Сирәк җир элементларыяңа энергия һәм материаллар кебек югары технологияле үсеш өчен алыштыргысыз, һәм аэрокосмос, милли оборона, хәрби сәнәгать кебек өлкәләрдә киң куллану кыйммәтенә ия.Заманча сугыш нәтиҗәләре шуны күрсәтә: сирәк җир кораллары сугыш кырында өстенлек итә, сирәк җир технологик өстенлекләре хәрби технологик өстенлекләрне күрсәтә, ресурсларга ия булу гарантияләнә.Шуңа күрә сирәк җирләр стратегик ресурсларга әйләнде, алар дөньяның төп икътисады өчен көрәшә, һәм сирәк җир кебек төп чимал стратегиясе милли стратегиягә күтәрелә.Европа, Япония, АКШ һәм башка илләр һәм төбәкләр сирәк җир кебек төп материалларга күбрәк игътибар бирәләр.2008 елда сирәк җир материаллары АКШ Энергетика Министрлыгы тарафыннан "төп материаллар стратегиясе" исемлегенә кертелде;2010 ел башында Европа Союзы сирәк җирләрнең стратегик резервын булдыруны игълан итте;2007 елда Япония Мәгариф, Мәдәният, Фән һәм Технология Министрлыгы, шулай ук Икътисад, Сәнәгать һәм Технология Министрлыгы "Элемент Стратегиясе Планы" һәм "Сирәк металл альтернатив материаллар" планын тәкъдим иттеләр.Алар ресурс резервларында, технологик алгарышта, ресурслар алуда һәм альтернатив материаллар эзләүдә өзлексез чаралар күрделәр.Бу мәкаләдән башлап, редактор мөһим һәм хәтта алыштыргысыз тарихи үсеш миссияләрен һәм бу сирәк җир элементларының ролен җентекләп таныштырачак.
Тербиум авыр сирәк туфраклар категориясенә керә, crир кабыгында аз муллык 1,1 минутта.Тербиум оксидысирәк җирләрнең 0,01% тан кимрәк.Тербиумның иң югары эчтәлеге булган югары йтрий ион тибындагы авыр сирәк рудада да, тербиумның сирәк җирнең 1,1-1,2% тәшкил итә, бу аның сирәк җир элементларының "асыл" категориясенә керүен күрсәтә.Тербиум - көмеш соры металл, сыгылмалы һәм чагыштырмача йомшак текстурасы, аны пычак белән ачып була;Эретү ноктасы 1360 ℃, кайнау ноктасы 3123 ℃, тыгызлыгы 8229 4кг / м3.1843-нче елда тербиум ачылганнан бирле 100 елдан артык вакыт эчендә аның азлыгы һәм кыйммәте аның практик кулланылышына озак вакыт комачаулый.Соңгы 30 елда гына тербиум үзенең уникаль сәләтен күрсәтте.
Тербиум ачылышы
Шул ук чордалантаначылды, Швециядән Карл Г. Мосандер башта ачылганны анализладыyttriumһәм 1842-нче елда доклад бастырып, башта ачылган йтрий җирнең бер элементлы оксид түгел, ә өч элементның оксиды булуын ачыклады.1843-нче елда Моссандер тербиум элементын йтрий җирендәге тикшеренүләре аша ачты.Ул һаман да аларның берсенә yttrium җир һәм аларның берсе дип исем куштыэрбиум оксиды.1877 елга кадәр ул рәсми рәвештә тербиум дип аталган, Tb элементы символы белән.Аның исеме йтрий белән бер үк чыганактан, Швециянең Стокгольм янындагы Иттерби авылыннан килеп чыккан, анда йтрий рудасы беренче тапкыр ачылган.Тербиум һәм тагын ике элементны табу, лантан һәм эрбиум, сирәк җир элементларын ачуга икенче ишек ачты, аларның ачылуының икенче этабы.Аны Г. Урбан беренче тапкыр 1905 елда чистарта.
