Bir ülkede nadir toprakların tüketimi endüstriyel seviyesini belirlemek için kullanılabilir. Yüksek, hassas ve gelişmiş malzemeler, bileşenler ve ekipman nadir metallerden ayrılamaz. Neden aynı çelik başkalarını sizden daha korozyona dayanıklı hale getiriyor? Başkalarının sizden daha dayanıklı ve hassas olduğu aynı makine aleti iş mili mi? Aynı zamanda başkalarının 1650 ° C yüksek sıcaklığa ulaşabileceği tek bir kristal mi? Neden başka birinin camının bu kadar yüksek bir kırılma indisi var? Toyota neden dünyanın en yüksek otomobil termal verimliliğini%41 elde edebilir? Bunların hepsi nadir metallerin uygulanmasıyla ilgilidir.
Nadir toprak metalleri, nadir toprak unsurları olarak da bilinen,skandiyum, itriyumve periodik Tablo IIIB grubundaki lantanid serileri, yaygın olarak R veya RE ile temsil edilir. Scandium ve yttrium nadir toprak elementleri olarak kabul edilir, çünkü genellikle mineral birikintilerindeki lantanid elemanları ile bir arada bulunurlar ve benzer kimyasal özelliklere sahiptirler.
Adının aksine, kabuktaki nadir toprak elemanlarının (prometyum hariç) bolluğu oldukça yüksektir, seryumun kabuk elemanlarının bolluğunda 25. sırada yer alır ve% 0.0068 (bakıra yakın). Bununla birlikte, jeokimyasal özellikleri nedeniyle, nadir toprak elemanları nadiren ekonomik olarak sömürülebilir bir seviyeye zenginleştirilir. Nadir toprak elemanlarının adı, kıtlıklarından türetilmiştir. İnsanlar tarafından keşfedilen ilk nadir toprak minerali, birçok nadir toprak elemanı adının ortaya çıktığı İsveç'in köyündeki bir madenden çıkarılan silikon berilyum yttrium cevheri idi.
İsimleri ve kimyasal sembolleriSC, Y, LA, CE, PR, ND, PM, SM, EU, GD, TB, DY, HO, ER, TM, YB, YB ve LU. Atom sayıları 21 (SC), 39 (Y), 57 (LA) ila 71 (LU).
Nadir toprak unsurlarının keşif geçmişi
1787'de İsveç Ca Arrhenius, Stockholm yakınlarındaki küçük Ytterby kasabasında alışılmadık nadir bir toprak metal siyah cevheri buldu. 1794'te Fin J. Gadolin ondan yeni bir madde izole etti. Üç yıl sonra (1797), İsveç Ag Ekeberg bu keşfi doğruladı ve keşfedildiği yerden sonra yeni maddeyi (yttrium toprak) adlandırdı. Daha sonra, gadolinit anısına, bu tür cevherlere gadolinit deniyordu. 1803'te Alman kimyagerler MH Klaproth, İsveç kimyagerleri JJ Berzelius ve W. Hisinger yeni bir madde - Ceria - bir cevherden (seryum silikat cevheri) keşfetti. 1839'da İsveçli CG Mosander Lanthanum'u keşfetti. 1843'te Musander Terbium ve Erbium'u tekrar keşfetti. 1878'de İsviçre Marinac Ytterbium'u keşfetti. 1879'da Fransızlar Samaryum'u keşfetti, İsveç Holmium ve Thulium'u keşfetti ve İsveççe Scandium'u keşfetti. 1880'de İsviçre Marinac Gadolinyum'u keşfetti. 1885'te Avusturyalı A. von Wels Bach Praseodymiyum ve Neodimyum'u keşfetti. 1886'da Bouvabadrand dispozyum keşfetti. 1901'de Fransız adam Ea Demarcay Europium'u keşfetti. 1907'de Fransız adam G. Urban Lutetium'u keşfetti. 1947'de Ja Marinsky gibi Amerikalılar uranyum fisyon ürünlerinden promethum aldı. 1794'te Gadolin tarafından Yttrium Earth'in ayrılmasından 1947'de Prometium üretimine 150 yıldan fazla sürdü.
