Forbruket av sjeldne jordarter i et land kan brukes til å bestemme dets industrielle nivå. Eventuelle høye, presise og avanserte materialer, komponenter og utstyr kan ikke skilles fra sjeldne metaller. Hvorfor er det at det samme stålet gjør andre mer korrosjonsbestandige enn deg? Er det den samme maskinverktøyets spindel at andre er mer holdbare og presise enn deg? Er det også en enkelt krystall at andre kan nå en høy temperatur på 1650 ° C? Hvorfor har andres glass en så høy brytningsindeks? Hvorfor kan Toyota oppnå verdens høyeste biltermiske effektivitet på 41%? Disse er alle relatert til anvendelse av sjeldne metaller.
Sjeldne jordmetaller, også kjent som sjeldne jordelementer, er et kollektivt begrep for 17 elementer iScandium, Yttrium, og Lanthanide -serien i den periodiske tabell IIIB -gruppen, ofte representert av R eller RE. Skandium og yttrium regnes som sjeldne jordelementer fordi de ofte sameksisterer med lantanidelementer i mineralforekomster og har lignende kjemiske egenskaper.
I motsetning til navnet tilsier, er overflod av sjeldne jordelementer (unntatt prometium) i skorpen ganske høy, med ceriumrangering 25. plass i overflod av skorpeelementer, og utgjør 0,0068% (nær kobber). På grunn av dens geokjemiske egenskaper, blir sjeldne jordelementer sjelden beriket til et økonomisk utnyttelig nivå. Navnet på sjeldne jordelementer er avledet fra deres knapphet. Det første sjeldne jordmineralet som ble oppdaget av mennesker var silisium beryllium yttrium malm hentet fra en gruve i landsbyen Iterbi, Sverige, der mange sjeldne jordelementnavn oppsto.
Deres navn og kjemiske symboler erSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB, og LU. Deres atomnummer er 21 (SC), 39 (y), 57 (la) til 71 (LU).
Oppdagelseshistorien til sjeldne jordelementer
I 1787 fant den svenske Ca Arrhenius en uvanlig sjelden jordmetall svart malm i den lille byen Ytterby nær Stockholm. I 1794 isolerte Finnish J. Gadolin et nytt stoff fra det. Tre år senere (1797) bekreftet den svenske Ag Ekeberg denne oppdagelsen og kalte det nye stoffet Yttria (Yttrium Earth) etter stedet der det ble oppdaget. Senere, til minne om gadolinitt, ble denne typen malm kalt gadolinitt. I 1803 oppdaget tyske kjemikere MH Klaproth, svenske kjemikere JJ Berzelius, og W. Hisinger et nytt stoff - ceria - fra en malm (cerium silikatmalm). I 1839 oppdaget svensken CG Mosander Lanthanum. I 1843 oppdaget Musander Terbium og Erbium igjen. I 1878 oppdaget Swiss Marinac Ytterbium. I 1879 oppdaget franskmennene Samarium, den svenske oppdaget Holmium og Thulium, og det svenske oppdaget skandium. I 1880 oppdaget Swiss Marinac Gadolinium. I 1885 oppdaget østerriksk A. von Wels Bach praseodym og neodym. I 1886 oppdaget Bouvabadrand dysprosium. I 1901 oppdaget den franske mannen Ea DeMarcay Europium. I 1907 oppdaget den franske mannen G. Urban Lutetium. I 1947 skaffet amerikanere som Ja Marinsky Promethium fra uran fisjoneringsprodukter. Det tok over 150 år fra separasjonen av Yttrium Jord av Gadolin i 1794 til produksjon av Promethium i 1947.
Anvendelse av sjeldne jordelementer
Sjeldne jordelementerer kjent som "industrielle vitaminer" og har uerstattelige utmerkede magnetiske, optiske og elektriske egenskaper, og spiller en enorm rolle i å forbedre produktytelsen, øke produktsorten og forbedre produksjonseffektiviteten. På grunn av sin store effekt og lav dosering har sjeldne jordarter blitt et viktig element i å forbedre produktstrukturen, øke teknologisk innhold og fremme industriens teknologiske fremgang. De har blitt mye brukt innen felt som metallurgi, militær, petrokjemisk, glass keramikk, landbruk og nye materialer.
