AUna metáfora común es que si el petróleo es la sangre de la industria, las tierras raras son la vitamina de la industria.
Tierras raras es la abreviatura de un grupo de metales. Los elementos de tierras raras (REE) se han ido descubriendo uno tras otro desde finales del siglo XVIII. Hay 17 tipos de REE, incluidos 15 lantánidos en la tabla periódica de elementos químicos: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), etc. Ha sido ampliamente utilizado en muchos campos como la electrónica, la petroquímica y la metalurgia. Casi cada 3 a 5 años, los científicos pueden descubrir nuevos usos de las tierras raras, y uno de cada seis inventos no puede separarse de las tierras raras.
China es rica en minerales de tierras raras y ocupa el primer lugar en tres mundos: el primero en reservas de recursos, que representan alrededor del 23%; La producción es la primera y representa entre el 80% y el 90% de las tierras raras del mundo; El volumen de ventas es el primero, con entre el 60% y el 70% de los productos de tierras raras exportados al extranjero. Al mismo tiempo, China es el único país que puede suministrar los 17 tipos de metales de tierras raras, especialmente tierras raras medianas y pesadas con un excelente uso militar. La participación de China es envidiable.
RLa tierra es un valioso recurso estratégico, conocido como “glutamato monosódico industrial” y “madre de nuevos materiales”, y se utiliza ampliamente en ciencia y tecnología de vanguardia y en la industria militar. Según el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, los materiales funcionales como los imanes permanentes de tierras raras, la luminiscencia, el almacenamiento de hidrógeno y la catálisis se han convertido en materias primas indispensables para industrias de alta tecnología como la fabricación de equipos avanzados, nuevas energías e industrias emergentes. Ampliamente utilizado en electrónica, industria petroquímica, metalurgia, maquinaria, nuevas energías, industria ligera, protección del medio ambiente, agricultura, etc. .
Ya en 1983, Japón introdujo un sistema de reservas estratégicas para minerales raros, y el 83% de sus tierras raras nacionales procedían de China.
Mire a Estados Unidos nuevamente, sus reservas de tierras raras ocupan el segundo lugar después de China, pero sus tierras raras son todas tierras raras ligeras, que se dividen en tierras raras pesadas y tierras raras ligeras. Las tierras raras pesadas son muy caras y las tierras raras ligeras no son económicas de extraer, ya que la gente de la industria las ha convertido en tierras raras falsas. El 80% de las importaciones estadounidenses de tierras raras provienen de China.
El camarada Deng Xiaoping dijo una vez: “Hay petróleo en Medio Oriente y tierras raras en China”. La implicación de sus palabras es evidente. Las tierras raras no son sólo el “MSG” necesario para una quinta parte de los productos de alta tecnología del mundo, sino también una poderosa moneda de cambio para China en la mesa de negociaciones mundial en el futuro. Proteger y utilizar científicamente los recursos de tierras raras se ha convertido en una estrategia nacional solicitada por muchas personas con ideales elevados en los últimos años para evitar que los preciosos recursos de tierras raras se vendan y exporten a ciegas a los países occidentales. En 1992, Deng Xiaoping afirmó claramente el estatus de China como un gran país de tierras raras.
Lista de usos de 17 tierras raras
1 el lantano se utiliza en materiales de aleación y películas agrícolas.
El cerio se utiliza ampliamente en el vidrio de los automóviles.
3 el praseodimio se utiliza ampliamente en pigmentos cerámicos
El neodimio se utiliza ampliamente en materiales aeroespaciales.
5 platillos proporcionan energía auxiliar para los satélites.
Aplicación de 6 Samario en Reactor de Energía Atómica
7 lentes de fabricación de europio y pantallas de cristal líquido
Gadolinio 8 para resonancia magnética médica
El terbio 9 se utiliza en el regulador de alas de aviones.
10 erbio se utiliza en telémetros láser en asuntos militares
11 El disprosio se utiliza como fuente de iluminación para películas e imprentas.
12 holmio se utiliza para fabricar dispositivos de comunicación óptica.
13 tulio se utiliza para el diagnóstico clínico y el tratamiento de tumores.
14 aditivo de iterbio para elemento de memoria de computadora
Aplicación del 15 lutecio en la tecnología de baterías energéticas.
