameriške tanke. Zgornja slika prikazuje prah lantanovega klorida.(Zemljevid podatkov)
Lantan se pogosto uporablja v piezoelektričnih materialih, elektrotermičnih materialih, termoelektričnih materialih, magnetoresistivnih materialih, luminiscentnih materialih (modri prah), materialih za shranjevanje vodika, optičnem steklu, laserskih materialih, različnih zlitinah itd. Lantan se uporablja tudi v katalizatorjih za pripravo številnih organskih kemičnih izdelkov. Znanstveniki so lantan zaradi njegovega vpliva na pridelke poimenovali "super kalcij".
2
Cerij (CE)
Cerij se lahko uporablja kot katalizator, obločna elektroda in posebno steklo. Cerijeva zlitina je odporna na visoko vročino in se lahko uporablja za izdelavo delov reaktivnega pogona.(Zemljevid podatkov)
(1) Cerij kot dodatek za steklo lahko absorbira ultravijolične in infrardeče žarke ter se pogosto uporablja v avtomobilskem steklu. Ne le preprečuje ultravijolične žarke, ampak tudi znižuje temperaturo v avtomobilu, s čimer prihrani elektriko za klimatsko napravo. Od leta 1997 se cerij dodaja vsem avtomobilskim steklom na Japonskem. Leta 1996 je bilo v avtomobilskem steklu uporabljenih vsaj 2000 ton cerija, v Združenih državah pa več kot 1000 ton.
(2) Trenutno se cerij uporablja v katalizatorjih za čiščenje izpušnih plinov avtomobilov, ki lahko učinkovito preprečijo izpust velike količine izpušnih plinov avtomobilov v zrak. Poraba cerija v Združenih državah Amerike predstavlja tretjino celotne porabe redkih zemelj.
(3) Cerijev sulfid se lahko uporablja v pigmentih namesto svinca, kadmija in drugih kovin, ki so škodljive za okolje in ljudi. Uporablja se lahko za barvanje plastike, premazov, črnil in papirne industrije. Trenutno je vodilno podjetje francosko podjetje Rhone Planck.
(4) CE: LiSAF laserski sistem je trdno-fazni laser, ki so ga razvile Združene države Amerike. Uporablja se lahko za odkrivanje biološkega orožja in zdravil s spremljanjem koncentracije triptofana. Cerij se pogosto uporablja na številnih področjih. Skoraj vse aplikacije redkih zemelj vsebujejo cerij. Na primer polirni prašek, materiali za shranjevanje vodika, termoelektrični materiali, cerijeve volframove elektrode, keramični kondenzatorji, piezoelektrična keramika, cerijevi silicijev karbidni abrazivi, surovine za gorivne celice, bencinski katalizatorji, nekateri trajni magnetni materiali, različna legirana jekla in neželezne kovine.
3
Prazeodim (PR)
Prazeodim neodim zlitina
(1) Prazeodim se pogosto uporablja v gradbeni keramiki in keramiki za vsakodnevno uporabo. Lahko se meša s keramično glazuro za izdelavo barvne glazure, uporablja pa se tudi kot pigment pod glazuro. Pigment je svetlo rumene barve s čisto in elegantno barvo.
(2) Uporablja se za izdelavo trajnih magnetov. Z uporabo poceni prazeodima in neodima namesto čistega neodima za izdelavo materiala za trajne magnete se očitno izboljšata njegova odpornost na kisik in mehanske lastnosti, poleg tega pa se lahko predela v magnete različnih oblik. Široko se uporablja v različnih elektronskih napravah in motorjih.
(3) Uporablja se pri katalitskem krekingu nafte. Aktivnost, selektivnost in stabilnost katalizatorja se lahko izboljšajo z dodajanjem obogatenega prazeodima in neodima v molekularno sito Y zeolita za pripravo katalizatorja za kreking nafte. Kitajska ga je začela uporabljati v industriji v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, poraba pa se povečuje.
(4) Prazeodim se lahko uporablja tudi za abrazivno poliranje. Poleg tega se prazeodim pogosto uporablja na področju optičnih vlaken.
4
Neodim (nd)
Zakaj je tank M1 mogoče najti prvi? Tank je opremljen z laserskim merilnikom razdalje Nd:YAG, ki lahko pri jasni dnevni svetlobi doseže doseg skoraj 4000 metrov.(Zemljevid podatkov)
Z rojstvom prazeodima je nastal neodim. Pojav neodima je aktiviral področje redkih zemelj, igral pomembno vlogo na tem področju in vplival na trg redkih zemelj.
