Ayleinen metafora on, että jos öljy on teollisuuden verta, niin harvinaiset maametallit ovat teollisuuden vitamiini.
Harvinainen maametalli on metalliryhmän lyhenne.Rare Earth Elements,REE) on löydetty peräkkäin 1700-luvun lopusta lähtien.REE:tä on 17 erilaista, mukaan lukien 15 lantanidia kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa: lantaani (La), cerium (Ce), praseodyymi (Pr), neodyymi (Nd), prometium (Pm) ja niin edelleen. Tällä hetkellä sillä on Sitä on käytetty laajalti monilla aloilla, kuten elektroniikassa, petrokemianteollisuudessa ja metallurgiassa.Lähes 3–5 vuoden välein tutkijat voivat löytää harvinaisille maametallille uusia käyttötapoja, ja jokaista kuudetta keksintöä ei voida erottaa harvinaisista maametallista.
Kiina on rikas harvinaisten maametallien mineraaleista, ja se on ensimmäisellä sijalla kolmessa maailmassa: ensimmäinen luonnonvaravaroissa, joiden osuus on noin 23 %;Tuotanto on ensimmäinen, ja sen osuus on 80–90 prosenttia maailman harvinaisten maametallien hyödykkeistä;Myyntimäärä on ensimmäinen, ja 60–70 prosenttia harvinaisten maametallien tuotteista viedään ulkomaille.Samaan aikaan Kiina on ainoa maa, joka pystyy toimittamaan kaikkia 17 erilaista harvinaista maametallia, erityisesti keskiraskaita ja raskaita harvinaisia maametalleja, joilla on erinomainen sotilaallinen käyttö. Kiinan osuus on kadehdittava.
RMaa on arvokas strateginen resurssi, joka tunnetaan "teollisena mononatriumglutamaatina" ja "uusien materiaalien äitinä", ja jota käytetään laajasti huippuluokan tieteessä ja teknologiassa sekä sotateollisuudessa.Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriön mukaan toiminnallisista materiaaleista, kuten harvinaisten maametallien kestomagneetti, luminesenssi, vedyn varastointi ja katalyysi, on tullut korvaamattomia raaka-aineita korkean teknologian teollisuudelle, kuten edistyneille laitevalmistuksille, uudelle energialle ja nouseville teollisuudenaloille. käytetään laajasti elektroniikassa, petrokemianteollisuudessa, metallurgiassa, koneissa, uudessa energiassa, kevyessä teollisuudessa, ympäristönsuojelussa, maataloudessa ja niin edelleen..
Jo vuonna 1983 Japani otti käyttöön harvinaisten mineraalien strategisen reservijärjestelmän, ja 83 % sen kotimaisista harvinaisista maametallista tuli Kiinasta.
Katsokaa vielä Yhdysvaltoja, sen harvinaiset maametallit ovat toisella sijalla Kiinan jälkeen, mutta sen harvinaiset maametallit ovat kaikki kevyitä harvinaisia maametalleja, jotka jaetaan raskaisiin harvinaisiin maametalliin ja kevyisiin harvinaisiin maametalliin.Raskaat harvinaiset maametallit ovat erittäin kalliita, ja kevyet harvinaiset maametallit ovat epätaloudellisia minun, jonka alan ihmiset ovat muuttaneet vääriksi harvinaisiksi maametalliksi.80 % Yhdysvaltojen harvinaisten maametallien tuonnista tulee Kiinasta.
Toveri Deng Xiaoping sanoi kerran: "Lähi-idässä on öljyä ja Kiinassa harvinaisia maametallia."Hänen sanojensa merkitys on itsestään selvä.Harvinaiset maametallit eivät ole vain välttämätön "MSG" 1/5 korkean teknologian tuotteista maailmassa, vaan myös vahva neuvottelusiru Kiinalle maailman neuvottelupöydässä tulevaisuudessa.Suojaa ja hyödynnä tieteellisesti harvinaisten maametallien resursseja, siitä on tullut kansallinen strategia, jota monet ihmiset, joilla on korkeat ihanteet, viime vuosina vaatineet estääkseen arvokkaiden harvinaisten maametallien resurssien sokean myymisen ja viennin länsimaihin.Vuonna 1992 Deng Xiaoping ilmoitti selkeästi Kiinan aseman suurena harvinaisten maametallien maana.
