Gellir defnyddio'r defnydd o ddaearoedd prin mewn gwlad i bennu ei lefel ddiwydiannol. Ni ellir gwahanu unrhyw ddeunyddiau, cydrannau ac offer uchel, manwl gywir ac uwch oddi wrth fetelau prin. Pam fod yr un dur yn gwneud eraill yn fwy gwrthsefyll cyrydiad na chi? Ai'r un gwerthyd offeryn peiriant ag y mae eraill yn fwy gwydn a manwl gywir na chi? A yw hefyd yn grisial sengl y gall eraill gyrraedd tymheredd uchel o 1650 ° C? Pam mae gan wydr rhywun arall fynegai plygiannol mor uchel? Pam y gall Toyota gyflawni effeithlonrwydd thermol ceir uchaf y byd o 41%? Mae'r rhain i gyd yn gysylltiedig â chymhwyso metelau prin.
Metelau daear prin, a elwir hefyd yn elfennau daear prin, yn derm ar y cyd am 17 elfen o'rsgandiwm, yttrium, a chyfres Lanthanide yn y grŵp cyfnodol Tabl IIIB, a gynrychiolir yn gyffredin gan R neu Re. Mae Scandium ac Yttrium yn cael eu hystyried yn elfennau daear prin oherwydd eu bod yn aml yn cydfodoli ag elfennau lanthanid mewn dyddodion mwynau ac mae ganddynt briodweddau cemegol tebyg.
Yn wahanol i'w enw, mae digonedd elfennau prin y ddaear (ac eithrio Promethium) yn y gramen yn eithaf uchel, gyda cherium yn 25ain yn nifer y elfennau cramennol, gan gyfrif am 0.0068% (yn agos at gopr). Fodd bynnag, oherwydd ei briodweddau geocemegol, anaml y mae elfennau daear prin yn cael eu cyfoethogi i lefel y gellir ei hecsbloetio'n economaidd. Mae enw elfennau prin y Ddaear yn deillio o'u prinder. Y mwyn cyntaf prin y ddaear a ddarganfuwyd gan fodau dynol oedd mwyn silicon beryllium yttrium a dynnwyd o fwynglawdd ym mhentref Iterbi, Sweden, lle tarddodd llawer o enwau elfennau daear prin.
Mae eu henwau a'u symbolau cemegol ynSc, y, la, ce, pr, nd, pm, sm, uu, gd, tb, dy, ho, er, tm, yb, yb, a lu. Eu rhifau atomig yw 21 (SC), 39 (y), 57 (la) i 71 (lu).
Hanes darganfod elfennau daear prin
Yn 1787, daeth Ca Arrhenius o Sweden o hyd i fwyn du metel daear prin anarferol yn nhref fach Ytterby ger Stockholm. Yn 1794, ynysodd y Ffindir J. Gadolin sylwedd newydd ohono. Dair blynedd yn ddiweddarach (1797), cadarnhaodd Sweden AG Ekeberg y darganfyddiad hwn ac enwodd y sylwedd newydd Yttria (Yttrium Earth) ar ôl y man lle cafodd ei ddarganfod. Yn ddiweddarach, er cof am gadolinite, galwyd y math hwn o fwyn yn gadolinite. Yn 1803, darganfu cemegwyr yr Almaen MH Klaproth, cemegwyr Sweden JJ Berzelius, a W. Hisinger sylwedd newydd - ceria - o fwyn (mwyn silicad cerium). Yn 1839, darganfu CG Mosander Swede Lanthanum. Yn 1843, darganfu Musander Terbium ac Erbium eto. Yn 1878, darganfu Marinac y Swistir ytterbium. Ym 1879, darganfu’r Ffrancwyr Samarium, darganfu’r Sweden holmiwm a thulium, a darganfu’r Sweden sgandiwm. Yn 1880, darganfu Marinac y Swistir gadolinium. Ym 1885, darganfu Awstria A. von Wels Bach Praseodymium a Neodymium. Yn 1886, darganfu Bouvabadrand dysprosium. Ym 1901, darganfu dyn Ffrainc EA DeMarcay Europium. Ym 1907, darganfu’r dyn o Ffrainc G. Urban Lutetium. Ym 1947, cafodd Americanwyr fel Ja Marinsky Promethium o gynhyrchion ymholltiad wraniwm. Cymerodd dros 150 mlynedd o wahanu Yttrium Earth gan Gadolin ym 1794 i gynhyrchu Promethium ym 1947.