Neodim je zaradi svojega edinstvenega položaja na področju redkih zemelj že vrsto let postal vroča točka na trgu. Največji uporabnik kovine neodim je material s trajnimi magneti NdFeB. Pojav trajnih magnetov NdFeB je v visokotehnološko področje redkih zemelj vnesel novo vitalnost. Magnet NdFeB se zaradi svoje visoke magnetne energije imenuje "kralj trajnih magnetov". Zaradi odlične zmogljivosti se pogosto uporablja v elektroniki, strojništvu in drugih industrijah. Uspešen razvoj alfa magnetnega spektrometra kaže, da so magnetne lastnosti magnetov NdFeB na Kitajskem dosegle svetovno raven. Neodim se uporablja tudi v neželeznih materialih. Dodajanje 1,5-2,5 % neodima v magnezijeve ali aluminijeve zlitine lahko izboljša visokotemperaturno delovanje, zrakotesnost in odpornost zlitine proti koroziji. Široko se uporablja kot material za vesoljsko industrijo. Poleg tega neodimom dopiran itrijev aluminijev granat proizvaja kratkovalovni laserski žarek, ki se v industriji pogosto uporablja pri varjenju in rezanju tankih materialov z debelino pod 10 mm. V medicini se Nd:YAG laser uporablja za odstranjevanje kirurških posegov ali razkuževanje ran namesto skalpela. Neodim se uporablja tudi za barvanje stekla in keramičnih materialov ter kot dodatek za gumijaste izdelke.
5
Trolij (Pm)
Tulij je umetni radioaktivni element, ki ga proizvajajo jedrski reaktorji (zemljevid podatkov)
(1) se lahko uporablja kot vir toplote. Zagotavlja pomožno energijo za vakuumsko detekcijo in umetne satelite.
(2)Pm147 oddaja nizkoenergijske β-žarke, ki se lahko uporabljajo za izdelavo baterij za činele. Uporabljajo se kot vir napajanja za instrumente za vodenje raket in ure. Ta vrsta baterije je majhna in jo je mogoče neprekinjeno uporabljati več let. Poleg tega se prometij uporablja tudi v prenosnih rentgenskih instrumentih, pri pripravi fosforja, pri merjenju debeline in svetilnih svetilkah.
6
Samarij (Sm)
Kovinski samarij (zemljevid podatkov)
Sm je svetlo rumene barve in je surovina za trajne magnete Sm-Co, magnet Sm-Co pa je najstarejši magnet iz redkih zemelj, ki se uporablja v industriji. Obstajata dve vrsti trajnih magnetov: sistem SmCo5 in sistem Sm2Co17. V zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je bil izumljen sistem SmCo5, sistem Sm2Co17 pa kasneje. Zdaj je povpraševanje po slednjem prednost. Čistost samarijevega oksida, ki se uporablja v samarijevo-kobaltovih magnetih, ni nujno previsoka. Glede na stroške se uporablja predvsem v približno 95 % izdelkov. Poleg tega se samarijev oksid uporablja tudi v keramičnih kondenzatorjih in katalizatorjih. Poleg tega ima samarij jedrske lastnosti, ki se lahko uporabljajo kot konstrukcijski material, zaščitni material in kontrolni material za atomske reaktorje, tako da se lahko ogromna energija, ki nastane pri jedrski fisiji, varno uporablja.
7
Evropij (Eu)
Prah evropijevega oksida (podatkovni zemljevid)
Europijev oksid se večinoma uporablja za fosforje (podatkovni zemljevid)
Leta 1901 je Eugene-Antole Demarcay odkril nov element iz "samarija", imenovan evropij. Verjetno je ime dobil po besedi Evropa. Evropski oksid se večinoma uporablja za fluorescenčni prah. Eu3+ se uporablja kot aktivator rdečega fosforja, Eu2+ pa kot modri fosfor. Danes je Y2O2S:Eu3+ najboljši fosfor glede svetlobne učinkovitosti, stabilnosti premaza in stroškov recikliranja. Poleg tega se pogosto uporablja zaradi izboljšanja tehnologij, kot sta izboljšanje svetlobne učinkovitosti in kontrasta. Evropski oksid se v zadnjih letih uporablja tudi kot fosfor s stimulirano emisijo za nove rentgenske medicinske diagnostične sisteme. Evropski oksid se lahko uporablja tudi za izdelavo barvnih leč in optičnih filtrov, za magnetne naprave za shranjevanje mehurčkov, svoj talent pa lahko pokaže tudi v kontrolnih materialih, zaščitnih materialih in strukturnih materialih atomskih reaktorjev.