Luettelo 17 harvinaisen maametallin käyttötavoista
1 lantaania käytetään seosmateriaaleissa ja maatalouskalvoissa
Ceriumia käytetään laajalti autolasissa
3 praseodyymiä käytetään laajasti keraamisissa pigmenteissä
Neodyymiä käytetään laajalti ilmailumateriaaleissa
5 symbaalia tarjoavat apuenergiaa satelliiteille
6 Samariumin käyttö atomienergiareaktorissa
7 europiumia valmistavaa linssiä ja nestekidenäyttöjä
Gadolinium 8 lääketieteelliseen magneettikuvaukseen
9 terbiumia käytetään lentokoneen siiven säätimessä
10 erbiumia käytetään laseretäisyysmittarissa sotilasasioissa
11 dysprosiumia käytetään valolähteenä filmille ja painatukselle
12 holmiumia käytetään optisten viestintälaitteiden valmistukseen
13-tuliumia käytetään kasvainten kliiniseen diagnoosiin ja hoitoon
14 ytterbium-lisäaine tietokoneen muistielementille
15 lutetiumin käyttö energia-akkuteknologiassa
16 yttrium valmistaa johtoja ja lentokoneen voimakomponentteja
Scandiumia käytetään usein metalliseosten valmistukseen
Yksityiskohdat ovat seuraavat:
1
Lantaani (LA)
Persianlahden sodassa harvinaista maametallia sisältävästä lantaanista varustetusta pimeänäkölaitteesta tuli Yhdysvaltain tankkien ylivoimainen lähde. Yllä olevassa kuvassa on lantaanikloridijauhetta.（Datakartta)
Lantaania käytetään laajalti pietsosähköisissä materiaaleissa, sähkötermisissä materiaaleissa, lämpösähköisissä materiaaleissa, magnetoresistiivisissä materiaaleissa, luminoivissa materiaaleissa (sininen jauhe), vedyn varastointimateriaaleissa, optisessa lasissa, lasermateriaaleissa, erilaisissa seosmateriaaleissa jne. Lantaania käytetään myös katalyytteinä mm. monet orgaaniset kemialliset tuotteet,Tutkijat ovat nimenneet lantaanin "superkalsiumaksi" sen vaikutuksesta viljelykasveihin.
2
Cerium (CE)
Ceriumia voidaan käyttää katalyyttinä, kaarielektrodina ja erikoislasina. Ceriumiseos kestää korkeaa lämpöä ja sitä voidaan käyttää suihkun käyttövoiman osien valmistukseen（Datakartta)
(1) Cerium, lasin lisäaineena, voi absorboida ultravioletti- ja infrapunasäteitä, ja sitä on käytetty laajalti autolasissa. Se ei voi vain estää ultraviolettisäteitä, vaan myös alentaa lämpötilaa auton sisällä säästääkseen sähköä ilmaan. ilmastointi.Vuodesta 1997 ceriaa on lisätty kaikkiin autolasiin Japanissa.Vuonna 1996 autolasissa käytettiin vähintään 2000 tonnia ceriumia ja Yhdysvalloissa yli 1000 tonnia.
(2) Tällä hetkellä ceriumia käytetään autojen pakokaasujen puhdistuskatalyytissä, joka voi tehokkaasti estää suuren määrän autojen pakokaasua pääsemästä ilmaan.Ceriumin kulutus Yhdysvalloissa on kolmasosa harvinaisten maametallien kokonaiskulutuksesta.
(3) Ceriumsulfidia voidaan käyttää pigmenteissä lyijyn, kadmiumin ja muiden ympäristölle ja ihmisille haitallisten metallien sijasta.Sitä voidaan käyttää muovien, pinnoitteiden, musteen ja paperiteollisuuden värjäämiseen. Tällä hetkellä johtava yritys on ranskalainen Rhône Planck.
(4) CE: LiSAF-laserjärjestelmä on Yhdysvaltojen kehittämä solid-state-laser.Sitä voidaan käyttää biologisten aseiden ja lääketieteen havaitsemiseen seuraamalla tryptofaanipitoisuutta. Seriumia käytetään laajasti monilla aloilla.Melkein kaikki harvinaisten maametallien sovellukset sisältävät ceriumia. Kuten kiillotusjauhe, vedyn varastointimateriaalit, lämpösähköiset materiaalit, ceriumvolframielektrodit, keraamiset kondensaattorit, pietsosähköiset keraamit, ceriumpiikarbidihioma-aineet, polttokennoraaka-aineet, bensiinikatalyytit, jotkin kestomagneettiset materiaalit, erilaiset seokset teräkset ja ei-rautametallit.
3
Praseodyymi (PR)
Praseodyymi-neodyymiseos
(1) Praseodyymiä käytetään laajalti rakennuskeramiikassa ja päivittäisessä käytössä olevassa keramiikassa.Sitä voidaan sekoittaa keraamiseen lasitteeseen värilasitteen valmistamiseksi, ja sitä voidaan käyttää myös aluslasitteena.Pigmentti on vaaleankeltaista puhtaan ja tyylikkään värisenä.
(2) Sitä käytetään kestomagneettien valmistukseen. Käyttämällä halpaa praseodyymi- ja neodyymimetallia puhtaan neodyymimetallin sijasta kestomagneettimateriaalin valmistuksessa, sen hapenkestävyys ja mekaaniset ominaisuudet ovat selvästi parempia, ja se voidaan työstää erimuotoisiksi magneeteiksi. Sitä käytetään laajasti erilaisissa elektronisissa laitteissa ja moottoreissa.