Cymhwyso elfennau daear prin
Elfennau daear prinfe'u gelwir yn "fitaminau diwydiannol" ac mae ganddynt briodweddau magnetig, optegol a thrydanol rhagorol anadferadwy, gan chwarae rhan enfawr wrth wella perfformiad cynnyrch, cynyddu amrywiaeth cynnyrch, a gwella effeithlonrwydd cynhyrchu. Oherwydd ei effaith fawr a'i dos isel, mae daearoedd prin wedi dod yn elfen bwysig wrth wella strwythur cynnyrch, cynyddu cynnwys technolegol, a hyrwyddo cynnydd technolegol y diwydiant. Fe'u defnyddiwyd yn helaeth mewn caeau fel meteleg, milwrol, petrocemegol, cerameg wydr, amaethyddiaeth a deunyddiau newydd.
Diwydiant Metelegol
Daear brinwedi cael ei gymhwyso yn y maes metelegol am fwy na 30 mlynedd, ac mae wedi ffurfio technolegau a phrosesau cymharol aeddfed. Mae cymhwyso daear brin mewn metelau dur ac anfferrus yn faes mawr ac eang gyda rhagolygon eang. Gall ychwanegu metelau daear prin, fflworidau a silicidau i ddur chwarae rôl wrth fireinio, desulfurization, niwtraleiddio amhureddau niweidiol pwynt toddi isel, a gwella perfformiad prosesu dur; Defnyddir aloi haearn silicon daear prin ac aloi magnesiwm silicon daear prin fel asiantau sfferoidizing i gynhyrchu haearn hydwyth prin y ddaear. Oherwydd eu haddasrwydd arbennig ar gyfer cynhyrchu rhannau haearn hydwyth cymhleth â gofynion arbennig, defnyddir y math hwn o haearn hydwyth yn helaeth mewn diwydiannau gweithgynhyrchu mecanyddol fel automobiles, tractorau a pheiriannau disel; Gall ychwanegu metelau daear prin at aloion anfferrus fel magnesiwm, alwminiwm, copr, sinc a nicel wella priodweddau ffisegol a chemegol yr aloi, yn ogystal â gwella tymheredd ei ystafell a phriodweddau mecanyddol tymheredd uchel.
Maes milwrol
Oherwydd ei briodweddau ffisegol rhagorol fel ffotodrydanol a magnetedd, gall daearoedd prin ffurfio amrywiaeth eang o ddeunyddiau newydd gyda gwahanol briodweddau a gwella ansawdd a pherfformiad cynhyrchion eraill yn fawr. Felly, fe'i gelwir yn "aur diwydiannol". Yn gyntaf, gall ychwanegu daearoedd prin wella perfformiad tactegol dur, aloion alwminiwm, aloion magnesiwm, ac aloion titaniwm a ddefnyddir wrth weithgynhyrchu tanciau, awyrennau a thaflegrau yn sylweddol. Yn ogystal, gellir defnyddio daearoedd prin hefyd fel ireidiau ar gyfer llawer o gymwysiadau uwch-dechnoleg fel electroneg, laserau, diwydiant niwclear, ac uwch-ddargludedd. Unwaith y bydd technoleg prin y Ddaear yn cael ei defnyddio mewn milwrol, mae'n anochel y bydd yn arwain at naid mewn technoleg filwrol. Ar ryw ystyr, mae rheolaeth ysgubol milwrol yr Unol Daleithiau mewn sawl rhyfel lleol ar ôl y Rhyfel Oer, yn ogystal â’i allu i ladd gelynion yn agored â gwaharddiad, yn deillio o’i dechnoleg ddaear brin, fel y Superman.