8
Gadolinij (Gd)
Gadolinij in njegovi izotopi so najučinkovitejši absorberji nevtronov in se lahko uporabljajo kot inhibitorji jedrskih reaktorjev. (zemljevid podatkov)
(1) Njegov vodotopni paramagnetni kompleks lahko izboljša signal NMR slikanja človeškega telesa pri zdravljenju.
(2) Njegov žveplov oksid se lahko uporablja kot matrična mreža osciloskopske cevi in rentgenskega zaslona s posebno svetlostjo.
(3) Gadolinij v gadolinijevem galijevem granatu je idealen posamezen substrat za mehurčkast spomin.
(4) Uporablja se lahko kot trdni magnetni hladilni medij brez omejitve Camot cikla.
(5) Uporablja se kot zaviralec za nadzor ravni verižne reakcije v jedrskih elektrarnah, da se zagotovi varnost jedrskih reakcij.
(6) Uporablja se kot dodatek samarijevo-kobaltovemu magnetu, da se zagotovi, da se delovanje ne spreminja s temperaturo.
9
Terbij (Tb)
Terbijev oksid v prahu (podatkovni zemljevid)
Uporaba terbija se večinoma nanaša na visokotehnološko področje, ki je vrhunski projekt s tehnološko intenzivnostjo in intenzivnim znanjem, pa tudi projekt z izjemnimi gospodarskimi koristmi in privlačnimi razvojnimi možnostmi.
(1) Fosforji se uporabljajo kot aktivatorji zelenega prahu v tribarvnih fosforjih, kot so terbijem aktivirana fosfatna matrica, terbijem aktivirana silikatna matrica in terbijem aktivirana cerijevo-magnezijeva aluminatna matrica, ki vsi v vzbujenem stanju oddajajo zeleno svetlobo.
(2) Magnetooptični materiali za shranjevanje. V zadnjih letih so terbijevi magnetooptični materiali dosegli obseg množične proizvodnje. Magnetooptični diski iz amorfnih filmov Tb-Fe se uporabljajo kot elementi za shranjevanje v računalniku, njihova zmogljivost shranjevanja pa se poveča za 10–15-krat.
(3) Magnetooptično steklo, Faradayevo rotacijsko steklo, ki vsebuje terbij, je ključni material za izdelavo rotatorjev, izolatorjev in obročalcev, ki se pogosto uporabljajo v laserski tehnologiji. Še posebej je razvoj terfenola odprl novo uporabo terfenola, novega materiala, odkritega v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Polovica te zlitine je sestavljena iz terbija in disprozija, včasih s holmijem, preostanek pa je železo. Zlitino je prvi razvil laboratorij Ames v Iowi v ZDA. Ko je terfenol postavljen v magnetno polje, se njegova velikost spremeni bolj kot pri običajnih magnetnih materialih, kar omogoča natančne mehanske gibe. Terbij disprozij železo se sprva uporablja predvsem v sonarjih, danes pa se pogosto uporablja na številnih področjih. Od sistemov za vbrizgavanje goriva, krmiljenja tekočih ventilov, mikropozicioniranja do mehanskih aktuatorjev, mehanizmov in regulatorjev kril za vesoljske teleskope letal.
10
Dy (Dy)
Kovinski disprozij (podatkovni zemljevid)
(1) Kot dodatek trajnim magnetom NdFeB lahko dodajanje približno 2~3 % disprozija temu magnetu izboljša njegovo koercitivno silo. V preteklosti povpraševanje po disproziju ni bilo veliko, vendar je z naraščajočim povpraševanjem po magnetih NdFeB postal nujen dodatek, katerega stopnja mora biti približno 95~99,9 %, zato se je povpraševanje hitro povečalo.
(2) Disprozij se uporablja kot aktivator fosforja. Trivalentni disprozij je obetaven aktivacijski ion tribarvnih luminiscentnih materialov z enim samim luminiscentnim središčem. Sestavljen je predvsem iz dveh emisijskih pasov, eden oddaja rumeno svetlobo, drugi pa modro svetlobo. Luminescentni materiali, dopirani z disprozijem, se lahko uporabljajo kot tribarvni fosforji.