16 itrio fabrica cables y componentes de fuerza de aviones
El escandio se utiliza a menudo para fabricar aleaciones.
Los detalles son los siguientes:
1
Lantano (LA)
En la Guerra del Golfo, el dispositivo de visión nocturna con lantano, un elemento de tierras raras, se convirtió en la fuente abrumadora de los tanques estadounidenses. La imagen de arriba muestra polvo de cloruro de lantano.(mapa de datos)
El lantano se usa ampliamente en materiales piezoeléctricos, materiales electrotérmicos, materiales termoeléctricos, materiales magnetorresistivos, materiales luminiscentes (polvo azul), materiales de almacenamiento de hidrógeno, vidrio óptico, materiales láser, diversos materiales de aleaciones, etc. El lantano también se usa en catalizadores para la preparación de En muchos productos químicos orgánicos, los científicos han denominado al lantano "súper calcio" por su efecto en los cultivos.
2
Cerio (CE)
El cerio se puede utilizar como catalizador, electrodo de arco y vidrio especial. La aleación de cerio es resistente a altas temperaturas y se puede utilizar para fabricar piezas de propulsión a chorro.(mapa de datos)
(1) El cerio, como aditivo del vidrio, puede absorber los rayos ultravioleta e infrarrojos y se ha utilizado ampliamente en el vidrio de los automóviles. No solo puede prevenir los rayos ultravioleta, sino también reducir la temperatura dentro del automóvil, a fin de ahorrar electricidad para el aire. Acondicionamiento. Desde 1997, se ha añadido ceria a todos los cristales de automóviles en Japón. En 1996, se utilizaron al menos 2.000 toneladas de ceria en vidrios para automóviles, y más de 1.000 toneladas en los Estados Unidos.
(2) En la actualidad, el cerio se utiliza en catalizadores de purificación de gases de escape de automóviles, que pueden prevenir eficazmente que una gran cantidad de gases de escape de automóviles se descarguen al aire. El consumo de cerio en Estados Unidos representa un tercio del consumo total de tierras raras.
(3) El sulfuro de cerio se puede utilizar en pigmentos en lugar de plomo, cadmio y otros metales que son perjudiciales para el medio ambiente y los seres humanos. Se puede utilizar para colorear plásticos, recubrimientos, tintas y industrias de papel. En la actualidad, la empresa líder es la francesa Rhone Planck.
(4) CE: el sistema láser LiSAF es un láser de estado sólido desarrollado por los Estados Unidos. Puede usarse para detectar armas biológicas y medicamentos mediante el control de la concentración de triptófano. El cerio se usa ampliamente en muchos campos. Casi todas las aplicaciones de tierras raras contienen cerio, como polvo de pulido, materiales de almacenamiento de hidrógeno, materiales termoeléctricos, electrodos de tungsteno y cerio, condensadores cerámicos, cerámicas piezoeléctricas, abrasivos de carburo de silicio y cerio, materias primas para pilas de combustible, catalizadores de gasolina, algunos materiales magnéticos permanentes y diversas aleaciones. aceros y metales no ferrosos.
3
Praseodimio (PR)
Aleación de praseodimio y neodimio
(1) El praseodimio se usa ampliamente en cerámicas de construcción y cerámicas de uso diario. Se puede mezclar con esmalte cerámico para hacer esmalte de color y también se puede utilizar como pigmento debajo del vidriado. El pigmento es de color amarillo claro con un color puro y elegante.
(2) Se utiliza para fabricar imanes permanentes. Al utilizar metal barato de praseodimio y neodimio en lugar de metal de neodimio puro para fabricar material de imán permanente, su resistencia al oxígeno y sus propiedades mecánicas obviamente mejoran, y se puede procesar en imanes de varias formas. Es ampliamente utilizado en diversos dispositivos electrónicos y motores.
(3) Se utiliza en el craqueo catalítico del petróleo. La actividad, selectividad y estabilidad del catalizador se pueden mejorar agregando praseodimio y neodimio enriquecidos en un tamiz molecular de zeolita Y para preparar el catalizador de craqueo del petróleo. China comenzó a utilizarlo industrialmente en la década de 1970. y el consumo va en aumento.
