한 국가의 희토류 소비량을 통해 해당 국가의 산업 수준을 확인할 수 있습니다.높고 정밀하며 첨단화된 소재, 부품, 장비는 희소금속과 분리될 수 없습니다.같은 강철이 다른 사람들을 당신보다 부식에 더 강하게 만드는 이유는 무엇입니까?다른 사람들이 당신보다 내구성과 정확성이 더 뛰어난 것과 동일한 공작 기계 스핀들입니까?다른 사람들도 1650°C의 고온에 도달할 수 있는 것도 단결정인가요?다른 사람의 유리는 왜 그렇게 높은 굴절률을 가지고 있습니까?토요타가 세계 최고 자동차 열효율 41%를 달성할 수 있었던 이유는 무엇일까?이는 모두 희소금속의 응용과 관련이 있다.
희토류 금속희토류 원소라고도 불리는 는 희토류 원소 17개 원소를 총칭하는 용어입니다.스칸듐, 이트륨, 그리고 일반적으로 R 또는 RE로 표시되는 주기율표 IIIB족의 란탄족 계열.스칸듐과 이트륨은 광물 매장지에서 란탄족 원소와 종종 공존하고 유사한 화학적 특성을 갖기 때문에 희토류 원소로 간주됩니다.
이름에서 알 수 있듯이 지각 내 희토류 원소(프로메튬 제외)의 함량은 꽤 높은데, 세륨은 지각 원소 존재량 중 25위로 0.0068%(구리에 가깝다)를 차지한다.그러나 지구화학적 특성으로 인해 희토류 원소는 경제적으로 활용 가능한 수준으로 농축되는 경우가 거의 없습니다.희토류 원소의 이름은 희소성에서 유래되었습니다.인간이 발견한 최초의 희토류 광물은 많은 희토류 원소 이름이 유래된 스웨덴 이테르비 마을의 광산에서 추출한 실리콘 베릴륨 이트륨 광석이었습니다.
이들의 이름과 화학 기호는 다음과 같습니다.Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb 및 Lu.원자 번호는 21(Sc), 39(Y), 57(La) ~ 71(Lu)입니다.
희토류 원소 발견의 역사
1787년 스웨덴 CA Arrhenius는 스톡홀름 근처의 작은 마을 Ytterby에서 특이한 희토류 금속 흑광석을 발견했습니다.1794년 핀란드의 J. Gadolin이 이로부터 새로운 물질을 분리했습니다.3년 후(1797), 스웨덴 AG Ekeberg는 이 발견을 확인하고 발견된 장소의 이름을 따서 새로운 물질에 이트리아(이트륨 지구)라는 이름을 붙였습니다.나중에 가돌리나이트를 기념하여 이러한 유형의 광석을 가돌리나이트라고 불렀습니다.1803년 독일의 화학자 MH Klaproth, 스웨덴의 화학자 JJ Berzelius, W. Hisinger는 광석(세륨 규산염 광석)에서 새로운 물질인 세리아를 발견했습니다.1839년에 스웨덴의 CG Mosander가 란타늄을 발견했습니다.1843년에 무산더는 테르븀과 에르븀을 다시 발견했습니다.1878년 스위스의 마리낙(Marinac)이 이테르븀(ytterbium)을 발견했습니다.1879년에 프랑스인은 사마륨을 발견했고, 스웨덴인은 홀뮴과 툴륨, 스웨덴인은 스칸듐을 발견했습니다.1880년 스위스 마리낙(Swiss Marinac)이 가돌리늄을 발견했습니다.1885년에 오스트리아의 A. von Wels bach가 프라세오디뮴과 네오디뮴을 발견했습니다.1886년 부바바드랑은 디스프로슘을 발견했습니다.1901년 프랑스인 EA Demarcay가 유로퓸을 발견했습니다.1907년에 프랑스인 G. Urban이 루테튬을 발견했습니다.1947년에 JA Marinsky와 같은 미국인들은 우라늄 핵분열 생성물로부터 프로메튬을 얻었습니다.1794년 가돌린이 이트륨토를 분리한 뒤 1947년 프로메튬을 생산하기까지 150여년이 걸렸다.