(3) Disprozij je potrebna kovinska surovina za pripravo terfenolne zlitine v magnetostriktivni zlitini, ki lahko izvaja nekatere natančne mehanske gibe. (4) Kovinski disprozij se lahko uporablja kot magnetooptični pomnilniški material z visoko hitrostjo zapisovanja in občutljivostjo branja.
(5) Delovna snov, ki se uporablja pri pripravi disprozijevih sijalk, je disprozijev jodid, ki ima prednosti visoke svetlosti, dobre barve, visoke barvne temperature, majhne velikosti, stabilnega obloka itd. in se uporablja kot vir svetlobe za filme in tiskanje.
(6) Disprozij se zaradi velikega prečnega prereza za zajemanje nevtronov uporablja za merjenje energijskega spektra nevtronov ali kot absorber nevtronov v atomski energetiki.
(7) Dy3Al5O12 se lahko uporablja tudi kot magnetna delovna snov za magnetno hlajenje. Z razvojem znanosti in tehnologije se bodo področja uporabe disprozija nenehno širila in razširjala.
11
Holmij (Ho)
Zlitina Ho-Fe (podatkovni zemljevid)
Trenutno je treba področje uporabe železa še naprej razvijati, poraba pa ni zelo velika. Nedavno je Inštitut za raziskave redkih zemelj v Baotou Steel sprejel tehnologijo čiščenja z visokotemperaturno in visokovakuumsko destilacijo ter razvil visoko čistost kovine Qin Ho/> RE> 99,9 % z nizko vsebnostjo nečistoč, ki niso redke zemelj.
Trenutno so glavne uporabe ključavnic:
(1) Kot dodatek halogenskim žarnicam je halogenska žarnica vrsta plinske svetilke, ki je razvita na osnovi visokotlačne živosrebrne žarnice, njena značilnost pa je, da je žarnica napolnjena z različnimi redkozemeljskimi halogenidi. Trenutno se uporabljajo predvsem redkozemeljski jodidi, ki pri plinskem praznjenju oddajajo različne spektralne črte. Delovna snov, ki se uporablja v železni žarnici, je kiniodid. V območju obloka je mogoče doseči višjo koncentracijo kovinskih atomov, kar močno izboljša učinkovitost sevanja.
(2) Železo se lahko uporablja kot dodatek za beleženje železa ali milijard aluminijevega granata
(3) Aluminijev granat (Ho:YAG), dopiran s Khinom, lahko oddaja 2µm laser, stopnja absorpcije 2µm laserja v človeških tkivih pa je visoka, skoraj za tri velikostne razrede višja kot pri Hd:YAG. Zato uporaba Ho:YAG laserja za medicinske operacije ne le izboljša učinkovitost in natančnost delovanja, temveč tudi zmanjša območje toplotne poškodbe. Prosti žarek, ki ga ustvari zaklepni kristal, lahko odstrani maščobo brez prekomernega segrevanja. Da bi zmanjšali toplotno poškodbo zdravih tkiv, poročajo, da lahko zdravljenje glavkoma z w-laserjem v Združenih državah Amerike zmanjša bolečino pri operaciji. Raven 2µm laserskega kristala na Kitajskem je dosegla mednarodno raven, zato je treba razviti in proizvajati tovrstni laserski kristal.
(4) Magnetostrikcijski zlitini Terfenol-D se lahko doda tudi majhna količina Cr, da se zmanjša zunanje polje, potrebno za nasičeno magnetizacijo.
(5) Poleg tega se lahko vlakna, dopirana z železom, uporabljajo za izdelavo vlakenskih laserjev, vlakenskih ojačevalnikov, vlakenskih senzorjev in drugih optičnih komunikacijskih naprav, ki bodo imele pomembnejšo vlogo v današnji hitri optični komunikaciji.