(4) El praseodimio también se puede utilizar para el pulido abrasivo. Además, el praseodimio se utiliza ampliamente en el campo de la fibra óptica.
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Neodimio (sin fecha)
¿Por qué se puede encontrar primero el tanque M1? El tanque está equipado con un telémetro láser Nd: YAG, que puede alcanzar un alcance de casi 4000 metros a plena luz del día.(mapa de datos)
Con el nacimiento del praseodimio surgió el neodimio. La llegada del neodimio activó el campo de las tierras raras, jugó un papel importante en el campo de las tierras raras e influyó en el mercado de las tierras raras.
El neodimio se ha convertido en un punto importante en el mercado desde hace muchos años debido a su posición única en el campo de las tierras raras. El mayor usuario de metal de neodimio es el material de imán permanente NdFeB. La llegada de los imanes permanentes de NdFeB ha inyectado nueva vitalidad al campo de alta tecnología de tierras raras. El imán de NdFeB es llamado "el rey de los imanes permanentes" debido a su producto de alta energía magnética. Es ampliamente utilizado en electrónica, maquinaria y otras industrias por su excelente rendimiento. El desarrollo exitoso del espectrómetro magnético alfa indica que las propiedades magnéticas de los imanes de NdFeB en China han alcanzado el nivel de clase mundial. El neodimio también se utiliza en materiales no ferrosos. Agregar entre 1,5 y 2,5 % de neodimio a una aleación de magnesio o aluminio puede mejorar el rendimiento a altas temperaturas, la estanqueidad al aire y la resistencia a la corrosión de la aleación. Ampliamente utilizado como material aeroespacial. Además, el granate de itrio y aluminio dopado con neodimio produce un rayo láser de onda corta, que se utiliza ampliamente en la industria para soldar y cortar materiales delgados con un espesor inferior a 10 mm. En el tratamiento médico se utiliza el láser Nd:YAG para eliminar cirugía o desinfectar heridas en lugar de bisturí. El neodimio también se utiliza para colorear materiales cerámicos y de vidrio y como aditivo para productos de caucho.
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Trolio (Pm)
El tulio es un elemento radiactivo artificial producido por reactores nucleares (mapa de datos)
(1) se puede utilizar como fuente de calor. Proporcionar energía auxiliar para la detección de vacío y satélite artificial.
(2)Pm147 emite rayos β de baja energía, que pueden utilizarse para fabricar baterías de platillos. Como fuente de alimentación para instrumentos y relojes de guía de misiles. Este tipo de batería es de tamaño pequeño y puede utilizarse de forma continua durante varios años. Además, el prometio también se utiliza en instrumentos portátiles de rayos X, preparación de fósforo, medición de espesor y lámparas de baliza.
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Samario (Sm)
Samario metálico (mapa de datos)
El Sm es de color amarillo claro y es la materia prima del imán permanente de Sm-Co, y el imán de Sm-Co es el primer imán de tierras raras utilizado en la industria. Hay dos tipos de imanes permanentes: sistema SmCo5 y sistema Sm2Co17. A principios de la década de 1970, se inventó el sistema SmCo5 y, más tarde, el sistema Sm2Co17. Ahora se da prioridad a la demanda de estos últimos. La pureza del óxido de samario utilizado en el imán de samario y cobalto no tiene por qué ser demasiado alta. Teniendo en cuenta el costo, se utiliza principalmente alrededor del 95% de los productos. Además, el óxido de samario también se utiliza en catalizadores y condensadores cerámicos. Además, el samario tiene propiedades nucleares, por lo que puede utilizarse como material estructural, material de protección y material de control para reactores de energía atómica, de modo que la enorme energía generada por la fisión nuclear se pueda utilizar de forma segura.