Nadir toprak öğelerinin uygulanması
Nadir toprak unsurları"endüstriyel vitaminler" olarak bilinir ve ürün performansını iyileştirmede, ürün çeşitliliğini artırmada ve üretim verimliliğini artırmada büyük bir rol oynayarak yeri doldurulamaz mükemmel manyetik, optik ve elektriksel özelliklere sahiptir. Büyük etkisi ve düşük dozajı nedeniyle, nadir topraklar ürün yapısını iyileştirme, teknolojik içeriği artırma ve endüstri teknolojik ilerlemesini teşvik etmede önemli bir unsur haline gelmiştir. Metalurji, askeri, petrokimya, cam seramik, tarım ve yeni malzemeler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Metalurji endüstrisi
Nadir toprak30 yılı aşkın bir süredir metalurjik alanda uygulanmıştır ve nispeten olgun teknolojiler ve süreçler oluşturmuştur. Çelik ve demir olmayan metallerde nadir toprak uygulanması, geniş beklentilere sahip geniş ve geniş kapsamlı bir alandır. Çeliğe nadir toprak metalleri, florürler ve silisitlerin eklenmesi, rafine, desülfürizasyonda, düşük erime noktası zararlı safsızlıkları nötralize etmede ve çeliğin işleme performansını iyileştirmede rol oynayabilir; Nadir toprak silikon demir alaşımı ve nadir toprak silikon magnezyum alaşımı, nadir toprak sünek demir üretmek için sferoidize edici maddeler olarak kullanılır. Özel gereksinimlere sahip karmaşık sünek demir parçaları üretmeye özel uygunlukları nedeniyle, bu tür sünek demir otomobiller, traktörler ve dizel motorlar gibi mekanik imalat endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır; Magnezyum, alüminyum, bakır, çinko ve nikel gibi demir olmayan alaşımlara nadir toprak metalleri eklemek, alaşımın fiziksel ve kimyasal özelliklerini iyileştirebilir ve oda sıcaklığını ve yüksek sıcaklık mekanik özelliklerini artırabilir.
Askeri alan
Fotoelektrik ve manyetizma gibi mükemmel fiziksel özellikleri nedeniyle, nadir topraklar farklı özelliklere sahip çok çeşitli yeni malzemeler oluşturabilir ve diğer ürünlerin kalitesini ve performansını büyük ölçüde artırabilir. Bu nedenle, "endüstriyel altın" olarak bilinir. İlk olarak, nadir toprakların eklenmesi, tank, uçak ve füzelerin üretiminde kullanılan çelik, alüminyum alaşımları, magnezyum alaşımlarının ve titanyum alaşımlarının taktik performansını önemli ölçüde artırabilir. Buna ek olarak, nadir topraklar elektronik, lazer, nükleer endüstri ve süperiletkenlik gibi birçok yüksek teknoloji uygulaması için yağlayıcı olarak da kullanılabilir. Askerlikte nadir toprak teknolojisi kullanıldıktan sonra, kaçınılmaz olarak askeri teknolojide bir sıçrama getirecektir. Belli bir anlamda, Soğuk Savaş'tan sonra çeşitli yerel savaşlarda ABD ordusunun ezici kontrolü ve düşmanları cezasızlıkla açıkça öldürme yeteneği, Süpermen gibi nadir toprak teknolojisinden kaynaklanıyor.
Petrokimya endüstrisi
Nadir toprak elemanları, yüksek aktivite, iyi seçicilik ve ağır metal zehirlenmesine karşı güçlü bir direnç gibi avantajlarla petrokimya endüstrisinde moleküler elek katalizörleri yapmak için kullanılabilir. Bu nedenle, petrol katalitik çatlama işlemleri için alüminyum silikat katalizörlerinin yerini almışlardır; Sentetik amonyak üretim sürecinde, bir kokatalist olarak az miktarda nadir toprak nitrat kullanılır ve gaz işleme kapasitesi nikel alüminyum katalizöründen 1,5 kat daha büyüktür; CIS-1,4-polibutadien kauçuk ve izopren kauçuğun sentezlenmesi işleminde, nadir bir toprak sikloalkanoat triizobutil alüminyum katalizörü kullanılarak elde edilen ürün, daha az ekipman yapışkan asma, kararlı çalışma ve kısa tedavi sonrası işlem gibi avantajlarla mükemmel bir performansa sahiptir; Kompozit nadir toprak oksitler, içten yanmalı motorlardan egzoz gazını arıtmak için katalizörler olarak da kullanılabilir ve seryum naftenat da bir boya kurutma maddesi olarak kullanılabilir.
Cam-seramik
Çin'in cam ve seramik endüstrisinde nadir toprak unsurlarının uygulanması, 1988'den bu yana ortalama% 25 oranında artmış ve 1998'de yaklaşık 1600 tona ulaşmıştır. Nadir toprak cam seramikleri sadece endüstri ve günlük yaşam için geleneksel temel malzemeler değil, aynı zamanda yüksek teknoloji alanının önemli bir üyesidir. Nadir toprak oksitleri veya işlenmiş nadir toprak konsantreleri, optik cam, gözlük lensleri, resim tüpleri, osiloskop tüpleri, düz cam, plastik ve metal sofra takımları için parlatma tozları olarak yaygın olarak kullanılabilir; Cam eritme işleminde, seryum dioksit, demir üzerinde güçlü bir oksidasyon etkisine sahip olmak, camdaki demir içeriğini azaltmak ve yeşil rengi camdan çıkarma amacına ulaşmak için kullanılabilir; Nadir toprak oksitleri eklemek, ultraviyole ışınları, asit ve ısıya dayanıklı cam, X-ışına dayanıklı cam, vb. Seramik ve porselen sırlara nadir toprak elemanları eklemek, sırların parçalanmasını azaltabilir ve ürünlerin farklı renkler ve parlaklıklar sunmasını sağlayarak seramik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmasını sağlayabilir.