12
Erbij (ER)
Prah erbijevega oksida (informativna tabela)
(1) Emisija svetlobe Er3+ pri 1550 nm je posebnega pomena, ker se ta valovna dolžina nahaja pri najmanjših izgubah optičnih vlaken v komunikaciji z optičnimi vlakni. Po vzbujanju s svetlobo 980 nm in 1480 nm ion vabe (Er3+) preide iz osnovnega stanja 4115/2 v visokoenergijsko stanje 4I13/2. Ko se Er3+ iz visokoenergijskega stanja vrne v osnovno stanje, oddaja svetlobo pri 1550 nm. Kvarčna vlakna lahko prenašajo svetlobo različnih valovnih dolžin. Vendar je stopnja optičnega slabljenja v pasu 1550 nm najnižja (0,15 dB/km), kar je skoraj spodnja meja stopnje slabljenja. Zato je optična izguba komunikacije z optičnimi vlakni minimalna, ko se uporablja kot signalna svetloba pri 1550 nm. Na ta način, če se ustrezna koncentracija vabe zmeša v ustrezno matrico, lahko ojačevalnik kompenzira izgubo v komunikacijskem sistemu po laserskem principu. Zato je v telekomunikacijskem omrežju, ki mora ojačati optični signal 1550 nm, ojačevalnik z vlakni, dopiranimi z vabo, bistvena optična naprava. Trenutno je ojačevalnik z vlakni, dopiranimi z vabo, komercializiran. Poroča se, da je količina dopiranega v optičnih vlaknih več deset do sto ppm, da bi se izognili neuporabni absorpciji. Hiter razvoj komunikacije z optičnimi vlakni bo odprl nova področja uporabe.
(2) (2) Poleg tega sta laserski kristal, dopiran z vabo, in njegova izhodna laserja 1730 nm in 1550 nm varna za človeške oči, imata dober prenos v atmosfero, močno prodirajo v bojni dim, sta varna, sovražnik ju ne more zlahka zaznati, kontrast sevanja vojaških ciljev pa je velik. Izdelan je bil v prenosni laserski merilnik razdalje, ki je varen za človeške oči pri vojaški uporabi.
(3) (3) Er3+ se lahko doda steklu za izdelavo laserskega materiala iz redkih zemeljskih stekel, ki je trdni laserski material z največjo izhodno impulzno energijo in najvišjo izhodno močjo.
(4) Er3+ se lahko uporablja tudi kot aktivni ion v materialih za lasersko pretvorbo redkih zemelj.
(5) (5) Poleg tega se vaba lahko uporablja tudi za razbarvanje in barvanje kozarcev, stekla in kristalnega stekla.
13
Tulij (TM)
Po obsevanju v jedrskem reaktorju tulij proizvaja izotop, ki lahko oddaja rentgenske žarke in se lahko uporablja kot prenosni vir rentgenskih žarkov.(Zemljevid podatkov)
(1)TM se uporablja kot vir žarkov prenosnega rentgenskega aparata. Po obsevanju v jedrskem reaktorju,TMproizvaja vrsto izotopa, ki lahko oddaja rentgenske žarke, kar se lahko uporabi za izdelavo prenosnega obsevalnika krvi. Ta vrsta radiometra lahko pretvori yu-169 vTM-170 pod vplivom dolgega in srednjega snopa ter sevanje rentgenskih žarkov za obsevanje krvi in zmanjšanje števila belih krvničk. Prav te bele krvničke povzročajo zavrnitev presaditve organov, da se zmanjša zgodnja zavrnitev organov.
(2) (2)TMZaradi visoke afinitete za tumorsko tkivo se lahko uporablja tudi v klinični diagnozi in zdravljenju tumorjev, težki redki zemeljci so bolj združljivi kot lahki redki zemeljci, zlasti afiniteta Yu je največja.
(3) (3) Senzibilizator za rentgenske žarke Laobr: br (modra) se uporablja kot aktivator v fosforju zaslona za senzibilizacijo na rentgenske žarke za povečanje optične občutljivosti, s čimer se zmanjša izpostavljenost in škoda rentgenskih žarkov za ljudi × Odmerek sevanja je 50 %, kar ima pomemben praktični pomen v medicinski uporabi.
(4) (4) Metalhalogenidna sijalka se lahko uporablja kot dodatek v novem viru svetlobe.
(5) (5) Tm3+ se lahko doda steklu za izdelavo laserskega materiala iz redkih zemelj, ki je trdnofazni laserski material z največjim izhodnim impulzom in najvišjo izhodno močjo. Tm3+ se lahko uporablja tudi kot aktivacijski ion laserskih materialov za pretvorbo redkih zemelj v zgornjo fazo.
