Elemento de neodimio para dispositivos de fusión láser

Neodimio, elemento 60 de la tabla periódica.

Dakota del Norte

El neodimio está asociado con el praseodimio, ambos lantánidos con propiedades muy similares. En 1885, después de que el químico sueco Mosander descubriera la mezcla de...lantanoy praseodimio y neodimio, los austriacos Welsbach separaron con éxito dos tipos de "tierras raras": óxido de neodimio yóxido de praseodimio, y finalmente se separaronneodimioypraseodimiode ellos.

El neodimio, un metal blanco plateado con propiedades químicas activas, puede oxidarse rápidamente en el aire. Al igual que el praseodimio, reacciona lentamente en agua fría y libera rápidamente hidrógeno en agua caliente. El neodimio tiene un bajo contenido en la corteza terrestre y se encuentra principalmente en la monacita y la bastnasita, siendo su abundancia la segunda después del cerio.

El neodimio se utilizó principalmente como colorante en el vidrio en el siglo XIX. Cuandoóxido de neodimioAl fundirse en vidrio, se obtenían diversos tonos que iban del rosa cálido al azul, dependiendo de la fuente de luz ambiental. No subestime el vidrio especial de iones de neodimio llamado "vidrio de neodimio". Es el "corazón" de los láseres, y su calidad determina directamente el potencial y la calidad de la energía de salida del dispositivo láser. Actualmente se conoce como el medio de trabajo láser en la Tierra que puede generar la máxima energía. Los iones de neodimio en el vidrio de neodimio son la clave para subir y bajar en el "rascacielos" de niveles de energía y formar el láser de máxima energía durante el gran proceso de transición, que puede amplificar la energía láser de nivel insignificante de nanojulios 10-9 al nivel del "pequeño sol". El dispositivo de fusión láser de vidrio de neodimio más grande del mundo, el Dispositivo Nacional de Ignición de los Estados Unidos, ha elevado la tecnología de fusión continua del vidrio de neodimio a un nuevo nivel y está catalogado como una de las siete maravillas tecnológicas más importantes del país. En 1964, el Instituto de Óptica y Mecánica de Precisión de Shanghái de la Academia China de Ciencias inició la investigación sobre cuatro tecnologías clave: fusión continua, recocido de precisión, canteado y ensayo de vidrio de neodimio. Tras décadas de exploración, en la última década se ha logrado un gran avance. El equipo de Hu Lili es el primero del mundo en desarrollar el dispositivo láser ultraintenso y ultracorto de Shanghái con una potencia láser de 10 vatios. Su objetivo principal es dominar la tecnología clave para la fabricación de lotes de vidrio de neodimio por láser a gran escala y de alto rendimiento. Por lo tanto, el Instituto de Óptica y Maquinaria de Precisión de Shanghái de la Academia China de Ciencias se ha convertido en la primera institución del mundo en dominar de forma independiente la tecnología de producción completa de componentes de vidrio de neodimio por láser.

El neodimio también se puede utilizar para fabricar el imán permanente más potente conocido: la aleación de neodimio-hierro-boro. Esta aleación fue una importante recompensa ofrecida por Japón en la década de 1980 para romper el monopolio de General Motors en Estados Unidos. El científico contemporáneo Masato Zuokawa inventó un nuevo tipo de imán permanente, una aleación compuesta por tres elementos: neodimio, hierro y boro. Científicos chinos también han creado un nuevo método de sinterización que utiliza la sinterización por calentamiento por inducción en lugar de la sinterización y el tratamiento térmico tradicionales, para lograr una densidad de sinterización superior al 95 % del valor teórico del imán, lo que evita el crecimiento excesivo del grano, acorta el ciclo de producción y, en consecuencia, reduce los costos de producción.


Hora de publicación: 01-ago-2023