희토류 원소의 응용
희토류 원소"산업용 비타민"으로 알려져 있으며 대체할 수 없는 우수한 자기적, 광학적, 전기적 특성을 갖고 있어 제품 성능 향상, 제품 다양성 증가, 생산 효율성 향상에 큰 역할을 합니다.희토류는 효과가 크고 복용량이 낮기 때문에 제품 구조를 개선하고 기술 함량을 높이며 산업 기술 진보를 촉진하는 데 중요한 요소가 되었습니다.그들은 야금, 군사, 석유 화학, 유리 세라믹, 농업 및 신소재와 같은 분야에서 널리 사용되었습니다.
야금 산업
희토류30년 이상 야금 분야에 적용되어 비교적 성숙한 기술과 공정을 형성해 왔습니다.철강 및 비철금속에 희토류를 적용하는 것은 폭넓은 전망을 지닌 크고 광범위한 분야입니다.강철에 희토류 금속, 불화물 및 규화물을 첨가하면 정제, 탈황, 저융점 유해 불순물 중화 및 강철 가공 성능 향상에 역할을 할 수 있습니다.희토류 규소철 합금과 희토류 규소 마그네슘 합금은 희토류 연성철을 생산하기 위한 구상화제로 사용됩니다.특별한 요구 사항이 있는 복잡한 연성 철 부품 생산에 대한 특별한 적합성으로 인해 이러한 유형의 연성 철은 자동차, 트랙터 및 디젤 엔진과 같은 기계 제조 산업에서 널리 사용됩니다.마그네슘, 알루미늄, 구리, 아연, 니켈 등 비철 합금에 희토류 금속을 첨가하면 합금의 물리적, 화학적 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 상온 및 고온 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
군사 분야
희토류는 광전성, 자성 등 우수한 물리적 특성으로 인해 다양한 특성을 지닌 다양한 신소재를 형성할 수 있으며 다른 제품의 품질과 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.따라서 "산업용 금"으로 알려져 있습니다.첫째, 희토류를 첨가하면 탱크, 항공기, 미사일 제조에 사용되는 강철, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 티타늄 합금의 전술적 성능이 크게 향상될 수 있습니다.또한 희토류는 전자, 레이저, 원자력 산업, 초전도 등 다양한 첨단 기술 응용 분야의 윤활제로도 사용될 수 있습니다.희토류 기술이 군사에 활용되면 필연적으로 군사기술의 비약을 가져오게 된다.어떤 의미에서, 냉전 이후 여러 국지전에서 미군이 압도적인 통제력을 갖고 있다는 점, 공개적으로 적을 공개적으로 죽이는 능력은 슈퍼맨과 같은 희토류 기술에 기인한다.
석유화학산업
희토류 원소는 높은 활성, 우수한 선택성 및 중금속 중독에 대한 강한 저항성과 같은 장점을 가지고 석유화학 산업에서 분자체 촉매를 만드는 데 사용될 수 있습니다.따라서 그들은 석유 촉매 분해 공정에서 규산알루미늄 촉매를 대체했습니다.합성 암모니아 생산 과정에서 소량의 희토류 질산염이 조촉매로 사용되며 가스 처리 용량은 니켈 알루미늄 촉매보다 1.5배 더 큽니다.시스-1,4-폴리부타디엔 고무와 이소프렌 고무를 합성하는 과정에서 희토류 시클로알카노에이트 트리이소부틸 알루미늄 촉매를 사용하여 얻은 제품은 성능이 우수하며, 장비 접착제의 매달림이 적고, 안정적인 운전이 가능하며, 후처리 공정이 짧은 등의 장점이 있습니다. ;복합희토류산화물은 내연기관 배기가스 정화용 촉매로도 사용할 수 있고, 나프텐산세륨은 페인트 건조제로도 사용할 수 있다.