Diwydiant petrocemegol
Gellir defnyddio elfennau daear prin i wneud catalyddion rhidyll moleciwlaidd yn y diwydiant petrocemegol, gyda manteision fel gweithgaredd uchel, detholusrwydd da, ac ymwrthedd cryf i wenwyn metel trwm. Felly, maent wedi disodli catalyddion silicad alwminiwm ar gyfer prosesau cracio catalytig petroliwm; Yn y broses gynhyrchu o amonia synthetig, defnyddir ychydig bach o nitrad daear prin fel cocatalyst, ac mae ei allu prosesu nwy 1.5 gwaith yn fwy na chynhwysedd catalydd alwminiwm nicel; Yn y broses o syntheseiddio rwber rwber cis-1,4-polybutadiene a rwber isoprene, mae gan y cynnyrch a gafwyd gan ddefnyddio catalydd alwminiwm triisobutyl cycloalkanoate prin brin berfformiad rhagorol, gyda manteision fel llai o hongian gludiog, gweithrediad sefydlog, a phroses ôl-drin byr; Gellir defnyddio ocsidau daear prin cyfansawdd hefyd fel catalyddion ar gyfer puro nwy gwacáu o beiriannau hylosgi mewnol, a gellir defnyddio cerium naphthenate hefyd fel asiant sychu paent.
Gwydr-ceramig
Mae cymhwyso elfennau daear prin yn y diwydiant gwydr a serameg Tsieina wedi cynyddu ar gyfradd gyfartalog o 25% er 1988, gan gyrraedd oddeutu 1600 tunnell ym 1998. Mae cerameg gwydr daear prin nid yn unig yn ddeunyddiau sylfaenol traddodiadol ar gyfer diwydiant a bywyd bob dydd, ond hefyd yn aelod mawr o'r maes uwch-dechnoleg. Gellir defnyddio ocsidau daear prin neu ddwysfwyd daear prin wedi'u prosesu yn helaeth fel powdrau sgleinio ar gyfer gwydr optegol, lensys sbectol, tiwbiau lluniau, tiwbiau osgilosgop, gwydr gwastad, plastig a llestri bwrdd metel; Yn y broses o doddi gwydr, gellir defnyddio cerium deuocsid i gael effaith ocsideiddio gref ar haearn, gan leihau'r cynnwys haearn yn y gwydr a chyflawni'r nod o dynnu'r lliw gwyrdd o'r gwydr; Gall ychwanegu ocsidau daear prin gynhyrchu gwydr optegol a gwydr arbennig at wahanol ddibenion, gan gynnwys gwydr a all amsugno pelydrau uwchfioled, gwydr gwrthsefyll asid a gwres, gwydr gwrthsefyll pelydr-X, ac ati; Gall ychwanegu elfennau daear prin at wydredd cerameg a phorslen leihau darnio gwydredd a gwneud i gynhyrchion gyflwyno gwahanol liwiau a sgleiniau, gan eu gwneud yn helaeth yn y diwydiant cerameg.
Amaethyddiaeth
Mae canlyniadau'r ymchwil yn dangos y gall elfennau daear prin gynyddu cynnwys cloroffyl planhigion, gwella ffotosynthesis, hyrwyddo datblygiad gwreiddiau, a chynyddu amsugno maetholion yn ôl gwreiddiau. Gall elfennau daear prin hefyd hyrwyddo egino hadau, cynyddu cyfradd egino hadau, a hyrwyddo twf eginblanhigion. Yn ychwanegol at y prif swyddogaethau a grybwyllir uchod, mae ganddo hefyd y gallu i wella ymwrthedd y clefyd, ymwrthedd oer, ac ymwrthedd sychder rhai cnydau. Mae astudiaethau niferus hefyd wedi dangos y gall defnyddio crynodiadau priodol o elfennau daear prin hyrwyddo amsugno, trawsnewid a defnyddio maetholion gan blanhigion. Gall chwistrellu elfennau daear prin gynyddu cynnwys VC, cyfanswm y cynnwys siwgr, a chymhareb asid siwgr o ffrwythau afal a sitrws, gan hyrwyddo lliwio ffrwythau ac aeddfedu'n gynnar. A gall atal dwyster anadlol yn ystod y storfa a lleihau'r gyfradd pydredd.