14
Iterbij (Yb)
Kovina iterbija (zemljevid podatkov)
(1) Kot toplotno zaščitni premazni material. Rezultati kažejo, da lahko ogledalo očitno izboljša korozijsko odpornost elektrolitsko nanešene cinkove prevleke, velikost zrn prevleke z ogledalom pa je manjša kot pri prevleki brez ogledala.
(2) Kot magnetostrikcijski material. Ta material ima značilnosti velikanske magnetostrikcije, to je raztezanja v magnetnem polju. Zlitina je v glavnem sestavljena iz zrcalne/feritne zlitine in disprozijeve/feritne zlitine, določen delež mangana pa je dodan za nastanek velikanske magnetostrikcije.
(3) Zrcalni element, ki se uporablja za merjenje tlaka. Poskusi kažejo, da je občutljivost zrcalnega elementa v kalibriranem območju tlaka visoka, kar odpira nove možnosti uporabe zrcala pri merjenju tlaka.
(4) Zalivke na osnovi smole za votline molarjev, ki nadomeščajo srebrov amalgam, ki se je pogosto uporabljal v preteklosti.
(5) Japonski znanstveniki so uspešno zaključili pripravo laserskega linijskega valovoda z vgrajenim vanadijevim bahtom, dopiranim z zrcali, kar je zelo pomembno za nadaljnji razvoj laserske tehnologije. Poleg tega se zrcalo uporablja tudi kot aktivator fluorescentnega prahu, radiokeramika, dodatek za elektronske računalniške pomnilniške elemente (magnetni mehurčki), dodatek za steklena vlakna in optično steklo itd.
15
Lutecij (Lu)
Prah lutecijevega oksida (podatkovni zemljevid)
Kristal itrijevega lutecijevega silikata (podatkovni zemljevid)
(1) izdelujejo nekatere posebne zlitine. Na primer, lutecijsko-aluminijeva zlitina se lahko uporablja za analizo nevtronske aktivacije.
(2) Stabilni lutecijevi nuklidi imajo katalitično vlogo pri krekingu nafte, alkilaciji, hidrogeniranju in polimerizaciji.
(3) Dodatek itrijevega železa ali itrijevega aluminijevega granata lahko izboljša nekatere lastnosti.
(4) Surovine magnetnega mehurčkastega rezervoarja.
(5) Kompozitni funkcionalni kristal, z lutecijem dopiran aluminijev itrijev neodimov tetraborat, spada na tehnično področje rasti kristalov s hlajenjem v solni raztopini. Poskusi kažejo, da je z lutecijem dopiran kristal NYAB boljši od kristala NYAB v optični enakomernosti in laserski zmogljivosti.
(6) Ugotovljeno je bilo, da ima lutecij potencialno uporabo v elektrokromatskih zaslonih in nizkodimenzionalnih molekularnih polprevodnikih. Poleg tega se lutecij uporablja tudi v tehnologiji baterij in kot aktivator fosforja.
16
Itrij (y)
Itrij se pogosto uporablja, itrijev aluminijev granat se lahko uporablja kot laserski material, itrijev železov granat se uporablja za mikrovalovno tehnologijo in prenos akustične energije, itrijev vanadat, dopiran z evropijem, in itrijev oksid, dopiran z evropijem, pa se uporabljata kot fosforja za barvne televizorje. (zemljevid podatkov)
(1) Dodatki za jeklo in neželezne zlitine. Zlitina FeCr običajno vsebuje 0,5–4 % itrija, ki lahko izboljša odpornost proti oksidaciji in duktilnost teh nerjavnih jekel; Celovite lastnosti zlitine MB26 se očitno izboljšajo z dodatkom ustrezne količine mešanice redkih zemelj, bogatih z itrijem, ki lahko nadomesti nekatere srednje močne aluminijeve zlitine in se uporablja v obremenjenih komponentah letal. Z dodajanjem majhne količine redkih zemelj, bogatih z itrijem, v zlitino Al-Zr se lahko izboljša prevodnost te zlitine; Zlitino uporablja večina tovarn žice na Kitajskem. Dodajanje itrija v bakrovo zlitino izboljša prevodnost in mehansko trdnost.
(2) Za razvoj delov motorja se lahko uporabi keramični material iz silicijevega nitrida, ki vsebuje 6 % itrija in 2 % aluminija.
(3) Laserski žarek Nd:Y:Al:Granat z močjo 400 vatov se uporablja za vrtanje, rezanje in varjenje velikih komponent.
