Der Verbrauch von Seltenen Erden in einem Land kann verwendet werden, um das industrielle Niveau zu bestimmen. Alle hohen, präzisen und fortschrittlichen Materialien, Komponenten und Geräte können nicht von seltenen Metallen getrennt werden. Warum macht der gleiche Stahl andere korrosionsfeste als Sie? Ist es die gleiche Werkzeugmaschinenspindel, die andere haltbarer und präziser sind als Sie? Ist es auch ein einzelner Kristall, dass andere eine hohe Temperatur von 1650 ° C erreichen können? Warum hat das Glas eines anderen einen so hohen Brechungsindex? Warum kann Toyota die weltweit höchste Auto -Wärmeeffizienz von 41%erreichen? Diese beziehen sich alle mit der Anwendung seltener Metalle.
Seltene erdmetalleAuch als Seltenerdelemente bekannt, sind ein kollektiver Begriff für 17 Elemente derSkandium, Yttriumund Lanthanid -Serie in der Periodenstisch -IIIB -Gruppe, die üblicherweise durch r oder re dargestellt wird. Scandium und Yttrium werden als Seltenerdelemente angesehen, da sie häufig mit Lanthanidelementen in Mineralvorkommen koexistieren und ähnliche chemische Eigenschaften aufweisen.
Im Gegensatz zu seinem Namen ist die Häufigkeit von Seltenerdelementen (ohne Promethium) in der Kruste ziemlich hoch, wobei Cerium 25. in der Häufigkeit von Krustenelementen rangiert, was 0,0068% (nahe an Kupfer) ausmacht. Aufgrund seiner geochemischen Eigenschaften werden jedoch Seltenerdelemente selten zu einem wirtschaftlich ausbeuterischen Niveau angereichert. Der Name von Seltenerdelementen stammt aus ihrer Knappheit. Das erste von Menschen entdeckte Mineral mit seltenen Erden war Silizium Beryllium yttrium Erz, das aus einer Mine im Dorf Iterbi, Schweden, extrahiert wurde, wo viele Namen von Seltener erd wurden.
Ihre Namen und chemischen Symbole sindSc, Y, La, Ce, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, Ho, ER, TM, YB, YB und Lu. Ihre Atomnummern betragen 21 (SC), 39 (Y), 57 (LA) bis 71 (LU).
Die Entdeckungsgeschichte von Seltenerdelementen
1787 fand das schwedische Ca Arrhenius in der kleinen Stadt Ytterby in der Nähe von Stockholm ein ungewöhnliches schwarzes Erz mit Seltenen. 1794 isolierte finnisch J. Gadolin eine neue Substanz daraus. Drei Jahre später (1797) bestätigte die schwedische Ag Ekeberg diese Entdeckung und nannte die neue Substanz Yttria (Yttrium Erde) nach dem Ort, an dem sie entdeckt wurde. Später, in Erinnerung an Gadolinit, wurde diese Art von Erz als Gadolinit bezeichnet. Im Jahr 1803 entdeckten die deutschen Chemiker Mh Klaproth, die schwedischen Chemiker JJ Berzelius und W. Hisinger eine neue Substanz - Ceria - aus einem Erz (Cerium Silicat Ore). 1839 entdeckte der Swede CG Mosander Lanthan. 1843 entdeckte Musander Terbium und Erbium erneut. Im Jahr 1878 entdeckte Swiss Marinac Ytterbium. 1879 entdeckten die Franzosen Samarium, die Schwedischen entdeckten Holmium und Thulium und der Schwedische Skandium. Im Jahr 1880 entdeckte Swiss Marinac Gadolinium. Im Jahr 1885 entdeckte Österreicher A. Von Wels Bach Praseodym und Neodym. 1886 entdeckte Bouvabadrand Dyprosium. 1901 entdeckte der französische Mann Ea DeMarcay Europium. 1907 entdeckte der französische Mann G. Urban Lutetium. 1947 erhielten Amerikaner wie Ja Marinsky Promethium aus Uranspaltprodukten. Es dauerte über 150 Jahre von der Trennung von Yttrium Earth von Gadolin im Jahr 1794 bis zur Produktion von Promethium im Jahr 1947.
Anwendung von Seltenerdelementen
Seltenerdelementesind als "industrielle Vitamine" bezeichnet und haben unersetzliche hervorragende magnetische, optische und elektrische Eigenschaften, die eine große Rolle bei der Verbesserung der Produktleistung, der Steigerung der Produktvielfalt und der Verbesserung der Produktionseffizienz spielen. Aufgrund seiner großen Wirkung und seiner geringen Dosierung sind Seltene Erden zu einem wichtigen Element für die Verbesserung der Produktstruktur, zur Erhöhung des technologischen Inhalts und zur Förderung der technologischen Fortschritte der Branche geworden. Sie wurden häufig in Bereichen wie Metallurgie, Militär, Petrochemie, Glaskeramik, Landwirtschaft und neuen Materialien eingesetzt.