Моссандер
Тербиум куллану
Кулланутербиумкүбесенчә югары технологияле өлкәләрне үз эченә ала, алар технологияне интенсив һәм белемне интенсив заманча проектлар, шулай ук зур икътисади файдага ия проектлар, кызыклы үсеш перспективалары белән.Төп куллану өлкәләре үз эченә ала: (1) катнаш сирәк туфрак формасында куллану.Мәсәлән, ул сирәк җир кушылмасы ашламасы һәм авыл хуҗалыгы өчен азык өстәмәсе буларак кулланыла.(2) Өч төп флуоресцент порошокта яшел порошок өчен активлаштыручы.Заманча оптоэлектрон материаллар фосфорларның өч төп төсен куллануны таләп итәләр, ягъни кызыл, яшел һәм зәңгәр, алар төрле төсләрне синтезлау өчен кулланыла ала.Тербиум - югары сыйфатлы яшел флуоресцент порошокларда алыштыргысыз компонент.3) Магнито оптик саклау материалы буларак кулланыла.Аморф металл тербиум күчү металл эретелгән нечкә пленкалар югары җитештерүчән магнито оптик дисклар җитештерү өчен кулланылган.(4) Оптик пыяла җитештерү.Тербиум булган Фарадай әйләнүче пыяла - лазер технологиясендә ротаторлар, изоляторлар һәм циркуляторлар җитештерү өчен төп материал.(5) Тербиум диспрозиум ферромагностострик эретмәсе (TerFenol) үсеше һәм үсеше тербиум өчен яңа кушымталар ачты.
Авыл хуҗалыгы һәм терлекчелек өчен
Сирәк җир тербиумыкультураларның сыйфатын яхшырта һәм билгеле концентрация диапазонында фотосинтез тизлеген арттыра ала.Тербиум комплекслары югары биологик активлыкка ия, һәм тербиум, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O өченче комплекслары, Стафилококк ауреасына, Бакилл субтилисына һәм Эшеричия Колига киң спектрлы антибактерия белән яхшы антибактерия һәм бактерицид эффектлары бар. үзлекләре.Бу комплексларны өйрәнү заманча бактерицид препаратлары өчен яңа тикшеренү юнәлеше бирә.
Люминесцен өлкәсендә кулланыла
Заманча оптоэлектрон материаллар фосфорларның өч төп төсен куллануны таләп итәләр, кызыл, яшел һәм зәңгәр, алар төрле төсләрне синтезлау өчен кулланыла ала.Тербиум - югары сыйфатлы яшел флуоресцент порошокларда алыштыргысыз компонент.Әгәр сирәк җир төсендәге телевизор кызыл флуоресцент порошокның тууы йтрийга һәм европийга сорау тудырган булса, тербиумны куллану һәм үстерү сирәк җирдә лампалар өчен өч төп төсле яшел флуоресцент порошок ярдәмендә алга киткән.1980-нче еллар башында Филипс дөньяда беренче компакт энергияне саклаучы флуоресцент лампаны уйлап тапты һәм аны тиз арада дөньякүләм пропагандалады.Tb3 + ионнары 545nm дулкын озынлыгы белән яшел ут чыгарырга мөмкин, һәм сирәк очрый торган яшел флюоресцент порошоклар тербиумны активлаштыручы итеп кулланалар.
Төсле катод нур трубалары (CRT) өчен кулланылган яшел флуоресцент порошок һәрвакыт нигездә арзан һәм эффектив цинк сульфидына нигезләнгән, ләкин тербиум порошогы Y2SiO5: Tb3 +, Y3 (Al, Al, Pro) төсле телевизор яшел порошогы буларак кулланылган. Га) 5O12: Tb3 +, һәм LaOBr: Tb3 +.Зур экранлы югары телевизор (HDTV) үсеше белән, CRT өчен югары җитештерүчән яшел флуоресцент порошоклар да эшләнә.Мисал өчен, чит илдә Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3 +, LaOCl: Tb3 +, һәм Y2SiO5: Tb3 + булган гибрид яшел флуоресцент порошок эшләнде, алар югары ток тыгызлыгында яхшы люминесцент эффективлыкка ия.
Традицион рентген флуоресцент порошогы - кальций вольфрамы.1970-80 елларда сенситизация экраннары өчен сирәк җир флуоресцент порошоклары эшләнде, мәсәлән, тербиум активлаштырылган лантан сульфид оксиды, тербиум активлашкан лантан бромид оксиды (яшел экраннар өчен), һәм терби активлашкан йтрий сульфид оксиды.Кальций вольфрамы белән чагыштырганда, сирәк җир флуоресцент порошогы пациентлар өчен рентген нурланыш вакытын 80% кыскартырга, рентген фильмнар резолюциясен яхшыртырга, рентген торбаларның гомерен озайтырга һәм энергия куллануны киметергә мөмкин.Тербиум шулай ук медицина рентген көчәйтү экраннары өчен флуоресцент порошок активаторы буларак кулланыла, ул рентген оптик сурәтләргә әверелү сизгерлеген яхшырта, рентген фильмнарның ачыклыгын яхшырта һәм X- экспозиция дозасын киметә ала. кеше организмына нурлар (50% тан артык).