Maes deunyddiau newydd
Defnyddir deunydd magnet parhaol boron neodymiwm prin neodymiwm, gyda remanence uchel, gorfodaeth uchel, a chynnyrch ynni magnetig uchel, yn helaeth yn y diwydiannau electronig ac awyrofod ac yn gyrru tyrbinau gwynt (yn enwedig addas ar gyfer gweithfeydd pŵer alltraeth); Gellir defnyddio crisialau sengl ferrite math a pholycrystalau a ffurfiwyd gan y cyfuniad o ocsidau daear prin pur ac ocsid ferric yn y diwydiannau microdon ac electronig; Gellir defnyddio garnet alwminiwm yttrium a gwydr neodymiwm wedi'i wneud o neodymiwm ocsid purdeb uchel fel deunyddiau laser solet; Gellir defnyddio hecsaboridau daear prin fel deunyddiau catod ar gyfer allyriadau electronau; Mae Lanthanum Nickel Metal yn ddeunydd storio hydrogen sydd newydd ei ddatblygu yn y 1970au; Mae Lanthanum Chromate yn ddeunydd thermoelectric tymheredd uchel; Ar hyn o bryd, mae gwledydd ledled y byd wedi gwneud datblygiadau arloesol wrth ddatblygu deunyddiau uwch -ddargludol trwy ddefnyddio ocsidau wedi'u seilio ar fariwm wedi'u haddasu ag elfennau ocsigen copr bariwm yttrium, a all gael uwch -ddargludyddion yn yr ystod tymheredd nitrogen hylifol. Yn ogystal, defnyddir daearoedd prin yn helaeth wrth oleuo ffynonellau golau trwy ddulliau fel powdr fflwroleuol, dwysáu powdr fflwroleuol sgrin, tri phowdr fflwroleuol lliw cynradd, a chopïo powdr lamp (ond oherwydd y gost uchel a achosir gan y cynnydd ym mhrisiau prin y ddaear, mae eu cymwysiadau mewn goleuadau yn lleihau'n raddol), yn ogystal â thablau electronig fel rhagarweiniad fel rhagarweiniad fel rhagarweiniad fel rhagarweiniad fel rhagarweiniad fel rhagarweiniad. Mewn amaethyddiaeth, gall cymhwyso symiau olrhain o nitrad daear prin i gnydau caeau gynyddu eu cynnyrch 5-10%; Yn y diwydiant tecstilau ysgafn, mae cloridau daear prin hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn ffwr lliw haul, lliwio ffwr, lliwio gwlân, a lliwio carped; Gellir defnyddio elfennau daear prin mewn trawsnewidyddion catalytig modurol i drosi llygryddion mawr yn gyfansoddion nad ydynt yn wenwynig yn ystod gwacáu injan.
Ceisiadau eraill
Mae elfennau daear prin hefyd yn cael eu cymhwyso i amrywiol gynhyrchion digidol, gan gynnwys dyfeisiau clyweledol, ffotograffiaeth a chyfathrebu, gan fodloni gofynion lluosog fel llai, cyflymach, ysgafnach, amser defnydd hirach, a chadwraeth ynni. Ar yr un pryd, mae hefyd wedi'i gymhwyso i sawl maes fel ynni gwyrdd, gofal iechyd, puro dŵr a chludiant.
Amser Post: Awst-16-2023