Magic RARE MAA MAA-ELEMENTI: ”Pysyvän magneetin kuningas” -neodymium

bastnasiitti

Neodyymi, atomiluku 60, atomipaino 144,24, jonka pitoisuus on 0,00239% kuoressa, on pääasiassa monasiitissa ja bastnaasiitissa. Luonnossa on seitsemän neodyymi -isotooppia: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 ja 150, joista neodyymi 142: lla on korkein pitoisuus. Praseodyymin syntyessä neodyymi syntyi. Nedymiumin saapuminen aktivoi harvinaisen maametallikentän ja sillä oli tärkeä rooli IT: ssä ja vaikuttaa harvinaisten maametallimarkkinoihin.

Neodymiumin löytäminen

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), Neodymiumin löytäjä

Vuonna 1885 itävaltalainen kemisti Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach löysi Neodymiumin Wienistä. Hän erotti neodyymit ja praseodymiumin symmetrisistä neodyymimateriaaleista erottamalla ja kiteyttämällä ammoniumnitraattitetrahydraattia typpihaposta ja erotettiin samalla spektrianalyysillä, mutta sitä ei erotettu suhteellisen puhtaassa muodossa vuoteen 1925 saakka.

1950 -luvulta lähtien korkea puhtaus neodyymi (yli 99%) saatiin pääasiassa monasiitin ioninvaihtoprosessilla. Itse metalli saadaan elektrolysoimalla sen halogenidisuolaa. Tällä hetkellä suurin osa neodyymista uutetaan (CE, LA, ND, PR) CO3F: stä basta -nathaniitissa ja puhdistetaan liuotinuutteella. Ioninvaihtopuhdistusvaraus, joka on suurin puhtaus (yleensä> 99,99%) valmistelua varten. Koska Praseodymiumin viimeistä jäljen poistamista on vaikea poistaa vaiheen kiteytymistekniikasta, 1930 -luvulla valmistetussa varhaisessa neodyymilasissa on puhtaampi violetti väri ja punainen tai oranssi värisävy kuin nykyaikaisella versiolla.

Neodymiummetalli

Metallisessa neodyymissä on kirkas hopea metallinen kiilto, sulamispiste 1024 ° C, tiheys 7,004 g/cm ja paramagnetismi. Neodymium on yksi aktiivisimmista harvinaisista maametalleista, jotka hapettuu nopeasti ja tummenee ilmassa, muodostaa sitten oksidikerroksen ja kuorii sitten, paljastaen metallin edelleen hapettumiseen. Siksi neodyyminäyte, jonka koko on yksi senttimetri, hapettuu kokonaan yhden vuoden kuluessa. Se reagoi hitaasti kylmässä vedessä ja nopeasti kuumassa vedessä.

Neodyymielektroninen kokoonpano

Sähköinen kokoonpano:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

Neodymiumin lasersuorituskyky johtuu 4F -kiertoradan elektronien siirtymisestä eri energiatasojen välillä. Tätä lasermateriaalia käytetään laajasti viestinnässä, tiedon varastoinnissa, lääketieteellisessä hoidossa, työstössä jne. Niiden joukossa YTTRIUM-alumiini Garnet Y3AL5O12: ND (YAG: ND) käytetään laajasti erinomaisella suorituskyvyllä ja ND-seostettua gadolinium-skandium gallium-granaattia, jolla on suurempi tehokkuus.

Neodymiumin käyttö

Suurin Neodymium -käyttäjä on NDFEB -pysyvä magneettimateriaali. NDFEB -magneettia kutsutaan ”pysyvien magneettien kuningasksi” sen korkean magneettisen energiatuotteen vuoksi. Sitä käytetään laajasti elektroniikassa, koneissa ja muissa toimialoissa sen erinomaisesta suorituskyvystä. Cumberlandin kaivoskoulun sovelletun kaivostoiminnan professori Francis Wall, Exeterin yliopistossa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, sanoi: ”Magneettien suhteen ei todellakaan voi kilpailla neodymiumin kanssa. Alfa-magneettisten spektrometrin onnistunut kehitys osoittaa, että Kiinan NDFEB-magneettien magneettiset ominaisuudet ovat tulleet maailmanluokan tasolle.

Neodyymimagneetti kiintolevyllä

Nedymiumia voidaan käyttää keramiikan, kirkkaan violetin lasin, keinotekoisen rubiinin valmistukseen laserissa ja erityislasissa, jotka voivat suodattaa infrapunasäteitä. Käytetään yhdessä praseodymiumin kanssa suojalasien valmistukseen.

Lisäämällä 1,5% ~ 2,5% nano neodyymioksidia magnesiumiksi tai alumiiniseokseksi voi parantaa seoksen korkean lämpötilan suorituskykyä, ilmakirjoitusta ja korroosionkestävyyttä, ja sitä käytetään laajasti ilmailumateriaalina ilmailua varten.

Nano-yttrium-alumiini-granaatilla, joka on seostettu nano-neodyymioksidilla, tuottaa lyhytaaltolasersädettä, jota käytetään laajasti hitsaamiseen ja leikkaamiseen ohuet materiaalit, joiden paksuus on alle 10 mm teollisuudessa.

Nd: Yag Laser -sauva

Lääketieteellisessä hoidossa nano -nanoneodymiumoksidilla seostettua nano yttrium -alumiinia granaatin laseria käytetään kirurgisten haavojen tai desinfiointi haavojen poistamiseen kirurgisten veitsien sijasta.

Neodyymilasi valmistetaan lisäämällä neodyymioksidia lasisulaan. Laventeli esiintyy yleensä neodyymilasissa auringonvalon tai hehkulampun alla, mutta vaaleansininen esiintyy loisteputken valaistuksen alla. Nedymiumia voidaan käyttää värillisten lasisävyjen, kuten puhdas violetti, viinin punainen ja lämmin harmaa, värittämiseen.

neodymiumlasi

Tieteen ja tekniikan kehityksen sekä harvinaisen maametallien tieteen ja tekniikan laajentamisen ja laajennuksen myötä Neodymiumilla on laajempi käyttötila