(3) Käytetään öljyn katalyyttisessä krakkauksessa. Katalyytin aktiivisuutta, selektiivisyyttä ja stabiilisuutta voidaan parantaa lisäämällä rikastettua praseodyymiä ja neodyymiä Y-zeoliittimolekyyliseulaan öljykrakkauskatalyytin valmistamiseksi. Kiinassa alettiin ottaa teollinen käyttö käyttöön 1970-luvulla, ja kulutus kasvaa.
(4) Praseodyymiä voidaan käyttää myös hiomakiillotukseen. Lisäksi praseodyymiä käytetään laajalti valokuitukentässä.
4
Neodyymi (nd)
Miksi M1-tankki löytyy ensin?Säiliö on varustettu Nd: YAG laseretäisyysmittarilla, jonka kantama on lähes 4000 metriä kirkkaassa päivänvalossa（Datakartta)
Praseodyymin syntyessä syntyi neodyymi.Neodyymin saapuminen aktivoi harvinaisten maametallien kentän, sillä oli tärkeä rooli harvinaisten maametallien kentässä ja vaikutti harvinaisten maametallien markkinoihin.
Neodyymistä on tullut kuuma paikka markkinoilla useiden vuosien ajan ainutlaatuisen asemansa vuoksi harvinaisten maametallien alalla.Suurin neodyymimetallin käyttäjä on NdFeB-kestomagneettimateriaali.NdFeB-kestomagneettien tulo on tuonut uutta elinvoimaa harvinaisen maametallin huipputeknologian kenttään.NdFeB-magneettia kutsutaan "kestomagneettien kuninkaaksi" sen korkean magneettisen energian vuoksi. Sitä käytetään laajasti elektroniikassa, koneissa ja muilla teollisuudenaloilla erinomaisen suorituskyvyn vuoksi.Alpha Magnetic Spectrometerin onnistunut kehitys osoittaa, että NdFeB-magneettien magneettiset ominaisuudet Kiinassa ovat nousseet maailmanluokan tasolle.Neodyymiä käytetään myös ei-rautapitoisissa materiaaleissa.1,5-2,5 % neodyymin lisääminen magnesiumiin tai alumiiniseokseen voi parantaa lejeeringin suorituskykyä korkeissa lämpötiloissa, ilmatiiviyttä ja korroosionkestävyyttä. Käytetään laajasti ilmailu- ja avaruusmateriaaleina.Lisäksi neodyymi-seostettu yttrium-alumiinigranaatti tuottaa lyhytaaltoisen lasersäteen, jota käytetään laajalti ohuiden alle 10 mm paksujen materiaalien hitsaukseen ja leikkaamiseen teollisuudessa.Lääkehoidossa Nd: YAG-laseria käytetään leikkaushoitoon tai haavojen desinfiointiin skalpellin sijaan.Neodyymiä käytetään myös lasin ja keraamisten materiaalien värjäämiseen sekä kumituotteiden lisäaineena.
5
Trollium (pm)
Thulium on keinotekoinen radioaktiivinen alkuaine, jota tuotetaan ydinreaktoreissa (tietokartta)
(1) voidaan käyttää lämmönlähteenä.Tarjoa apuenergiaa tyhjiön havaitsemiseen ja keinotekoiseen satelliittiin.
(2)Pm147 lähettää matalaenergiaisia β-säteitä, joita voidaan käyttää symbaaliparistojen valmistukseen.Ohjusten ohjauslaitteiden ja kellojen virtalähteenä.Tällainen akku on kooltaan pieni ja sitä voidaan käyttää yhtäjaksoisesti useita vuosia.Lisäksi prometiumia käytetään myös kannettavassa röntgenlaitteessa, loisteaineen valmistuksessa, paksuuden mittauksessa ja majakkalampussa.
6
Samarium (Sm)
Metallisemarium (tietokartta)
Sm on vaaleankeltainen, ja se on Sm-Co-kestomagneetin raaka-aine, ja Sm-Co-magneetti on varhaisin teollisuudessa käytetty harvinaisten maametallien magneetti.Kestomagneetteja on kahdenlaisia: SmCo5-järjestelmä ja Sm2Co17-järjestelmä.1970-luvun alussa keksittiin SmCo5-järjestelmä ja myöhemmin Sm2Co17-järjestelmä.Nyt jälkimmäisen kysyntä asetetaan etusijalle.Samariumkobolttimagneetissa käytetyn samariumoksidin puhtauden ei tarvitse olla liian korkea.Kun otetaan huomioon kustannukset, käytetään pääasiassa noin 95% tuotteista.Lisäksi samariumoksidia käytetään myös keraamisissa kondensaattoreissa ja katalyyteissä.Lisäksi samariumilla on ydinominaisuuksia, joita voidaan käyttää rakennemateriaaleina, suojamateriaaleina ja atomienergiareaktorien ohjausmateriaaleina, jotta ydinfissiosta syntyvää valtavaa energiaa voidaan käyttää turvallisesti.