Tarım
Araştırma sonuçları, nadir toprak elemanlarının bitkilerin klorofil içeriğini artırabileceğini, fotosentezi arttırabileceğini, kök gelişimini teşvik edebileceğini ve köklerle besin emilimini artırabileceğini göstermektedir. Nadir toprak elementleri ayrıca tohum çimlenmesini teşvik edebilir, tohum çimlenme oranını artırabilir ve fide büyümesini teşvik edebilir. Yukarıda belirtilen ana fonksiyonlara ek olarak, bazı mahsullerin hastalık direncini, soğuk direncini ve kuraklık direncini arttırma yeteneğine de sahiptir. Çok sayıda çalışma, nadir toprak elemanlarının uygun konsantrasyonlarının kullanımının, bitkiler tarafından besinlerin emilimini, dönüşümünü ve kullanılmasını teşvik edebileceğini göstermiştir. Nadir toprak elemanlarının püskürtülmesi, elma ve narenciye meyvelerinin VC içeriğini, toplam şeker içeriğini ve şeker asidi oranını artırabilir, meyve boyasını ve erken olgunlaşmayı teşvik edebilir. Ve depolama sırasında solunum yoğunluğunu bastırabilir ve bozulma hızını azaltabilir.
Yeni Malzeme Alanı
Nadir toprak neodymiyum demir bor, yüksek rahatsızlık, yüksek zorlılık ve yüksek manyetik enerji ürünü ile kalıcı mıknatıs malzemesi, elektronik ve havacılık endüstrilerinde ve rüzgar türbinlerinde (özellikle açık deniz santralleri için uygun) yaygın olarak kullanılmaktadır; Saf nadir toprak oksitler ve ferrik oksit kombinasyonu ile oluşturulan garnet tipi ferrit tek kristaller ve polikristaller, mikrodalga ve elektronik endüstrilerde kullanılabilir; Yüksek saflıkta neodimyum oksitten yapılmış yttrium alüminyum garnet ve neodimyum camı katı lazer malzemeleri olarak kullanılabilir; Nadir toprak heksaboridleri elektron emisyonu için katot malzemeleri olarak kullanılabilir; Lanthanum nikel metal, 1970'lerde yeni geliştirilen bir hidrojen depolama malzemesidir; Lanthanum kromat yüksek sıcaklıkta termoelektrik bir malzemedir; Şu anda, dünyanın dört bir yanındaki ülkeler, sıvı azot sıcaklık aralığında süperiletkenler elde edebilen baryum yttriyum bakır oksijen elemanları ile modifiye edilmiş baryum bazlı oksitler kullanarak süper iletken malzemelerin geliştirilmesinde atılımlar yapmıştır. Ek olarak, nadir topraklar, floresan tozu, yoğunlaştırıcı ekran floresan tozu, üç birincil renk floresan tozu ve kopya lamba tozu (ancak nadir toprak fiyatlarındaki artıştan kaynaklanan yüksek maliyet nedeniyle, aydınlatmadaki uygulamaları yavaş yavaş azalır) ve projeksiyon televizyonları ve tabletler gibi elektronik ürünler; Tarımda, tarla bitkilerine eser miktarda nadir toprak nitrat uygulanması verimlerini%5-10 artırabilir; Hafif tekstil endüstrisinde, nadir toprak klorürler de bronzlaşma kürk, kürk boyama, yün boyama ve halı boyamasında yaygın olarak kullanılmaktadır; Nadir toprak elemanları, motor egzozu sırasında ana kirleticileri toksik olmayan bileşiklere dönüştürmek için otomotiv katalitik konvertörlerde kullanılabilir.
Diğer uygulamalar
Görsel -işitsel, fotoğraf ve iletişim cihazları dahil olmak üzere çeşitli dijital ürünlere nadir toprak elemanları da uygulanır, daha küçük, daha hızlı, daha hafif, daha uzun kullanım süresi ve enerji tasarrufu gibi birçok gereksinimi karşılamaktadır. Aynı zamanda, yeşil enerji, sağlık, su arıtma ve ulaşım gibi birçok alana da uygulanmıştır.
Gönderme Zamanı: Ağu-16-2023