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Europio (UE)
Polvo de óxido de europio (mapa de datos)
El óxido de europio se utiliza principalmente para fósforo (mapa de datos)
En 1901, Eugene-Antole Demarcay descubrió un nuevo elemento procedente del “samario”, denominado europio. Probablemente debe su nombre a la palabra Europa. El óxido de europio se utiliza principalmente para polvos fluorescentes. Eu3+ se utiliza como activador del fósforo rojo y Eu2+ se utiliza como fósforo azul. Ahora Y2O2S:Eu3+ es el mejor fósforo en eficiencia luminosa, estabilidad del recubrimiento y costo de reciclaje. Además, se está utilizando ampliamente debido a la mejora de tecnologías como la mejora de la eficiencia luminosa y el contraste. En los últimos años, el óxido de europio también se ha utilizado como fósforo de emisión estimulada para nuevos sistemas de diagnóstico médico por rayos X. El óxido de europio también se puede utilizar para fabricar lentes de colores y filtros ópticos, para dispositivos de almacenamiento de burbujas magnéticas. También puede mostrar su talento en los materiales de control, materiales de protección y materiales estructurales de reactores atómicos.
8
Gadolinio (Gd)
El gadolinio y sus isótopos son los absorbentes de neutrones más eficaces y pueden utilizarse como inhibidores de reactores nucleares. (mapa de datos)
(1) Su complejo paramagnético soluble en agua puede mejorar la señal de imágenes de RMN del cuerpo humano en tratamientos médicos.
(2) Su óxido de azufre se puede utilizar como rejilla matricial del tubo de osciloscopio y pantalla de rayos X con brillo especial.
(3) El gadolinio en Gadolinium Gallium Garnet es un sustrato único ideal para la memoria de burbujas.
(4) Puede usarse como medio de refrigeración magnético sólido sin restricción del ciclo Camot.
(5) Se utiliza como inhibidor para controlar el nivel de reacción en cadena de las centrales nucleares para garantizar la seguridad de las reacciones nucleares.
(6) Se utiliza como aditivo del imán de samario y cobalto para garantizar que el rendimiento no cambie con la temperatura.
9
Terbio (Tb)
Polvo de óxido de terbio (mapa de datos)
La aplicación del terbio afecta principalmente al campo de la alta tecnología, que es un proyecto de vanguardia con uso intensivo de tecnología y conocimiento, así como un proyecto con notables beneficios económicos y atractivas perspectivas de desarrollo.
(1) Los fósforos se utilizan como activadores del polvo verde en fósforos tricolores, como la matriz de fosfato activada por terbio, la matriz de silicato activada por terbio y la matriz de aluminato de cerio y magnesio activada por terbio, todas las cuales emiten luz verde en estado excitado.
(2) Materiales de almacenamiento magnetoópticos. En los últimos años, los materiales magnetoópticos de terbio han alcanzado la escala de producción en masa. Los discos magnetoópticos hechos de películas amorfas de Tb-Fe se utilizan como elementos de almacenamiento informático y la capacidad de almacenamiento aumenta entre 10 y 15 veces.
(3) Vidrio magnetoóptico, el vidrio rotatorio de Faraday que contiene terbio es el material clave para la fabricación de rotadores, aisladores y anuladores que se utilizan ampliamente en la tecnología láser. Especialmente, el desarrollo de TerFenol ha abierto una nueva aplicación del Terfenol, que es un nuevo material descubierto en la década de 1970. La mitad de esta aleación se compone de terbio y disprosio, a veces con holmio y el resto es hierro. La aleación fue desarrollada por primera vez por el Laboratorio Ames en Iowa, EE. UU. Cuando el terfenol se coloca en un campo magnético, su tamaño cambia más que el de los materiales magnéticos ordinarios, lo que puede hacer posibles algunos movimientos mecánicos precisos. El hierro terbio disprosio se utilizó principalmente en sonar al principio y se ha utilizado ampliamente en muchos campos en la actualidad, desde sistemas de inyección de combustible, control de válvulas de líquido, microposicionamiento hasta actuadores mecánicos, mecanismos y reguladores de alas para telescopios espaciales de aviones.
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dy (dy)
Disprosio metálico (mapa de datos)
(1) Como aditivo de los imanes permanentes de NdFeB, agregar aproximadamente entre un 2 y un 3 % de disprosio a este imán puede mejorar su fuerza coercitiva. En el pasado, la demanda de disprosio no era grande, pero con la creciente demanda de imanes de NdFeB, se convirtió en un elemento aditivo necesario, y el grado debe ser de aproximadamente 95 ~ 99,9%, y la demanda también aumentó rápidamente.
