Retųjų žemių vartojimas šalyje gali būti naudojamas jos pramoniniam lygiui nustatyti. Bet kokių aukštų, tikslių ir pažangių medžiagų, komponentų ir įrangos negalima atskirti nuo retų metalų. Kodėl dėl to paties plieno kiti daro labiau atsparią korozijai už jus? Ar tai tas pats staklių velenas, kuris kiti yra patvaresni ir tiksliau nei jūs? Ar tai taip pat vienas kristalas, kurį kiti gali pasiekti aukštą 1650 ° C temperatūrą? Kodėl kažkieno taurė turi tokį aukštą lūžio rodiklį? Kodėl „Toyota“ gali pasiekti aukščiausią 41%automobilio šiluminį efektyvumą pasaulyje? Visa tai susiję su retų metalų taikymu.
Retos žemės metalai, dar žinomas kaip retųjų žemės elementai, yra kolektyvinis terminas 17 elementųSkandis, yttriumir lantanido serijos periodinėje IIIB lentelės grupėje, paprastai vaizduojama R arba Re. Skandis ir Yttrium yra laikomi retais žemės elementais, nes jie dažnai egzistuoja kartu su lantanido elementais mineraliniuose telkiniuose ir turi panašias chemines savybes.
Skirtingai nuo jo pavadinimo reiškia, retųjų žemių elementų (išskyrus Promethium) gausa yra gana didelė, o Cerium užima 25 vietą plutos elementų gausoje, sudarant 0,0068% (arti vario). Tačiau dėl savo geocheminių savybių retos žemės elementai retai praturtinami ekonomiškai išnaudojamu lygiu. Retųjų žemės elementų pavadinimas yra kilęs iš jų trūkumo. Pirmasis retas Žemės mineralas, kurį atrado žmonės, buvo silicio berilio yttrium rūdos, išgauta iš kasyklos Iterbi kaime, Švedijoje, kur atsirado daugybė retųjų žemės elementų pavadinimų.
Jų vardai ir cheminiai simboliai yraSC, Y, La, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB ir LU. Jų atominiai skaičiai yra 21 (SC), 39 (y), 57 (la) - 71 (Lu).
Retųjų žemės elementų atradimo istorija
1787 m. Švedijos CA Arrhenius rado neįprastą retos žemės metalo juodos rūdos rūdą mažame Ytterby miestelyje netoli Stokholmo. 1794 m. Suomijos J. Gadolinas iš jos izoliavo naują medžiagą. Po trejų metų (1797 m.) Švedijos ag Ekebergas patvirtino šį atradimą ir pavadino naująją medžiagą Yttria (Yttrium Earth) po vietos, kur ji buvo aptikta. Vėliau, atminimui apie gadolinitą, tokio tipo rūda buvo vadinama gadolinite. 1803 m. Vokietijos chemikai MH Klaproth, Švedijos chemikai JJ Berzelius ir W. Hisingeris atrado naują medžiagą - ceria - iš rūdos (cerio silikato rūdos). 1839 m. „Swede CG Mosander“ atrado Lanthanum. 1843 m. Musanderis vėl atrado Terbium ir Erbium. 1878 m. Šveicarijos Marinac atrado Ytterbium. 1879 m. Prancūzai atrado samariumą, švedus atrado Holmį ir Thulium, o švedus atrado skandiją. 1880 m. Šveicarijos Marinac atrado Gadolinium. 1885 m. Austrijos A. von Wels Bachas atrado Praseodimium ir neodimį. 1886 m. Bouvabadrandas atrado disprozę. 1901 m. Prancūzų vyras Ea Demarcay atrado Europium. 1907 m. Prancūzų vyras G. Urbanas atrado Lutetiumą. 1947 m. Tokie amerikiečiai kaip JA Marinsky gavo „Promethium“ iš urano dalijimosi produktų. Nuo Yttrium Žemės atskyrimo Gadolino 1794 m. Iki Promethio gamybos 1947 m. Prireikė daugiau nei 150 metų.
Retųjų žemės elementų taikymas
Retos žemės elementaiyra žinomi kaip „pramoniniai vitaminai“ ir pasižymi nepakeičiamomis puikiomis magnetinėmis, optinėmis ir elektrinėmis savybėmis, vaidinančiais didžiulį vaidmenį gerinant produkto našumą, didinant produktų įvairovę ir gerinant gamybos efektyvumą. Dėl didelio poveikio ir mažos dozės retos žemės tapo svarbiu elementu gerinant produktų struktūrą, didinant technologinį turinį ir skatinant pramonės technologinę pažangą. Jie buvo plačiai naudojami tokiose srityse kaip metalurgija, karinė, naftos chemija, stiklo keramika, žemės ūkis ir naujos medžiagos.