Metallurgisk industri
Sjelden jordhar blitt brukt i det metallurgiske feltet i mer enn 30 år, og har dannet relativt modne teknologier og prosesser. Bruken av sjeldne jord i stål- og ikke-jernholdige metaller er et stort og omfattende felt med brede utsikter. Tilsetningen av sjeldne jordmetaller, fluor og silisier til stål kan spille en rolle i raffinering, avsvovling, nøytralisering av skadelige urenheter med lavt smeltepunkt og forbedre prosesseringsytelsen til stål; Sjelden jord silisium jernlegering og sjelden jordens silisiummagnesiumlegering brukes som sfæroidiserende midler for å produsere sjeldent jord duktilt jern. På grunn av deres spesielle egnethet for å produsere komplekse duktile jerndeler med spesielle krav, er denne typen duktilt jern mye brukt i mekaniske produksjonsindustrier som biler, traktorer og dieselmotorer; Å legge til sjeldne jordmetaller til ikke-jernholdige legeringer som magnesium, aluminium, kobber, sink og nikkel kan forbedre de fysiske og kjemiske egenskapene til legeringen, samt forbedre romtemperaturen og mekaniske egenskaper med høy temperatur.
Militært felt
På grunn av sine utmerkede fysiske egenskaper som fotoelektrisitet og magnetisme, kan sjeldne jordarter danne et bredt utvalg av nye materialer med forskjellige egenskaper og forbedre kvaliteten og ytelsen til andre produkter. Derfor er det kjent som "industrielt gull". For det første kan tilsetningen av sjeldne jordarter forbedre den taktiske ytelsen til stål, aluminiumslegeringer, magnesiumlegeringer og titanlegeringer som brukes i produksjon av tanker, fly og missiler. I tillegg kan sjeldne jordarter også brukes som smøremidler for mange høyteknologiske applikasjoner som elektronikk, lasere, kjernefysisk industri og superledelse. Når sjelden jordteknologi er brukt i militæret, vil den uunngåelig føre til et sprang i militær teknologi. I en viss forstand stammer den overveldende kontrollen av det amerikanske militæret i flere lokale kriger etter den kalde krigen, så vel som dens evne til åpent å drepe fiender med straffrihet, fra dens sjeldne jordteknologi, som Superman.
Petrokjemisk industri
Sjeldne jordelementer kan brukes til å lage molekylære silekatalysatorer i den petrokjemiske industrien, med fordeler som høy aktivitet, god selektivitet og sterk motstand mot tungmetallforgiftning. Derfor har de erstattet aluminiumsilikatkatalysatorer for petroleumskatalytiske sprekkerprosesser; I produksjonsprosessen med syntetisk ammoniakk brukes en liten mengde sjelden jordnitrat som en kokatalysator, og dens gassbehandlingskapasitet er 1,5 ganger større enn for nikkelaluminiumkatalysator; I prosessen med å syntetisere CIS-1,4-polybutadiengummi og isoprengummi, har produktet oppnådd ved bruk av en sjelden jordcycloalkanoat triisobutyl aluminiumkatalysator utmerket ytelse, med fordeler som mindre utstyr lim hengende, stabel drift og kort etterbehandlingsprosess; Kompositt sjeldne jordoksider kan også brukes som katalysatorer for rensing av avgass fra forbrenningsmotorer, og ceriumnafthenat kan også brukes som et malingsmiddel.