(2) El disprosio se utiliza como activador del fósforo. El disprosio trivalente es un ion activador prometedor de materiales luminiscentes tricolores con un solo centro luminiscente. Consta principalmente de dos bandas de emisión, una es de emisión de luz amarilla y la otra es de emisión de luz azul. Los materiales luminiscentes dopados con disprosio se pueden utilizar como fósforos tricolores.
(3) El disprosio es una materia prima metálica necesaria para preparar la aleación de terfenol en una aleación magnetostrictiva, que puede realizar algunas actividades precisas de movimiento mecánico. (4) El metal disprosio se puede utilizar como material de almacenamiento magnetoóptico con alta velocidad de grabación y sensibilidad de lectura.
(5) Utilizada en la preparación de lámparas de disprosio, la sustancia de trabajo utilizada en las lámparas de disprosio es el yoduro de disprosio, que tiene las ventajas de alto brillo, buen color, alta temperatura de color, tamaño pequeño, arco estable, etc., y se ha utilizado como fuente de iluminación para películas e imprenta.
(6) El disprosio se utiliza para medir el espectro de energía de neutrones o como absorbente de neutrones en la industria de la energía atómica debido a su gran área transversal de captura de neutrones.
(7) Dy3Al5O12 también se puede utilizar como sustancia de trabajo magnética para refrigeración magnética. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los campos de aplicación del disprosio se ampliarán y ampliarán continuamente.
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Holmio (Ho)
Aleación Ho-Fe (mapa de datos)
En la actualidad, es necesario desarrollar más el campo de aplicación del hierro y el consumo no es muy grande. Recientemente, el Instituto de Investigación de Tierras Raras de Baotou Steel adoptó tecnología de purificación por destilación a alta temperatura y alto vacío, y desarrolló metal de alta pureza Qin Ho/>RE>99,9% con bajo contenido de impurezas de tierras no raras.
En la actualidad, los principales usos de las cerraduras son:
(1) Como aditivo de las lámparas halógenas metálicas, las lámparas halógenas metálicas son un tipo de lámpara de descarga de gas desarrollada sobre la base de una lámpara de mercurio de alta presión, y su característica es que la bombilla está llena de varios haluros de tierras raras. En la actualidad se utilizan principalmente yoduros de tierras raras, que emiten diferentes líneas espectrales cuando se descarga gas. La sustancia de trabajo utilizada en la lámpara de hierro es qinioduro. Se puede obtener una mayor concentración de átomos metálicos en la zona del arco, mejorando así en gran medida la eficiencia de la radiación.
(2) El hierro se puede utilizar como aditivo para grabar hierro o mil millones de granates de aluminio.
(3) El granate de aluminio dopado con Khin (Ho: YAG) puede emitir un láser de 2 um, y la tasa de absorción del láser de 2 um por los tejidos humanos es alta, casi tres órdenes de magnitud mayor que la del Hd: YAG. Por lo tanto, cuando se utiliza el láser Ho:YAG para operaciones médicas, no solo puede mejorar la eficiencia y precisión de la operación, sino también reducir el área de daño térmico a un tamaño más pequeño. El haz libre generado por el cristal de la cerradura puede eliminar la grasa sin generar calor excesivo. Para reducir el daño térmico a los tejidos sanos, se informa que el tratamiento del glaucoma con láser w en los Estados Unidos puede reducir el dolor de la cirugía. de cristal láser de 2um en China ha alcanzado el nivel internacional, por lo que es necesario desarrollar y producir este tipo de cristal láser.
(4) También se puede agregar una pequeña cantidad de Cr a la aleación magnetoestrictiva Terfenol-D para reducir el campo externo requerido para la magnetización de saturación.
(5) Además, la fibra dopada con hierro se puede utilizar para fabricar láseres de fibra, amplificadores de fibra, sensores de fibra y otros dispositivos de comunicación óptica, que desempeñarán un papel más importante en la rápida comunicación por fibra óptica actual.