7
Europium (EU)
Europiumoksidijauhe (tietokartta)
Europiumoksidia käytetään enimmäkseen fosforeihin (tietokartta)
Vuonna 1901 Eugene-AntoleDemarcay löysi "samariumista" uuden elementin, nimeltään Europium.Tämä on todennäköisesti nimetty sanasta Eurooppa.Europiumoksidia käytetään enimmäkseen fluoresoivana jauheena.Eu3+:aa käytetään punaisen loisteaineen aktivaattorina ja Eu2+:aa sinisenä loisteaineena.Nyt Y2O2S:Eu3+ on paras loisteaine valotehokkuuden, pinnoitteen stabiilisuuden ja kierrätyskustannusten suhteen. Lisäksi sitä käytetään laajalti tekniikoiden, kuten valotehokkuuden ja kontrastin parantamisen, ansiosta.Europiumoksidia on viime vuosina käytetty myös stimuloituna emissioloisteaineena uudessa röntgenlääketieteellisessä diagnoosijärjestelmässä.Europiumoksidia voidaan käyttää myös värillisten linssien ja optisten suodattimien valmistukseen, magneettikuplien varastointilaitteisiin. Se voi myös osoittaa kykynsä atomireaktorien ohjausmateriaaleissa, suojamateriaaleissa ja rakennemateriaaleissa.
8
Gadoliini (Gd)
Gadolinium ja sen isotoopit ovat tehokkaimpia neutroniabsorboijia ja niitä voidaan käyttää ydinreaktorien estäjinä.(datakartta)
(1) Sen vesiliukoinen paramagneettinen kompleksi voi parantaa ihmiskehon NMR-kuvaussignaalia lääketieteellisessä hoidossa.
(2) Sen rikkioksidia voidaan käyttää oskilloskooppiputken ja röntgennäytön matriisiverkkona erityisellä kirkkaudella.
(3) Gadolinium Gallium Garnetissa on ihanteellinen yksittäinen substraatti kuplamuistille.
(4) Sitä voidaan käyttää kiinteänä magneettisena jäähdytysaineena ilman Camot-syklin rajoituksia.
(5) Sitä käytetään estäjänä ohjaamaan ydinvoimalaitosten ketjureaktiotasoa ydinreaktioiden turvallisuuden varmistamiseksi.
(6) Sitä käytetään samariumkobolttimagneetin lisäaineena sen varmistamiseksi, että suorituskyky ei muutu lämpötilan mukaan.
9
Terbium (Tb)
Terbiumoksidijauhe (tietokartta)
Terbiumin käyttö koskee enimmäkseen korkean teknologian alaa, joka on teknologiaintensiivinen ja osaamisintensiivinen huippuprojekti, sekä merkittäviä taloudellisia etuja tuova hanke, jolla on houkuttelevat kehitysnäkymät.
(1) Loisteaineita käytetään vihreän jauheen aktivaattoreina kolmivärisissä loisteaineissa, kuten terbiumaktivoidussa fosfaattimatriisissa, terbiumaktivoidussa silikaattimatriisissa ja terbiumaktivoidussa cerium-magnesiumaluminaattimatriisissa, jotka kaikki lähettävät vihreää valoa viritetyssä tilassa.
(2) Magneto-optiset säilytysmateriaalit.Terbiummagneto-optiset materiaalit ovat viime vuosina saavuttaneet massatuotannon mittakaavan.Tietokoneen tallennuselementteinä käytetään Tb-Fe-amorfisista kalvoista valmistettuja magneetti-optisia levyjä, joiden tallennuskapasiteettia kasvatetaan 10-15-kertaiseksi.
(3) Magneto-optinen lasi, terbiumia sisältävä Faraday-kiertolasi on avainmateriaali lasertekniikassa laajalti käytettyjen rotaattorien, isolaattorien ja anulaattorien valmistuksessa.Erityisesti TerFenolin kehitys on avannut uuden sovelluksen Terfenolille, joka on uusi 1970-luvulla löydetty materiaali.Puolet tästä lejeeringistä koostuu terbiumista ja dysprosiumista, joskus holmiumista ja loput rautaa. Seoksen kehitti ensimmäisenä Ames Laboratory Iowassa, Yhdysvalloissa.Kun Terfenol asetetaan magneettikenttään, sen koko muuttuu enemmän kuin tavallisten magneettisten materiaalien koko, mikä voi mahdollistaa tarkkoja mekaanisia liikkeitä.Terbium-dysprosiumrautaa käytetään pääasiassa kaikuluotaimissa, ja sitä on käytetty laajalti monilla aloilla tällä hetkellä. Polttoaineen ruiskutusjärjestelmästä nesteventtiilin ohjauksesta, mikro-asennoinnista mekaanisiin toimilaitteisiin, mekanismeihin ja siivensäätimiin lentokoneiden avaruusteleskooppeihin.