Metallurgische Industrie
Seltene Erdewird seit mehr als 30 Jahren im metallurgischen Bereich angewendet und hat relativ reife Technologien und Prozesse gebildet. Die Anwendung von Seltenerde in Stahl- und Nichteisenmetallen ist ein großes und weitreichendes Feld mit breiten Aussichten. Die Zugabe von Seltenen erdmetallen, Fluoriden und Siliziden zu Stahl kann eine Rolle bei der Verfeinerung, Desulfurisierung, der Neutralisierung von schädlichen Verunreinigungen mit niedrigem Schmelzpunkt und der Verbesserung der Verarbeitungsleistung von Stahl spielen. Seltener erd Silizium -Eisenlegierung und Seltenerd -Silizium -Magnesiumlegierung werden als Sphäroidisierungsmittel verwendet, um Seltenerd -duktiles Eisen zu produzieren. Aufgrund ihrer besonderen Eignung für die Herstellung komplexer duktiler Eisenteile mit besonderen Anforderungen wird diese Art von duktilem Eisen in mechanischen Fertigungsindustrien wie Automobilen, Traktoren und Dieselmotoren häufig verwendet. Das Hinzufügen von Metallen von Seltenen erd zu Nichteisenlegierungen wie Magnesium, Aluminium, Kupfer, Zink und Nickel kann die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Legierung verbessern und die Raumtemperatur und die mechanischen Eigenschaften mit hoher Temperaturen verbessern.
Militärfeld
Aufgrund seiner hervorragenden physikalischen Eigenschaften wie Photoelektrizität und Magnetismus können Seltene Erden eine Vielzahl neuer Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften bilden und die Qualität und Leistung anderer Produkte erheblich verbessern. Daher ist es als "industrielles Gold" bekannt. Erstens kann die Zugabe von Seltenerden die taktische Leistung von Stahl, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen und Titanlegierungen, die bei der Herstellung von Tanks, Flugzeugen und Raketen verwendet werden, erheblich verbessern. Darüber hinaus können Seltene Erden auch als Schmiermittel für viele High-Tech-Anwendungen wie Elektronik, Laser, Kernindustrie und Supraleitung verwendet werden. Sobald die Seltene erdtechnische Technologie im Militär eingesetzt wird, wird sie unweigerlich einen Sprung in der Militärtechnologie bringen. In gewissem Sinne stammt die überwältigende Kontrolle des US -Militärs in mehreren lokalen Kriegen nach dem Kalten Krieg sowie seine Fähigkeit, Feinde ungestraft offen zu töten, aus seiner Seltenen erdtechnologisch wie dem Superman.
Petrochemische Industrie
Seltenerdelemente können verwendet werden, um molekulare Siebkatalysatoren in der petrochemischen Industrie mit Vorteilen wie hoher Aktivität, guter Selektivität und starker Resistenz gegen Schwermetallvergiftung herzustellen. Daher haben sie Aluminium -Silikatkatalysatoren für Erdölkatalytik -Risse ersetzt; Im Produktionsprozess von synthetischen Ammoniak wird eine kleine Menge Seltenerdnitrat als Kokatalysator verwendet, und seine Gasverarbeitungskapazität ist 1,5 -mal größer als der des Nickel -Aluminiumkatalysators. Bei der Synthese von CIS-1,4-Polybutadien-Gummi und Isoprengummi hat das mit einem Seltener erd Cycloalkanoat-Triisobutyl-Aluminiumkatalysator erhaltene Produkt eine hervorragende Leistung, wob Zusammengesetzte Seltenerdoxide können auch als Katalysatoren zum Reinigen von Abgas von Verbrennungsmotoren verwendet werden, und Cerium -Naphthenat kann auch als Lackentrocknungsmittel verwendet werden.
Glaskeramie
Die Anwendung von Seltenerdelementen in der chinesischen Glas- und Keramikindustrie hat seit 1988 durchschnittlich 25% zugenommen und 1998 etwa 1600 Tonnen erreicht. Seltene Earth-Glaskeramik sind nicht nur traditionelle Grundmaterialien für die Industrie und das tägliche Leben, sondern auch ein großes Mitglied des High-Tech-Feldes. Seltenerdoxide oder verarbeitete Seltenerdkonzentrate können weit verbreitet als Polierpulver für optische Glas, Spektakellinsen, Bildröhrchen, Oszilloskopröhrchen, flaches Glas, Kunststoff und Metallgeschirr; Während des Schmelzglas kann Ceriumdioxid verwendet werden, um einen starken Oxidationseffekt auf Eisen zu haben, wodurch der Eisengehalt im Glas reduziert und das Ziel erreicht wird, die grüne Farbe aus dem Glas zu entfernen. Das Hinzufügen von Seltenerdoxiden kann für verschiedene Zwecke optisches Glas und spezielles Glas produzieren, einschließlich Glas, die ultraviolette Strahlen, Säure und hitzebeständiges Glas, röntgenfestes Glas usw. aufnehmen können. Durch das Hinzufügen von Seltenerdelementen zu Keramik- und Porzellanverglasungen kann die Fragmentierung von Glasuren verringert und Produkte unterschiedliche Farben und Glanze aufweisen, wodurch sie in der Keramikindustrie häufig verwendet werden.