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Erbio (ER)
Polvo de óxido de erbio (tabla informativa)
(1) La emisión de luz de Er3+ a 1550 nm es de especial importancia, porque esta longitud de onda se encuentra en la pérdida más baja de la fibra óptica en la comunicación por fibra óptica. Después de ser excitado por luz de 980 nm y 1480 nm, el ion cebo (Er3 +) transita del estado fundamental 4115/2 al estado de alta energía 4I13/2. Cuando Er3 + en el estado de alta energía vuelve al estado fundamental, Emite luz de 1550 nm. La fibra de cuarzo puede transmitir luz de diferentes longitudes de onda. Sin embargo, la tasa de atenuación óptica de la banda de 1550 nm es la más baja (0,15 dB/km), que es casi la tasa de atenuación límite inferior. Por lo tanto, la pérdida óptica de la comunicación por fibra óptica es mínima cuando se utiliza como luz de señal a 1550 nm. De esta manera, si se mezcla la concentración adecuada de cebo en la matriz adecuada, el amplificador puede compensar la pérdida en el sistema de comunicación de acuerdo con la Principio láser. Por lo tanto, en la red de telecomunicaciones que necesita amplificar la señal óptica de 1550 nm, el amplificador de fibra dopada con cebo es un dispositivo óptico esencial. En la actualidad, se ha comercializado el amplificador de fibra de sílice dopado con cebo. Se informa que para evitar una absorción inútil, la cantidad de dopado en la fibra óptica es de decenas a cientos de ppm. El rápido desarrollo de la comunicación por fibra óptica abrirá nuevos campos de aplicación. .
(2) (2) Además, el cristal láser dopado con cebo y su láser de salida de 1730 nm y de 1550 nm son seguros para los ojos humanos, buen rendimiento de transmisión atmosférica, fuerte capacidad de penetración en el humo del campo de batalla, buena seguridad, no es fácil de detectar por el enemigo, y el contraste de la radiación de los objetivos militares es grande. Se ha convertido en un telémetro láser portátil que es seguro para los ojos humanos en uso militar.
(3) (3) Se puede agregar Er3 + al vidrio para fabricar material láser de vidrio de tierras raras, que es el material láser sólido con la mayor energía de pulso de salida y la mayor potencia de salida.
(4) Er3+ también se puede utilizar como ion activo en materiales láser de conversión ascendente de tierras raras.
(5) (5) Además, el cebo también se puede utilizar para decolorar y colorear vasos de vidrio y cristal.
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Tulio (TM)
Después de ser irradiado en un reactor nuclear, el tulio produce un isótopo que puede emitir rayos X, que puede usarse como fuente de rayos X portátil.(mapa de datos)
(1)TM Se utiliza como fuente de rayos de una máquina de rayos X portátil. Después de ser irradiado en un reactor nuclear,TMproduce un tipo de isótopo que puede emitir rayos X, que pueden usarse para fabricar irradiadores de sangre portátiles. Este tipo de radiómetro puede convertir el yu-169 enTM-170 bajo la acción del haz alto y medio, e irradia rayos X para irradiar sangre y disminuir los glóbulos blancos. Son estos glóbulos blancos los que provocan el rechazo del trasplante de órganos, para reducir el rechazo temprano de órganos.
(2) (2)TMTambién se puede utilizar en el diagnóstico clínico y el tratamiento de tumores debido a su alta afinidad por el tejido tumoral, las tierras raras pesadas son más compatibles que las tierras raras ligeras, especialmente la afinidad de Yu es la mayor.
(3) (3) El sensibilizador de rayos X Laobr: br (azul) se utiliza como activador en el fósforo de la pantalla de sensibilización de rayos X para mejorar la sensibilidad óptica, reduciendo así la exposición y el daño de los rayos X a los seres humanos. La dosis de radiación es del 50%, lo que tiene una importante importancia práctica en aplicaciones médicas.
(4) (4) La lámpara de halogenuros metálicos se puede utilizar como aditivo en una nueva fuente de iluminación.
(5) (5) Tm3 + se puede agregar al vidrio para fabricar material láser de vidrio de tierras raras, que es el material láser de estado sólido con el mayor pulso de salida y la mayor potencia de salida. Tm3 + también se puede usar como ion de activación. de materiales láser de conversión ascendente de tierras raras.