10
Dy (Dy)
Metallidysprosium (tietokartta)
(1) NdFeB-kestomagneettien lisäaineena noin 2-3 % dysprosiumin lisääminen tähän magneettiin voi parantaa sen pakkovoimaa.Aiemmin dysprosiumin kysyntä ei ollut suuri, mutta NdFeB-magneettien kasvavan kysynnän myötä siitä tuli välttämätön lisäaine, ja laadun tulee olla noin 95–99,9%, ja kysyntä kasvoi myös nopeasti.
(2) Dysprosiumia käytetään fosforin aktivaattorina.Trivalent dysprosium on lupaava aktivoiva ioni kolmivärisiä luminoivia materiaaleja, joissa on yksi luminoiva keskus.Se koostuu pääasiassa kahdesta emissiokaistasta, joista toinen on keltaisen valon emissio, toinen on sinistä valoa.Dysprosiumilla seostettuja luminoivia materiaaleja voidaan käyttää kolmivärisinä loisteaineina.
(3) Dysprosium on välttämätön metalliraaka-aine terfenolilejeeringin valmistukseen magnetostriktiivisessa seoksessa, joka voi toteuttaa joitain tarkkoja mekaanisen liikkeen toimintoja.(4) Dysprosiummetallia voidaan käyttää magneto-optisena tallennusmateriaalina, jolla on suuri tallennusnopeus ja lukuherkkyys.
(5) Dysprosiumlamppujen valmistuksessa käytetty työaine on dysprosiumjodidi, jonka etuna on korkea kirkkaus, hyvä väri, korkea värilämpötila, pieni koko, vakaa kaari ja niin edelleen, ja sitä on käytetty. valonlähteenä filmeille ja tulosteille.
(6) Dysprosiumia käytetään neutronienergiaspektrin mittaamiseen tai neutronien absorboijana atomienergiateollisuudessa sen suuren neutronien sieppauspoikkipinta-alan vuoksi.
(7)Dy3Al5O12 voidaan käyttää myös magneettisena työaineena magneettiseen jäähdytykseen.Tieteen ja tekniikan kehittyessä dysprosiumin sovellusalueita laajennetaan ja laajennetaan jatkuvasti.
11
Holmium (Ho)
Ho-Fe-seos (tietokartta)
Tällä hetkellä raudan käyttöaluetta on kehitettävä edelleen, eikä kulutus ole kovin suuri.Äskettäin Baotou Steelin harvinaisten maametallien tutkimuslaitos on ottanut käyttöön korkean lämpötilan ja tyhjötislauspuhdistusteknologian ja kehittänyt erittäin puhtaan metallin Qin Ho /> RE> 99,9 %, jossa on vähän ei-harvinaisten maametallien epäpuhtauksia.
Tällä hetkellä lukkojen pääasialliset käyttötarkoitukset ovat:
(1) Metallihalogeenilampun lisäaineena metallihalogeenilamppu on eräänlainen kaasupurkauslamppu, joka on kehitetty korkeapaineisen elohopealampun pohjalta ja jonka ominaisuus on, että polttimo on täytetty erilaisilla harvinaisten maametallien halogenideilla.Tällä hetkellä käytetään pääasiassa harvinaisia maametallijodideja, jotka lähettävät erilaisia spektriviivoja kaasupurkauksissa.Rautalampussa käytetty työaine on kinididi, kaarivyöhykkeellä voidaan saada korkeampi metalliatomien pitoisuus, mikä parantaa huomattavasti säteilytehokkuutta.
(2) Rautaa voidaan käyttää lisäaineena raudan tai miljardin alumiinigranaatin tallentamiseen
(3) Khin-seostettu alumiinigranaatti (Ho: YAG) voi lähettää 2um laseria, ja 2um laserin absorptionopeus ihmiskudoksissa on korkea, lähes kolme suuruusluokkaa korkeampi kuin Hd: YAG.Siksi, kun Ho: YAG-laseria käytetään lääketieteelliseen käyttöön, se ei voi vain parantaa toiminnan tehokkuutta ja tarkkuutta, vaan myös pienentää lämpövaurioalueen pienempään kokoon.Lukkokiteen tuottama vapaa säde voi poistaa rasvaa tuottamatta liiallista lämpöä. Terveiden kudosten lämpövaurioiden vähentämiseksi on raportoitu, että glaukooman w-laserhoito Yhdysvalloissa voi vähentää leikkauksen aiheuttamaa kipua. 2um laserkiteen Kiinassa on saavuttanut kansainvälisen tason, joten on tarpeen kehittää ja tuottaa tällaista laserkidettä.
(4) Pieni määrä Cr:a voidaan myös lisätä magnetostriktiiviseen Terfenol-D-seokseen vähentämään kyllästysmagnetointiin tarvittavaa ulkoista kenttää.
(5) Lisäksi raudalla seostettua kuitua voidaan käyttää kuitulaserin, kuituvahvistimen, kuituanturin ja muiden optisten viestintälaitteiden valmistukseen, joilla on tärkeämpi rooli nykypäivän nopeassa valokuituviestinnässä.