(4) Zaslon elektronskega mikroskopa, sestavljen iz monokristala Y-Al granata, ima visoko fluorescenčno svetlost, nizko absorpcijo razpršene svetlobe ter dobro odpornost proti visokim temperaturam in mehanski obrabi.
(5) Visoko itrijeva strukturna zlitina, ki vsebuje 90 % itrija, se lahko uporablja v letalstvu in na drugih mestih, kjer je potrebna nizka gostota in visoko tališče.
(6) Visokotemperaturni protonski prevodni material SrZrO3, dopiran z itrijem, ki trenutno pritegne veliko pozornosti, je zelo pomemben za proizvodnjo gorivnih celic, elektrolitskih celic in plinskih senzorjev, ki zahtevajo visoko topnost vodika. Poleg tega se itrij uporablja tudi kot visokotemperaturni brizgalni material, razredčilo za gorivo za atomske reaktorje, dodatek za trajno magnetne materiale in getter v elektronski industriji.
17
Skandij (Sc)
Kovinski skandij (zemljevid podatkov)
V primerjavi z itrijem in lantanoidnimi elementi ima skandij še posebej majhen ionski radij in še posebej šibko alkalnost hidroksida. Zato se bo skandij, ko se zmešata z redkozemeljskimi elementi, ob obdelavi z amoniakom (ali izjemno razredčeno alkalijami) najprej oboril, zato ga je mogoče od redkozemeljskih elementov enostavno ločiti z metodo "frakcijskega obarjanja". Druga metoda je uporaba polarizacijskega razkroja nitrata za ločevanje. Skandijev nitrat se najlažje razgradi, s čimer se doseže namen ločevanja.
Sc se lahko pridobi z elektrolizo. ScCl3, KCl in LiCl se med rafiniranjem skandija skupaj stalijo, staljeni cink pa se uporablja kot katoda za elektrolizo, tako da se skandij obori na cinkovi elektrodi, nato pa se cink izhlapi, da se dobi skandij. Poleg tega se skandij zlahka pridobi pri predelavi rude za proizvodnjo urana, torija in lantanoidnih elementov. Celovita pridobitev skandija iz volframove in kositrove rude je prav tako eden od pomembnih virov skandija. Skandij je ...V spojini je večinoma v trivalentnem stanju, ki se na zraku zlahka oksidira v Sc2O3 in izgubi kovinski sijaj ter postane temno siva.
Glavne uporabe skandija so:
(1) Skandij lahko reagira z vročo vodo in sprošča vodik, poleg tega pa je topen v kislini, zato je močno redukcijsko sredstvo.
(2) Skandijev oksid in hidroksid sta le alkalna, vendar se njun solni pepel komaj hidrolizira. Skandijev klorid je bel kristal, topen v vodi in se raztaplja na zraku. (3) V metalurški industriji se skandij pogosto uporablja za izdelavo zlitin (dodatkov zlitinam) za izboljšanje trdnosti, trdote, toplotne odpornosti in lastnosti zlitin. Na primer, dodajanje majhne količine skandija staljenemu železu lahko znatno izboljša lastnosti litega železa, medtem ko lahko dodajanje majhne količine skandija aluminiju izboljša njegovo trdnost in toplotno odpornost.
(4) V elektronski industriji se skandij lahko uporablja kot različne polprevodniške naprave. Na primer, uporaba skandijevega sulfita v polprevodnikih je pritegnila pozornost doma in v tujini, obetavna pa je tudi uporaba skandijevega ferita.računalniška magnetna jedra.
(5) V kemični industriji se skandijeva spojina uporablja kot sredstvo za dehidracijo in dehidracijo alkohola, ki je učinkovit katalizator za proizvodnjo etilena in klora iz odpadne klorovodikove kisline.
(6) V steklarski industriji se lahko izdelujejo posebna stekla, ki vsebujejo skandij.
(7) V industriji električnih svetlobnih virov imajo skandijeve in natrijeve sijalke iz skandija in natrija prednosti visoke učinkovitosti in pozitivne barve svetlobe.
(8) Skandij v naravi obstaja v obliki 45Sc. Poleg tega obstaja devet radioaktivnih izotopov skandija, in sicer 40~44Sc in 46~49Sc. Med njimi se 46Sc kot sledilnik uporablja v kemični industriji, metalurgiji in oceanografiji. V medicini v tujini ljudje preučujejo uporabo 46Sc za zdravljenje raka.
Čas objave: 4. julij 2022