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Iterbio (Yb)
Iterbio metálico (mapa de datos)
(1) Como material de recubrimiento de protección térmica. Los resultados muestran que el espejo puede mejorar obviamente la resistencia a la corrosión del recubrimiento de zinc electrodepositado, y el tamaño de grano del recubrimiento con espejo es más pequeño que el del recubrimiento sin espejo.
(2) Como material magnetoestrictivo. Este material tiene las características de magnetoestricción gigante, es decir, expansión en el campo magnético. La aleación se compone principalmente de aleación de espejo/ferrita y aleación de disprosio/ferrita, y se agrega una cierta proporción de manganeso para producir Magnetoestricción gigante.
(3) Elemento espejo utilizado para medir la presión. Los experimentos muestran que la sensibilidad del elemento espejo es alta en el rango de presión calibrado, lo que abre una nueva vía para la aplicación del espejo en la medición de presión.
(4) Empastes a base de resina para las cavidades de los molares para reemplazar la amalgama de plata comúnmente utilizada en el pasado.
(5) Los académicos japoneses han completado con éxito la preparación de un láser de guía de onda de línea integrada de granate de vanadio y baht dopado con espejo, lo cual es de gran importancia para el desarrollo posterior de la tecnología láser. Además, el espejo también se utiliza para activadores de polvo fluorescente, radiocerámicas, aditivos para elementos de memoria electrónica de computadoras (burbujas magnéticas), fundentes de fibra de vidrio y aditivos para vidrio óptico, etc.
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Lutecio (Lu)
Polvo de óxido de lutecio (mapa de datos)
Cristal de silicato de itrio lutecio (mapa de datos)
(1) fabricar algunas aleaciones especiales. Por ejemplo, se puede utilizar una aleación de lutecio y aluminio para el análisis de activación de neutrones.
(2) Los nucleidos de lutecio estables desempeñan un papel catalítico en el craqueo, alquilación, hidrogenación y polimerización del petróleo.
(3) La adición de itrio hierro o granate de itrio aluminio puede mejorar algunas propiedades.
(4) Materias primas del depósito de burbujas magnéticas.
(5) Un cristal funcional compuesto, el tetraborato de neodimio, itrio y aluminio dopado con lutecio, pertenece al campo técnico del crecimiento de cristales de enfriamiento con solución salina. Los experimentos muestran que el cristal NYAB dopado con lutecio es superior al cristal NYAB en uniformidad óptica y rendimiento láser.
(6) Se ha descubierto que el lutecio tiene aplicaciones potenciales en pantallas electrocrómicas y semiconductores moleculares de baja dimensión. Además, el lutecio también se utiliza en la tecnología de baterías energéticas y como activador de fósforo.
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Itrio (y)
El itrio se usa ampliamente, el granate de itrio y aluminio se puede usar como material láser, el granate de itrio y hierro se usa para tecnología de microondas y transferencia de energía acústica, y el vanadato de itrio dopado con europio y el óxido de itrio dopado con europio se usan como fósforos para televisores en color. (mapa de datos)
(1) Aditivos para aceros y aleaciones no ferrosas. La aleación de FeCr suele contener entre un 0,5% y un 4% de itrio, lo que puede mejorar la resistencia a la oxidación y la ductilidad de estos aceros inoxidables; Las propiedades integrales de la aleación MB26 obviamente mejoran al agregar una cantidad adecuada de tierras raras mixtas ricas en itrio, que pueden reemplazar algunas aleaciones de aluminio de resistencia media y usarse en los componentes estresados de las aeronaves. Al agregar una pequeña cantidad de tierras raras ricas en itrio a la aleación de Al-Zr, se puede mejorar la conductividad de esa aleación; La aleación ha sido adoptada por la mayoría de las fábricas de alambre de China. Agregar itrio a la aleación de cobre mejora la conductividad y la resistencia mecánica.
(2) Para desarrollar piezas de motor se puede utilizar material cerámico de nitruro de silicio que contenga un 6% de itrio y un 2% de aluminio.
(3) El rayo láser Nd:Y:Al:Granate con una potencia de 400 vatios se utiliza para perforar, cortar y soldar componentes grandes.
(4) La pantalla del microscopio electrónico compuesta de monocristal de granate Y-Al tiene un alto brillo de fluorescencia, baja absorción de luz dispersa y buena resistencia a altas temperaturas y resistencia al desgaste mecánico.