Landwirtschaft
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Seltenerdelemente den Chlorophyllgehalt von Pflanzen erhöhen, die Photosynthese verbessern, die Wurzelentwicklung fördern und die Nährstoffabsorption durch Wurzeln erhöhen können. Seltenerdelemente können auch die Keimung der Samen fördern, die Keimungsrate der Samen erhöhen und das Sämlingswachstum fördern. Zusätzlich zu den oben genannten Hauptfunktionen hat es auch die Fähigkeit, die Krankheitsresistenz, die Kaltresistenz und die Dürrefestigkeit bestimmter Pflanzen zu verbessern. Zahlreiche Studien haben auch gezeigt, dass die Verwendung geeigneter Konzentrationen von Seltenerdelementen die Absorption, Transformation und Nutzung von Nährstoffen durch Pflanzen fördern kann. Das Sprühen von seltenen Erdelementen kann den VC -Gehalt, den Gesamtzuckergehalt und das Zuckersäureverhältnis von Apfel- und Zitrusfrüchten erhöhen, wodurch Fruchtfärbung und frühzeitige Reifung fördern. Und es kann die Intensität der Atemwege während der Lagerung unterdrücken und die Zerfallsrate verringern.
Neue Materialien
Seltener Erden -Neodym -Eisen -Bor -Bor -Magnetmaterial mit hoher Remanenz, hoher Koerzivität und hohem magnetischem Energieprodukt wird in der elektronischen und lernenden Industrie und der Fahrturbinen (besonders geeignet für Offshore -Kraftwerke) häufig eingesetzt. Granat -Ferrit -Einzelkristalle und Polykristalle, die durch die Kombination von reinen Seltenerdoxiden und Eisenoxid gebildet werden, können in der Mikrowellen- und elektronischen Industrie verwendet werden. Yttrium-Aluminium-Granat und Neodymglas aus hoher Purity-Neodymoxid können als feste Lasermaterialien verwendet werden. Hexaboride von Seltenerd können als Kathodenmaterial für die Elektronenemission verwendet werden. Lanthan Nickel Metal ist in den 1970er Jahren ein neu entwickeltes Wasserstoffspeichermaterial; Lanthan-Chromat ist ein thermoelektrisches Hochtemperaturmaterial; Gegenwärtig haben Länder auf der ganzen Welt Durchbrüche bei der Entwicklung von supraleitenden Materialien erzielt, indem mit Barium -Basis -Oxiden mit Barium yttrium -Kupfer -Sauerstoffelementen modifiziert wurden, die Supraleiter im Flüssigstickstofftemperaturbereich erhalten können. Darüber hinaus werden Seltene Erden in Licht von Lichtquellen durch Methoden wie Fluoreszenzpulver, intensiviertes Bildschirmleuchsenpulver, drei primäre Farbfluoreszenzpulver und Kopierlamppulver (jedoch aufgrund der hohen Kosten, die durch den Anstieg der Seltenen erdpreise verursacht werden, in Verstärkung des Bildschirmepulvers weit verbreitet) verwendet werden. In der Landwirtschaft kann die Anwendung von Spurenmengen von Seltenerdnitrat auf Feldpflanzen ihren Ertrag um 5-10%erhöhen. In der leichten Textilindustrie werden auch Seltene erdchloride häufig in Bräunungsfell, Fellfärben, Wollfärben und Teppichfärben verwendet. Seltenerdelemente können in katalytischen Kfz-Konvertern verwendet werden, um während des Motorabgass in ungiftige Verbindungen in ungiftige Verbindungen umzuwandeln.
Andere Anwendungen
Seltene erdelemente werden auch auf verschiedene digitale Produkte angewendet, einschließlich audiovisueller, Fotografie- und Kommunikationsgeräte, die mehrere Anforderungen erfüllen, z. B. kleinere, schnellere, leichtere, längere Nutzungszeit und Energieeinsparung. Gleichzeitig wurde es auch auf mehrere Felder wie grüne Energie, Gesundheitswesen, Wasserreinigung und Transport angewendet.
Postzeit: August-16-2023