글라스-세라믹
중국 유리 및 세라믹 산업에서 희토류 원소의 응용은 1988년 이후 평균 25%의 비율로 증가하여 1998년에는 약 1,600톤에 이르렀습니다. 희토류 유리 세라믹은 산업 및 일상 생활에 사용되는 전통적인 기본 재료일 뿐만 아니라 하이테크 분야의 주요 회원.희토류 산화물 또는 가공된 희토류 정광은 광학 유리, 안경 렌즈, 브라운관, 오실로스코프 관, 평면 유리, 플라스틱 및 금속 식기의 연마 분말로 널리 사용될 수 있습니다.유리를 녹이는 과정에서 이산화세륨을 사용하면 철에 강한 산화 효과를 주어 유리의 철 함량을 줄이고 유리에서 녹색을 제거하는 목표를 달성할 수 있습니다.희토류 산화물을 첨가하면 자외선을 흡수하는 유리, 내산성 및 내열성 유리, X선 방지 유리 등 다양한 용도의 광학유리와 특수유리를 생산할 수 있습니다.세라믹 및 도자기 유약에 희토류 원소를 첨가하면 유약의 조각화를 줄이고 제품이 다양한 색상과 광택을 나타내게 하여 세라믹 산업에서 널리 사용됩니다.
농업
연구 결과에 따르면 희토류 원소는 식물의 엽록소 함량을 높이고 광합성을 강화하며 뿌리 발달을 촉진하고 뿌리의 영양분 흡수를 증가시킬 수 있습니다.희토류 원소는 또한 종자 발아를 촉진하고 종자 발아율을 높이며 묘목 성장을 촉진할 수 있습니다.위에서 언급한 주요 기능 외에도 특정 작물의 질병 저항성, 내한성, 가뭄 저항성을 향상시키는 능력도 있습니다.또한, 수많은 연구에 따르면 희토류 원소를 적절한 농도로 사용하면 식물의 영양분 흡수, 변형 및 이용을 촉진할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.희토류 원소를 뿌리면 사과와 감귤류의 Vc 함량, 총 당 함량, 당산 비율이 증가하여 과일 착색과 조기 숙성을 촉진할 수 있습니다.그리고 보관 중 호흡강도를 억제하고 부패율을 감소시킬 수 있습니다.
신소재 분야
높은 잔류성, 높은 보자력 및 높은 자기 에너지 제품을 갖춘 희토류 네오디뮴 철 붕소 영구 자석 재료는 전자 및 항공 우주 산업 및 풍력 터빈 구동(특히 해양 발전소에 적합)에 널리 사용됩니다.순수한 희토류 산화물과 산화제2철의 조합으로 형성된 가넷형 페라이트 단결정 및 다결정은 전자레인지 및 전자 산업에 사용될 수 있습니다.고순도 네오디뮴 산화물로 만든 이트륨 알루미늄 가넷과 네오디뮴 유리는 고체 레이저 재료로 사용할 수 있습니다.희토류 육붕화물은 전자 방출을 위한 음극 재료로 사용될 수 있습니다.란타늄 니켈 금속은 1970년대에 새로 개발된 수소 저장 물질입니다.란타늄 크로메이트는 고온 열전 재료입니다.현재 세계 각국에서는 바륨 이트륨 구리 산소 원소로 개질된 바륨 기반 산화물을 사용하여 액체 질소 온도 범위에서 초전도체를 얻을 수 있는 초전도 물질 개발에 획기적인 발전을 이루었습니다.또한, 희토류는 형광분말, 고휘도 스크린형광분말, 삼원색 형광분말, 복사등분말 등의 방법을 통해 조명광원으로 널리 사용되고 있다(그러나 희토류 가격 상승으로 인한 높은 가격으로 인해, 조명 분야의 응용 분야는 점차 감소하고 있습니다), 프로젝션 TV 및 태블릿과 같은 전자 제품;농업에서는 미량의 희토류 질산염을 농작물에 적용하면 수확량을 5~10% 늘릴 수 있습니다.경섬유 산업에서 희토류 염화물은 모피 태닝, 모피 염색, 양모 염색 및 카펫 염색에도 널리 사용됩니다.희토류 원소는 자동차 촉매 변환기에 사용되어 엔진 배기 중에 주요 오염 물질을 무독성 화합물로 변환할 수 있습니다.
기타 애플리케이션
희토류 원소는 시청각, 사진, 통신기기 등 다양한 디지털 제품에도 적용돼 더 작고, 더 빠르고, 더 가벼우며, 더 긴 사용시간, 에너지 절약 등 다양한 요구사항을 충족한다.동시에 그린에너지, 헬스케어, 수질정화, 교통 등 다양한 분야에도 적용되고 있습니다.
게시 시간: 2023년 8월 16일