(5) La aleación estructural con alto contenido de itrio que contiene 90% de itrio se puede utilizar en la aviación y otros lugares que requieren baja densidad y alto punto de fusión.
(6) El material conductor de protones de alta temperatura SrZrO3 dopado con itrio, que atrae mucha atención en la actualidad, es de gran importancia para la producción de pilas de combustible, pilas electrolíticas y sensores de gas que requieren una alta solubilidad en hidrógeno. Además, el itrio también se utiliza como material de pulverización a alta temperatura, diluyente para combustible de reactores atómicos, aditivo para materiales magnéticos permanentes y captador en la industria electrónica.
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Escandio (Sc)
Escandio metálico (mapa de datos)
En comparación con el itrio y los lantánidos, el escandio tiene un radio iónico particularmente pequeño y una alcalinidad del hidróxido particularmente débil. Por lo tanto, cuando se mezclan escandio y elementos de tierras raras, el escandio precipitará primero cuando se trate con amoníaco (o álcali extremadamente diluido), por lo que puede separarse fácilmente de los elementos de tierras raras mediante el método de "precipitación fraccionada". Otro método es utilizar la descomposición por polarización del nitrato para la separación. El nitrato de escandio es el más fácil de descomponer, logrando así el propósito de la separación.
Sc se puede obtener por electrólisis. ScCl3, KCl y LiCl se funden conjuntamente durante el refinado del escandio y el zinc fundido se utiliza como cátodo para la electrólisis, de modo que el escandio precipita en el electrodo de zinc y luego el zinc se evapora para obtener escandio. Además, el escandio se recupera fácilmente cuando se procesa el mineral para producir elementos de uranio, torio y lantánidos. La recuperación integral de escandio asociado a partir de minerales de tungsteno y estaño también es una de las fuentes importantes de escandio. El escandio es mPrincipalmente en estado trivalente en el compuesto, que se oxida fácilmente a Sc2O3 en el aire y pierde su brillo metálico y se vuelve gris oscuro.
Los principales usos del escandio son:
(1) El escandio puede reaccionar con agua caliente para liberar hidrógeno y también es soluble en ácido, por lo que es un agente reductor fuerte.
(2) El óxido y el hidróxido de escandio son sólo alcalinos, pero sus cenizas salinas difícilmente se pueden hidrolizar. El cloruro de escandio es un cristal blanco, soluble en agua y delicuescente en el aire. (3) En la industria metalúrgica, el escandio se utiliza a menudo para fabricar aleaciones (aditivos de aleaciones) para mejorar la resistencia, la dureza, la resistencia al calor y el rendimiento de las aleaciones. Por ejemplo, agregar una pequeña cantidad de escandio al hierro fundido puede mejorar significativamente las propiedades del hierro fundido, mientras que agregar una pequeña cantidad de escandio al aluminio puede mejorar su resistencia y resistencia al calor.
(4) En la industria electrónica, el escandio se puede utilizar como diversos dispositivos semiconductores. Por ejemplo, la aplicación del sulfito de escandio en semiconductores ha atraído la atención en el país y en el extranjero, y la ferrita que contiene escandio también es prometedora enNúcleos magnéticos de computadora.
(5) En la industria química, el compuesto de escandio se utiliza como agente de deshidrogenación y deshidratación de alcohol, que es un catalizador eficaz para la producción de etileno y cloro a partir de ácido clorhídrico residual.
(6) En la industria del vidrio se pueden fabricar vasos especiales que contienen escandio.
(7) En la industria de fuentes de luz eléctrica, las lámparas de escandio y sodio hechas de escandio y sodio tienen las ventajas de una alta eficiencia y un color de luz positivo.
(8) El escandio existe en la naturaleza en forma de 45Sc. Además, hay nueve isótopos radiactivos de escandio, a saber, 40~44Sc y 46~49Sc. Entre ellos, el 46Sc, como trazador, se ha utilizado en la industria química, metalurgia y oceanografía. En medicina, hay personas en el extranjero que estudian el uso de 46Sc para tratar el cáncer.
Hora de publicación: 04-jul-2022