Glass-keramikk
Anvendelsen av sjeldne jordelementer i Kinas glass- og keramiske industri har økt med en gjennomsnittlig rate på 25% siden 1988, og når cirka 1600 tonn i 1998. Rare Earth Glass Ceramics er ikke bare tradisjonelle grunnleggende materialer for industri og dagligliv, men også et stort medlem av høyteknologiske felt. Sjeldne jordoksider eller bearbeidede sjeldne jordkonsentrater kan brukes mye som poleringspulver for optisk glass, spektakelinser, bilderør, oscilloskoprør, flatt glass, plast og metallkort; I prosessen med smeltende glass kan ceriumdioksid brukes til å ha en sterk oksidasjonseffekt på jern, redusere jerninnholdet i glasset og oppnå målet om å fjerne den grønne fargen fra glasset; Å tilsette sjeldne jordoksider kan produsere optisk glass og spesielt glass til forskjellige formål, inkludert glass som kan absorbere ultrafiolette stråler, syre og varmebestandig glass, røntgenbestandig glass, osv .; Å legge til sjeldne jordelementer til keramiske og porselensglass kan redusere fragmenteringen av glasurer og få produkter til å presentere forskjellige farger og glans, noe som gjør dem mye brukt i keramisk industri.
Jordbruk
Forskningsresultatene indikerer at sjeldne jordelementer kan øke klorofyllinnholdet i planter, forbedre fotosyntesen, fremme rotutvikling og øke næringsabsorpsjonen av røtter. Sjeldne jordelementer kan også fremme frø spiring, øke spiringsgraden for frø og fremme frøplantevekst. I tillegg til hovedfunksjonene som er nevnt ovenfor, har den også evnen til å styrke sykdomsresistens, kald motstand og tørkebestandighet hos visse avlinger. Tallrike studier har også vist at bruk av passende konsentrasjoner av sjeldne jordelementer kan fremme absorpsjon, transformasjon og bruk av næringsstoffer fra planter. Sprøyting av sjeldne jordelementer kan øke VC -innholdet, totalt sukkerinnhold og sukkersyreforhold av eple- og sitrusfrukter, fremme fruktfarging og tidlig modning. Og det kan undertrykke luftveisintensitet under lagring og redusere forfallshastigheten.
Nytt materialfelt
Sjelden jordens neodymium jernbor permanent magnetmateriale, med høy remanens, høy tvang og høyt magnetisk energiprodukt, er mye brukt i elektronisk og romfartsindustri og kjørende vindmøller (spesielt egnet for kraftverk til havs); Garnet type ferritt enkeltkrystaller og polykrystaller dannet av kombinasjonen av rene sjeldne jordoksider og jernoksid kan brukes i mikrobølgeovn og elektroniske industrier; Yttrium aluminiums granat og neodymglass laget av neodymoksid med høy renhet kan brukes som faste lasermaterialer; Sjeldne jordheksaborider kan brukes som katodematerialer for elektronutslipp; Lanthanum nikkelmetall er et nyutviklet hydrogenlagringsmateriale på 1970 -tallet; Lanthanumkromat er et termoelektrisk materiale med høy temperatur; For tiden har land rundt om i verden gjort gjennombrudd i utviklingen av superledende materialer ved å bruke bariumbaserte oksider modifisert med barium yttrium kobberoksygenelementer, som kan oppnå superledere i det flytende nitrogen temperaturområdet. I tillegg er sjeldne jordarter mye brukt i belysning av lyskilder gjennom metoder som fluorescerende pulver, intensiverende skjermfluorescerende pulver, tre primærfarge lysstoffpulver og kopipulver (men på grunn av de høye kostnadene forårsaket av økningen i sjeldne jordpriser, er applikasjonene i belysning gradvis avtar), samt elektroniske produkter som fremkjøring og tabeltet er tabeltet og tabeltetten og tabeltet er gradvis. I landbruket kan bruk av spormengder av sjeldne jordnitrat til feltvekster øke utbyttet med 5-10%; I den lette tekstilindustrien er sjeldne jordklorider også mye brukt i soling pels, pelsfarging, ullfarging og farging av tepper; Sjeldne jordelementer kan brukes i bilkatalytiske omformere for å konvertere større miljøgifter til ikke-giftige forbindelser under motorens eksos.
Andre applikasjoner
Sjeldne jordelementer brukes også på forskjellige digitale produkter, inkludert audiovisuelle, fotografering og kommunikasjonsenheter, og oppfyller flere krav som mindre, raskere, lettere, lengre brukstid og energibesparing. Samtidig har det også blitt brukt på flere felt som grønn energi, helsevesen, vannrensing og transport.
Post Time:-16-2023 august