12
Erbium (ER)
Erbiumoksidijauhe (tietotaulukko)
(1) Er3+:n valoemissio aallonpituudella 1550 nm on erityisen tärkeä, koska tämä aallonpituus sijaitsee optisen kuidun pienimmällä häviöllä valokuituviestinnässä.980 nm:n ja 1480 nm:n valon virittämisen jälkeen syötti-ioni (Er3+) siirtyy perustilasta 4115/2 korkeaenergiseen tilaan 4I13/2. Kun Er3+ suuren energian tilassa siirtyy takaisin perustilaan, se lähettää 1550nm valoa.Kvartsikuitu voi lähettää valoa eri aallonpituuksilla, 1550 nm:n kaistan optinen vaimennusnopeus on kuitenkin alhaisin (0,15 dB / km), mikä on lähes vaimennusnopeuden alaraja. Siksi valokuituviestinnän optinen häviö on pienin, kun Sitä käytetään signaalivalona 1550 nm:ssä. Tällä tavalla, jos sopiva pitoisuus syöttiä sekoitetaan sopivaan matriisiin, vahvistin voi kompensoida viestintäjärjestelmän häviön laserperiaatteen mukaisesti, joten tietoliikenneverkossa, joka täytyy vahvistaa 1550 nm optista signaalia, syöttiseostettu kuituvahvistin on olennainen optinen laite.Tällä hetkellä syöteillä seostettu piidioksidikuituvahvistin on kaupallistettu. On raportoitu, että turhan imeytymisen välttämiseksi seostettu määrä optisessa kuidussa on kymmeniä - satoja ppm. Valokuituviestinnän nopea kehitys avaa uusia sovellusalueita .
(2) (2) Lisäksi syöttiseostettu laserkide ja sen 1730 nm laser ja 1550 nm laser ovat turvallisia ihmissilmälle, hyvä ilmakehän lähetyskyky, vahva tunkeutumiskyky taistelukentän savulle, hyvä turvallisuus, sitä ei ole helppo havaita. vihollinen, ja sotilaallisten kohteiden säteilyn kontrasti on suuri.Siitä on tehty kannettava laseretäisyysmittari, joka on turvallinen ihmissilmille sotilaskäytössä.
(3) (3) Er3 + voidaan lisätä lasiin harvinaisten maametallien lasilasermateriaalin valmistamiseksi, joka on kiinteä lasermateriaali, jolla on suurin lähtöpulssienergia ja suurin lähtöteho.
(4) Er3+:a voidaan käyttää myös aktiivisena ionina harvinaisten maametallien ylöskonversiolasermateriaaleissa.
(5) (5) Lisäksi syöttiä voidaan käyttää myös lasi- ja kristallilasin värinpoistoon ja värjäämiseen.
13
Thulium (TM)
Ydinreaktorissa säteilytettynä tuliuumi tuottaa isotoopin, joka voi lähettää röntgensäteilyä, jota voidaan käyttää kannettavana röntgenlähteenä（Datakartta)
(1)TM käytetään kannettavan röntgenlaitteen säteilylähteenä.Ydinreaktorissa säteilytyksen jälkeenTMtuottaa eräänlaisen isotoopin, joka voi lähettää röntgensäteitä ja jota voidaan käyttää kannettavan veren säteilytyslaitteen valmistukseen.Tällainen radiometri voi muuttaa yu-169:n muotoonTM-170 kauko- ja keskisäteen vaikutuksesta ja säteilevät röntgensäteitä veren säteilyttämiseksi ja valkosolujen vähentämiseksi.Nämä valkosolut aiheuttavat elinsiirron hylkimisen, jotta voidaan vähentää elinten varhaista hylkimistä.
(2) (2)TMvoidaan käyttää myös kasvaimen kliinisessä diagnosoinnissa ja hoidossa, koska sillä on korkea affiniteetti kasvainkudokseen, raskaat harvinaiset maametallit ovat yhteensopivampia kuin kevyt harvinaiset maametallit, erityisesti Yun affiniteetti on suurin.
(3) (3) Röntgenherkistintä Laobr: br (sininen) käytetään aktivaattorina röntgenherkistysnäytön loisteaineessa optisen herkkyyden parantamiseksi, mikä vähentää röntgensäteilylle altistumista ja ihmisille aiheutuvaa haittaa. Säteilyannos on 50 %, jolla on tärkeä käytännön merkitys lääketieteellisessä käytössä.
(4) (4) Metallihalogenidilamppua voidaan käyttää lisäaineena uudessa valonlähteessä.
(5) (5) Tm3 + voidaan lisätä lasiin harvinaisten maametallien lasilasermateriaalin valmistamiseksi, joka on solid-state lasermateriaali, jolla on suurin lähtöpulssi ja suurin lähtöteho. Tm3 + voidaan käyttää myös aktivointi-ionina harvinaisten maametallien ylöskonversiolasermateriaaleista.