Metalurgijos pramonė
Retas žemėMetalurgijos srityje buvo taikoma daugiau nei 30 metų ir sudarė palyginti subrendusias technologijas ir procesus. Retosios žemės taikymas plieniniuose ir nefervaliuose metaluose yra didelis ir platus laukas, turintis plačią perspektyvą. Retųjų žemių metalų, fluoridų ir silicidų pridėjimas prie plieno gali atlikti vaidmenį rafinuodami, desulfurizuojant, neutralizuojant žemo lydymosi taško kenksmingas priemaišas ir pagerinant plieno apdorojimo efektyvumą; Retos žemės silicio geležies lydinys ir retos žemės silicio magnio lydinys yra naudojami kaip sferoidiniai vaistai, gaminant retą žemę. Dėl jų ypatingo tinkamumo gaminti sudėtingas kaliojo geležies dalis, turinčias specialius reikalavimus, tokio tipo kaliojo geležies rūšis yra plačiai naudojama mechaninės gamybos pramonėje, tokiose kaip automobiliai, traktoriai ir dyzeliniai varikliai; Pridedant retų žemės metalų į nefervinius lydinius, tokius kaip magnis, aliuminis, vario, cinkas ir nikelis, gali pagerinti lydinio fizines ir chemines savybes, taip pat sustiprinti kambario temperatūrą ir aukštos temperatūros mechanines savybes.
Karinis laukas
Dėl puikių fizinių savybių, tokių kaip fotoelektrika ir magnetizmas, retos žemės gali sudaryti įvairias naujas medžiagas, turinčias skirtingas savybes ir žymiai pagerinti kitų produktų kokybę ir našumą. Todėl jis žinomas kaip „pramoninis auksas“. Pirma, pridedant retųjų žemių, galima žymiai pagerinti taktinius plieno, aliuminio lydinių, magnio lydinių ir titano lydinių, naudojamų tankų, orlaivių ir raketų gamyboje, taktinius veiksmus. Be to, retos žemės taip pat gali būti naudojamos kaip tepalai daugeliui aukštųjų technologijų programų, tokių kaip elektronika, lazeriai, branduolinė pramonė ir superlaidumas. Kai retųjų žemės technologijos bus naudojamos kariuomenėje, ji neišvengiamai sukels karinių technologijų šuolį. Tam tikra prasme didžiulė JAV kariuomenės kontrolė keliuose vietiniuose karuose po Šaltojo karo, taip pat jo sugebėjimas beatodairiškai atvirai nužudyti priešus, kyla iš jos retos žemės technologijos, tokios kaip „Supermenas“.
Naftos chemijos pramonė
Retųjų žemės elementai gali būti naudojami molekulinių sietų katalizatoriams gaminti naftos chemijos pramonėje, turintys tokių pranašumų kaip didelis aktyvumas, geras selektyvumas ir stiprus atsparumas apsinuodijimui sunkiuoju metalu. Todėl jie pakeitė aliuminio silikato katalizatorius naftos katalizinio įtrūkimo procesams; Sintetinio amoniako gamybos procese kaip kokatalizatorius naudojamas nedidelis kiekis reto žemės nitrato, o jo dujų perdirbimo talpa yra 1,5 karto didesnė nei nikelio aliuminio katalizatoriaus; Cis-1,4-polibutadienės gumos ir izopreno kaučiuko sintezavimo procese produktas, gautas naudojant retos žemės cikloalkanoato triisobutilo aliuminio katalizatorių, pasižymi puikiais rezultatais, tokiais kaip mažiau įrangos klijų pakabinimas, stabilus operacija ir trumpas po gydymo procesas; Kompozitiniai retųjų žemės oksidai taip pat gali būti naudojami kaip katalizatoriai iš vidaus degimo variklių išvalyti išmetamųjų dujų valymui, o Cerium nafthenate taip pat gali būti naudojamas kaip dažų džiovinimo priemonė.
Stiklo keramika
Nuo 1988 m. Kinijos stiklo ir keramikos pramonėje taikymas „Retųjų žemės elementų“ nuo 1988 m. Padidėjo vidutiniškai 25%, o 1998 m. Pasiekė maždaug 1600 tonų. Retas žemės stiklo keramika yra ne tik tradicinės pagrindinės medžiagos pramonei ir kasdieniam gyvenimui, bet ir pagrindinis aukštųjų technologijų lauko narys. Retųjų žemės oksidų arba perdirbtų retų žemės koncentratų gali būti plačiai naudojami kaip optinio stiklo, akinių lęšių, vaizdo vamzdžių, osciloskopo vamzdžių, plokščio stiklo, plastiko ir metalinių stalo indų poliravimo milteliai; Lydymosi stiklo metu Cerium dioksidas gali būti naudojamas stipriai oksiduoti geležies poveikį, mažinant stiklo geležies kiekį ir siekiant tikslo pašalinti žalią spalvą iš stiklo; Įpildami retųjų žemės oksidų, gali atsirasti optinis stiklas ir specialus stiklas skirtingiems tikslams, įskaitant stiklą, kuris gali absorbuoti ultravioletinius spindulius, rūgšties ir šilumai atsparų stiklą, rentgeno spinduliui atsparų stiklą ir kt.; Pridėjus retų žemės elementų prie keramikos ir porcelianinių glazūrų, glazūrų suskaidymas gali sumažinti glazūrų suskaidymą ir padaryti produktus, turinčius skirtingas spalvas ir blizgesius, todėl jie yra plačiai naudojami keramikos pramonėje.