Тербиумшулай ук яңа ярымүткәргеч яктырту өчен зәңгәр ут белән дулкынланган ак LED фосфорда активлаштыручы буларак кулланыла.Тербиум алюминий магнито оптик кристалл фосфорлар чыгару өчен, зәңгәр яктылык чыгаручы диодларны дулкынландыргыч яктылык чыганагы итеп кулланырга мөмкин, һәм барлыкка килгән флуоресенция саф ак яктылык чыгару өчен дулкынландыргыч яктылык белән кушыла.
Тербиумнан ясалган электролуминсент материалларга, нигездә, цинк сульфид яшел флуоресцент порошок керә, тербиум белән активлаштыручы.Ультрафиолет нурлары астында тербиумның органик комплекслары көчле яшел флуоресенция чыгарырга һәм нечкә кино электролуминсент материаллары буларак кулланылырга мөмкин.Сирәк җир органик катлаулы электролуминсент нечкә фильмнарны өйрәнүдә зур уңышларга ирешелсә дә, практик яктан билгеле бер аерма бар, һәм сирәк җир органик катлаулы электролуминсент нечкә фильмнар һәм җайланмалар буенча тикшеренүләр әле дә тирәнлектә.
Тербиумның флуоресцент характеристикалары шулай ук флуоресцент зоналар буларак кулланыла.Олоксаин тербиум (Tb3 +) комплексы һәм дезоксирибонуклеин кислотасы (ДНК) арасындагы үзара тәэсир флуоресцент һәм үзләштерү спектры ярдәмендә өйрәнелде, мәсәлән, офлоксаин тербиумының флюоресенция зонасы (Tb3 +).Нәтиҗә күрсәткәнчә, Tb3 + офлоксаин ДНК молекулалары белән бәйләнгән трюк формалаштыра ала, һәм дезоксирибонуклеин кислотасы офлоксаин Tb3 + системасының флюоресенциясен сизелерлек көчәйтә ала.Бу үзгәрешкә нигезләнеп, дезоксирибонуклеин кислотасы билгеле була.
Магнито оптик материаллар өчен
Фарадай эффекты булган материаллар, шулай ук магнито-оптик материаллар, лазерларда һәм башка оптик җайланмаларда киң кулланыла.Магнито оптик материалларының ике киң таралган төре бар: магнито оптик кристаллары һәм магнито оптик пыяла.Алар арасында магнито-оптик кристаллар (йтрий тимер гранаты һәм тербиум галий гранаты кебек) көйләнә торган эш ешлыгы һәм югары җылылык тотрыклылыгы өстенлекләренә ия, ләкин алар кыйммәт һәм җитештерү авыр.Моннан тыш, югары Фарадай әйләнү почмаклары булган күп магнито-оптик кристаллар кыска дулкын диапазонында югары үзләштерүгә ия, бу аларны куллануны чикли.Магнито оптик кристаллары белән чагыштырганда, магнито оптик пыяла югары үткәрү өстенлегенә ия һәм зур блокларга яки җепселләргә ясау җиңел.Хәзерге вакытта, югары Фарадай эффекты булган магнито-оптик стаканнар, нигездә, сирәк җир ионы белән капланган стаканнар.
Магнито оптик саклау материаллары өчен кулланыла
Соңгы елларда, мультимедиа һәм офис автоматизациясенең тиз үсеше белән, яңа югары сыйдырышлы магнит дискларга сорау арта.Аморф металл тербиум күчү металл эретелгән нечкә пленкалар югары җитештерүчән магнито оптик дисклар җитештерү өчен кулланылган.Алар арасында TbFeCo эретелгән нечкә фильм иң яхшы күрсәткечкә ия.Тербиум нигезендәге магнито-оптик материаллар зур күләмдә җитештерелгән, һәм алардан ясалган магнито-оптик дисклар компьютер саклау компонентлары буларак кулланыла, саклау сыйфаты 10-15 тапкыр арткан.Алар зур сыйдырышлыкның һәм тиз керү тизлегенең өстенлекләренә ия, һәм югары тыгызлыктагы оптик дискларда кулланылганда дистәләрчә мең тапкыр сөртелергә һәм капланырга мөмкин.Алар электрон мәгълүмат саклау технологиясендә мөһим материаллар.Күренгән һәм инфракызыл полосаларда иң еш кулланыла торган магнито-оптик материал - Тербиум Галлиум Гарнет (TGG) бер кристалл, ул Фарадай ротаторлары һәм изоляторлары ясау өчен иң яхшы магнито-оптик материал.