14
Ytterbium (Yb)
Ytterbiummetalli (tietokartta)
(1) Lämpösuojapinnoitteena.Tulokset osoittavat, että peili voi selvästi parantaa sähkösaostetun sinkkipinnoitteen korroosionkestävyyttä, ja peilipinnoitteen raekoko on pienempi kuin ilman peiliä olevan pinnoitteen raekoko.
(2) Magnetostriktiivisena materiaalina. Tällä materiaalilla on jättimäisen magnetostriktion eli magneettikentän laajenemisen ominaisuudet. Seos koostuu pääasiassa peili/ferriittiseoksesta ja dysprosium/ferriittiseoksesta, ja tietty määrä mangaania lisätään valmistukseen. jättimäinen magnetostriktio.
(3) Paineenmittaukseen käytetty peilielementti.Kokeet osoittavat, että peilielementin herkkyys on korkea kalibroidulla painealueella, mikä avaa uuden tavan käyttää peiliä paineenmittauksessa.
(4) Hartsipohjaiset täytteet poskihampaiden onteloille korvaamaan aiemmin yleisesti käytettyä hopea-amalgaamia.
(5) Japanilaiset tutkijat ovat saaneet menestyksekkäästi päätökseen peiliseostetun vanadiinibahtigranaattisen sulautetun linja-aaltoputkilaserin valmistuksen, jolla on suuri merkitys lasertekniikan jatkokehityksen kannalta.Lisäksi peiliä käytetään myös fluoresoivaan jauheaktivaattoriin, radiokeramiikkaan, elektronisen tietokoneen muistielementin (magneettikupla) lisäaineeseen, lasikuituvuon ja optisen lasin lisäaineeseen jne.
15
Lutetium (Lu)
Lutetiumoksidijauhe (tietokartta)
Yttriumlutetiumsilikaattikide (tietokartta)
(1) tee joitain erikoisseoksia.Esimerkiksi lutetiumalumiiniseosta voidaan käyttää neutronien aktivaatioanalyysiin.
(2) Stabiileilla lutetiumnuklideilla on katalyyttinen rooli maaöljyn krakkauksessa, alkyloinnissa, hydrauksessa ja polymeroinnissa.
(3) Yttriumraudan tai yttrium-alumiinigranaatin lisääminen voi parantaa joitain ominaisuuksia.
(4) Magneettikuplasäiliön raaka-aineet.
(5) Yhdistelmäfunktionaalinen kide, lutetiumilla seostettu alumiini-yttrium-neodyymitetraboraatti, kuuluu suolaliuoksen jäähdytyskiteen kasvatuksen tekniseen alaan.Kokeet osoittavat, että lutetiumilla seostettu NYAB-kide on parempi kuin NYAB-kide optisen tasaisuuden ja lasersuorituskyvyn suhteen.
(6) On havaittu, että lutetiumilla on potentiaalisia sovelluksia sähkökromissa näytöissä ja pieniulotteisissa molekyylipuolijohteissa.Lisäksi lutetiumia käytetään myös energiaparistoteknologiassa ja fosforin aktivaattorina.
16
yttrium (y)
Yttriumia käytetään laajalti, yttrium-alumiinigranaattia voidaan käyttää lasermateriaalina, yttrium-rautagranaattia käytetään mikroaaltoteknologiassa ja akustisessa energiansiirrossa ja europiumilla seostettua yttriumvanadaattia ja europiumilla seostettua yttriumoksidia käytetään väritelevisioiden fosforeina.(datakartta)
(1) Teräksen ja ei-rautametalliseosten lisäaineet.FeCr-seos sisältää yleensä 0,5-4 % yttriumia, mikä voi parantaa näiden ruostumattomien terästen hapettumisenkestävyyttä ja sitkeyttä;MB26-lejeeringin kattavat ominaisuudet paranevat selvästi lisäämällä sopiva määrä yttrium-rikasta harvinaista maametallia, jolla voidaan korvata joitain keskivahvoja alumiiniseoksia ja jota voidaan käyttää lentokoneiden jännitteisissä osissa.Lisäämällä pieni määrä yttriumpitoista harvinaista maametallia Al-Zr-seokseen, tämän seoksen johtavuutta voidaan parantaa;Suurin osa Kiinan lankatehtaista on ottanut metalliseoksen käyttöön.Yttriumin lisääminen kupariseokseen parantaa johtavuutta ja mekaanista lujuutta.
(2) Piinitridikeraamista materiaalia, joka sisältää 6 % yttriumia ja 2 % alumiinia, voidaan käyttää moottorin osien kehittämiseen.
(3) Nd: Y: Al: Granaattilasersäde, jonka teho on 400 wattia, käytetään suurten komponenttien poraamiseen, leikkaamiseen ja hitsaukseen.