Žemės ūkis
Tyrimo rezultatai rodo, kad retųjų žemės elementai gali padidinti augalų chlorofilo kiekį, sustiprinti fotosintezę, skatinti šaknų vystymąsi ir padidinti maistinių medžiagų absorbciją šaknimis. Retųjų žemės elementai taip pat gali skatinti sėklų daigumą, padidinti sėklų daigumą ir skatinti daigų augimą. Be pagrindinių aukščiau paminėtų funkcijų, ji taip pat turi galimybę padidinti atsparumą ligai, atsparumą šalčiui ir tam tikrų pasėlių atsparumui sausrai. Daugybė tyrimų taip pat parodė, kad tinkamų retųjų žemės elementų koncentracijų naudojimas gali skatinti augalų absorbciją, transformaciją ir panaudojimą augalais. Purškiant retųjų žemės elementus, galima padidinti VC kiekį, bendrą cukraus kiekį ir cukraus rūgšties santykį obuolių ir citrusinių vaisių vaisių, skatinančių vaisių dažymą ir ankstyvą nokinimą. Ir tai gali slopinti kvėpavimo intensyvumą laikant ir sumažinti skilimo greitį.
Naujų medžiagų laukas
Retos žemės neodimio geležies boro nuolatinė magneto medžiaga, turinti didelę reklamą, didelę prievartą ir didelę magnetinės energijos produktą, plačiai naudojama elektroninėje ir kosmoso pramonėje bei vairuojančiose vėjo turbinos (ypač tinkamos jūrų elektrinėms); Granato tipo ferito pavieniai kristalai ir polikristalai, suformuoti iš grynų retų žemės oksidų ir geležies oksido derinio, gali būti naudojami mikrobangų krosnelėje ir elektroninėje pramonėje; „Yttrium“ aliuminio granatas ir neodimio stiklas, pagamintas iš aukšto grynumo neodimio oksido, gali būti naudojamas kaip kietos lazerio medžiagos; Retos žemės heksaboridai gali būti naudojami kaip katodinės medžiagos elektronų emisijai; „Lanthanum Nickel Metal“ yra naujai sukurta vandenilio laikymo medžiaga aštuntajame dešimtmetyje; Lantano chromatas yra aukštos temperatūros termoelektrinė medžiaga; Šiuo metu visos pasaulio šalys padarė proveržį, kurdamas superlaidų medžiagas, naudodamos bario pagrindu pagamintus oksidus, modifikuotus su bario yttrium vario deguonies elementais, kurie gali gauti superlaidininkus skysto azoto temperatūros diapazone. Be to, retos žemės yra plačiai naudojamos apšvietimo šviesos šaltiniuose, naudojant tokius metodus kaip fluorescenciniai milteliai, intensyvinantys ekrano fluorescenciniai milteliai, trys pirminiai spalvinimo fluorescenciniai milteliai ir kopijavimo lempų milteliai (tačiau dėl didelių išlaidų, kurias sukelia retųjų žemės kainų kilimas, jų pritaikymas apšvietimuose yra palaipsniui mažėjantis), taip pat elektroniniai produktai, tokie kaip projektavimo televizoriai ir tabletės; Žemės ūkyje, pritaikius pėdsakų retųjų žemės nitratų kiekius lauko pasėliams, jų derlius gali padidinti 5–10%; Šviesos tekstilės pramonėje retos žemės chloridai taip pat yra plačiai naudojami rauginimo kailyje, kailio dažymo, vilnos dažymo ir kilimų dažymo; Retųjų žemės elementai gali būti naudojami automobilių kataliziniuose keitikliuose, kad variklio išmetimo metu būtų paversti pagrindinius teršalus į netoksiškus junginius.
Kitos programos
Retųjų žemės elementai taip pat taikomi įvairiems skaitmeniniams produktams, įskaitant garso ir vaizdo, fotografijos ir komunikacijos įrenginius, atitinkančius daugybę reikalavimų, tokių kaip mažesni, greitesni, žiebtuvėliai, ilgesnis naudojimo laikas ir energijos taupymas. Tuo pat metu jis taip pat buvo taikomas keliuose laukuose, tokiuose kaip žalioji energija, sveikatos priežiūra, vandens valymas ir transportavimas.
Pašto laikas: 2012 m. Rugpjūčio 16 d