Магнито оптик пыяла өчен
Фарадай магнито оптик пыяла күренеп торган һәм инфракызыл өлкәләрдә яхшы ачыклыкка һәм изотропиягә ия, һәм төрле катлаулы формалар ясый ала.Зур күләмле продуктлар җитештерү җиңел һәм оптик җепселләргә тартылырга мөмкин.Шуңа күрә, магнито оптик изоляторлар, магнито оптик модульаторлар, оптик оптик ток сенсорлары кебек магнито оптик җайланмаларда киң куллану перспективалары бар.Зур магнит моменты һәм күренеп торган һәм инфракызыл диапазонда кечкенә үзләштерү коэффициенты аркасында Tb3 + ионнары магнито оптик стаканнарда сирәк кулланыла торган җир ионнары булып киттеләр.
Тербиум диспрозиум ферромагнетострикив эретмәсе
ХХ гасыр азагында, дөнья технологик революциясенең өзлексез тирәнәюе белән, сирәк җир куллану материаллары тиз арада барлыкка килде.1984-нче елда Айова штаты Университеты, АКШ Энергетика Министрлыгының Амес лабораториясе һәм АКШ Хәрби-диңгез флоты коралларын тикшерү үзәге (аннан соңрак төзелгән Edge Technology Corporation (ET REMA) төп персонал килгән) яңа сирәкне булдыру өчен хезмәттәшлек иттеләр. intelligentир акыллы материал, ягъни тербиум диспрозиум ферромагнит магнитострик материал.Бу яңа интеллектуаль материал электр энергиясен тиз механик энергиягә әверелдерүнең искиткеч үзенчәлекләренә ия.Бу гигант магнитострик материалдан ясалган су асты һәм электро-акустик кондукторлар диңгез җиһазларында, нефть скважиналарын ачыклаучы спикерларда, шау-шу һәм тибрәнү белән идарә итү системаларында, океанны өйрәнү һәм җир асты элемтә системаларында уңышлы конфигурацияләнде.Шуңа күрә, тербиум диспрозиум тимер гигант магнитострик материал тугач, ул дөньяның индустриальләшкән илләренең игътибарын җәлеп итте.Edge Technologies Америка Кушма Штатларында тербиум диспрозий тимер гигант магнитострик материаллар җитештерә башлады һәм аларга Терфенол Д. дип исем кушты. Соңыннан Швеция, Япония, Россия, Бөекбритания һәм Австралия шулай ук тербиум диспрозиум тимер гигант магнитострик материалларын эшләделәр.
Кушма Штатларда бу материалның үсеш тарихыннан, материал уйлап табу да, монополистик куллану да хәрби индустрия белән турыдан-туры бәйле (мәсәлән, диңгез флоты).Кытайның хәрби һәм оборона бүлекләре әкренләп бу материалны аңлауны көчәйтәләр.Ләкин, Кытайның милли көченең сизелерлек артуы белән, XXI гасыр хәрби көндәшлек стратегиясенә ирешү һәм җиһаз дәрәҗәсен күтәрү таләбе, әлбәттә, бик актуаль булачак.Шуңа күрә, хәрби һәм милли оборона бүлекләре тарафыннан тербиум диспрозиум тимер гигант магнитострик материалларын киң куллану тарихи ихтыяҗ булачак.
Кыскасы, бик яхшы сыйфатлартербиуманы күп функциональ материалларның алыштыргысыз әгъзасы һәм кайбер куллану өлкәләрендә алыштыргысыз позициягә әйләндерегез.Ләкин, тербиумның югары бәясе аркасында, кешеләр җитештерү чыгымнарын киметү өчен тербиумны ничек кулланырга һәм минимальләштерергә өйрәнәләр.Мәсәлән, сирәк җир магнито-оптик материаллары аз чыгымлы диспрозий тимер кобальт яки гадолиниум тербиум кобальтын кулланырга тиеш;Тербиумның яшел флуоресцент порошогындагы күләмен киметергә тырышыгыз.Тербиумның киң кулланылышын чикләүче бәяләр мөһим факторга әйләнде.Ләкин күп функциональ материаллар ансыз эшли алмый, шуңа күрә без "пычакта яхшы корыч куллану" принцибын тотарга һәм тербиум куллануны мөмкин кадәр сакларга тырышырга тиеш.
Пост вакыты: 07-2023 август