(4) Y-Al-granaattiyksikiteestä koostuvalla elektronimikroskoopin näytöllä on korkea fluoresenssin kirkkaus, alhainen sironneen valon absorptio ja hyvä korkean lämpötilan kestävyys ja mekaaninen kulutuskestävyys.
(5) Korkean yttriumin rakenneseosta, joka sisältää 90 % yttriumia, voidaan käyttää ilmailussa ja muissa paikoissa, joissa vaaditaan alhainen tiheys ja korkea sulamispiste.
(6) Yttriumilla seostettu SrZrO3 korkean lämpötilan protoneja johtava materiaali, joka herättää tällä hetkellä paljon huomiota, on erittäin tärkeä polttokennojen, elektrolyyttikennojen ja kaasuanturien valmistuksessa, jotka vaativat suurta vetylukoisuutta.Lisäksi yttriumia käytetään myös korkean lämpötilan ruiskutusmateriaalina, atomireaktorin polttoaineen laimentimena, kestomagneettisten materiaalien lisäaineena ja elektroniikkateollisuuden sitojana.
17
Scandium (Sc)
Metallikandium (tietokartta)
Verrattuna yttrium- ja lantanidialkuaineisiin, skandiumilla on erityisen pieni ionisäde ja erityisen heikko hydroksidin alkalisuus.Siksi, kun skandium ja harvinaiset maametallit sekoitetaan keskenään, skandium saostuu ensin, kun sitä käsitellään ammoniakilla (tai äärimmäisen laimealla alkalilla), joten se voidaan helposti erottaa harvinaisista maaaineista "fraktiosaostuksen" menetelmällä.Toinen tapa on käyttää erotukseen nitraatin polarisaatiohajoamista. Skandiumnitraatti on helpoin hajottaa, jolloin erottelun tarkoitus saavutetaan.
Sc voidaan saada elektrolyysillä.ScCl3, KCl ja LiCl yhdessä sulatetaan skandiumin raffinoinnin aikana, ja sulaa sinkkiä käytetään katodina elektrolyysissä, jolloin skandium saostuu sinkkielektrodille ja sitten sinkki haihdutetaan skandiumin saamiseksi.Lisäksi skandium saadaan helposti talteen prosessoitaessa malmia uraani-, torium- ja lantanidialkuaineiksi.Siihen liittyvän skandiumin kokonaisvaltainen talteenotto volframista ja tinamalmista on myös yksi tärkeimmistä skandiumin lähteistä.Ainostaan kolmiarvoisessa tilassa yhdisteessä, joka hapettuu helposti Sc2O3:ksi ilmassa ja menettää metallisen kiillonsa ja muuttuu tummanharmaaksi.
Skandiumin tärkeimmät käyttötarkoitukset ovat:
(1) Scandium voi reagoida kuuman veden kanssa vapauttaen vetyä ja liukenee myös happoon, joten se on vahva pelkistävä aine.
(2) Skandiumoksidi ja -hydroksidi ovat vain emäksisiä, mutta sen suolatuhkaa tuskin voi hydrolysoida.Skandiumkloridi on valkoista kidettä, joka liukenee veteen ja nesteytyy ilmassa. (3) Metallurgisessa teollisuudessa skandiumia käytetään usein metalliseosten (seosten lisäaineiden) valmistukseen metalliseosten lujuuden, kovuuden, lämmönkestävyyden ja suorituskyvyn parantamiseksi.Esimerkiksi pienen määrän skandiumia lisäämällä sulaan rautaan voidaan merkittävästi parantaa valuraudan ominaisuuksia, kun taas pienen skandiumin lisääminen alumiiniin voi parantaa sen lujuutta ja lämmönkestävyyttä.
(4) Elektroniikkateollisuudessa skandiumia voidaan käyttää erilaisina puolijohdevälineinä.Esimerkiksi skandiumsulfiitin käyttö puolijohteissa on herättänyt huomiota kotimaassa ja ulkomailla, ja skandiumia sisältävä ferriittiä on lupaava myöstietokoneen magneettiytimet.
(5) Kemianteollisuudessa skandiumyhdistettä käytetään alkoholin dehydraus- ja dehydratointiaineena, joka on tehokas katalyytti eteenin ja kloorin tuotannossa jätevetyhapposta.
(6) Lasiteollisuudessa voidaan valmistaa skandiumia sisältäviä erikoislaseja.
(7) Sähkövalonlähdeteollisuudessa skandiumista ja natriumista valmistetuilla skandium- ja natriumlampuilla on korkea hyötysuhde ja positiivisen valon väri.
(8) Scandium esiintyy luonnossa 45Sc:n muodossa.Lisäksi Scandiumilla on yhdeksän radioaktiivista isotooppia, nimittäin 40~44Sc ja 46~49Sc.Niistä 46Sc:tä merkkiaineena on käytetty kemianteollisuudessa, metallurgiassa ja merentutkimuksessa.Lääketieteessä on ihmisiä, jotka opiskelevat 46Sc:llä syövän hoitoon.
Postitusaika: 04-04-2022