Mikä onharvinainen maametalli?
Ihmisillä on ollut yli 200 vuotta harvinaisten maametallien löytämisestä vuonna 1794. Koska tuolloin löydettiin harvoin harvinaisten maametallien mineraaleja, kemiallisella menetelmällä voitiin saada vain pieni määrä vettä liukenemattomia oksideja. Historiallisesti sellaisia oksideja kutsuttiin tavallisesti ”maaksi”, joten harvinaisen maametallina.
Itse asiassa harvinainen maamateriaali eivät ole luonteeltaan harvinaisia. Harvinainen maametalli ei ole maa, vaan tyypillinen metallielementti. Sen aktiivinen tyyppi on vasta toinen alkalimetalleille ja alkali -maa -metalleille. Heillä on kuoressa enemmän sisältöä kuin tavallisella kuparilla, sinkillä, tinalla, koboltilla ja nikkelillä.
Tällä hetkellä harvinaisia maametallia on käytetty laajasti eri aloilla, kuten elektroniikassa, petrokemikaaleissa, metallurgiassa jne. Lähes 3-5 vuoden välein tutkijat pystyvät löytämään uusia harvinaisten maametallien käyttötarkoituksia, ja jokaisesta kuudesta keksinnöstä ei voida tehdä ilman harvinaisia maametallia.
Kiina on runsaasti harvinaisten maametallien mineraaleja, jotka sijoittuvat ensin kolmeen maailman rankingiin: varantoihin, tuotantoasteikkoon ja vientimäärään. Samanaikaisesti Kiina on myös ainoa maa, joka voi tarjota kaikki 17 harvinaisen maametallia, etenkin keskipitkän ja raskaan harvinaisen maamyytävän, jolla on erittäin merkittäviä sotilaallisia sovelluksia.
Harvinainen maametallikehityskoostumus
Harvinaisten maametallien elementit koostuvat lantanidielementeistä kemiallisten elementtien jaksollisessa taulukossa:lanthanum(La),cerium(CE),praseodyymi(PR),neodymium(Nd), prometium (pm),samarium(SM),europium(EU),gadoliini(GD),terbiumi(TB),dysprosium(Dy),holmium(Ho),erbium(Er),thulium(Tm),ytterbium(YB),lutetium(LU) ja kaksi elementtiä, jotka liittyvät läheisesti Lantanidiin:skandium(SC) jayttrium(Y).
Sitä kutsutaanHarvinainen maametalli, lyhennettynä harvinaisena maametallina.
Harvinaisten maametallien elementtien luokittelu
Luokiteltu elementtien fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien perusteella:
Kevyet harvinaiset maametallit:Scandium, Yttrium, lanthanum, cerium, praseodyymi, neodyymi, prometium, samarium, europium
Raskaat harvinaiset maametallit:Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium
Luokiteltu mineraaliominaisuuksien mukaan:
Cerium -ryhmä:Lanthanum, cerium, praseodymium, neodyymi, prometium, samarium, europium
YTTRIUM -ryhmä:Gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, skandium, yttrium
Luokittelu uuttoerottelulla:
Kevyt harvinainen maametalli (P204 heikko happamuusuutto): lantanum, cerium, praseodyymi, neodyymi
Keskimääräinen harvinainen maametalli (P204 matala happamuusuutto):Samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium
Raskas harvinainen maametalli (happamuusuutto P204: ssä):Holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium
Harvinaisten maametallien elementtien ominaisuudet
Yli 50 harvinaisten maametallien elementtien funktiota liittyy niiden ainutlaatuiseen 4F-elektroniseen rakenteeseen, mikä tekee niistä laajasti sekä perinteisissä materiaaleissa että huipputeknologian uusien materiaalien kentissä.
4F elektronien kiertorata
1. Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
★ on ilmeisiä metallisia ominaisuuksia; Se on hopeaharmaa, paitsi praseodymium ja neodyymi, se näyttää vaaleankeltaiselta
★ Rikkaat oksidivärit
★ muodostavat stabiilit yhdisteet ei-metalleilla
★ Metalli vilkas
★ Helppo hapettaa ilmassa
2 optoelektronista ominaisuutta
★ Selvittämättömät 4F -alakerrokset, joissa ulompien elektronien suojaamia 4F -elektronia, mikä johtaa erilaisiin spektritermeihin ja energiatasoihin
Kun 4F -elektronien siirtyminen, ne voivat absorboida tai säteilee erilaisia aallonpituuksia ultravioletista, näkyvissä infrapuna -alueisiin, mikä tekee niistä sopivia luminesoivina materiaaleina
★ Hyvä johtavuus, joka pystyy valmistelemaan harvinaisia maametalleja elektrolyysimenetelmällä
Harvinaisten maametallien 4F -elektronien rooli uusissa materiaaleissa
1. Materiaalit, jotka käyttävät 4f elektronisia ominaisuuksia
★ 4F Elektronien spin -järjestely:Ilmennettiin vahvana magnetismina - sopii käytettäväksi pysyvinä magneettimateriaaleina, MRI -kuvantamismateriaaleina, magneettiantureina, suprajohteissa jne.
★ 4F Orbital Electron -siirto-
Elektroniset muutokset 4F -energiatasooppaan kaistalla: Ilmeinen väritysominaisuuksina - sopivat kuumapisteen komponenttien, pigmenttien, keraamisten öljyjen, lasi jne. Väritykseen ja purkamiseen
2 liittyy epäsuorasti 4F -elektroniin käyttämällä ionista sädettä, varausta ja kemiallisia ominaisuuksia
★ Ydinominaisuudet:
Pieni lämpöneutronien absorptio poikkileikkaus - Soveltuu käytettäväksi ydinreaktorien rakenteellisina materiaaleina jne
Suuri neutronien absorptio poikkileikkaus - sopii ydinreaktorien suojaamiseen jne.
★ Harvinaiset maametallit -säde, varaus, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet:
Hilan viat, samanlainen ioninen säde, kemialliset ominaisuudet, erilaiset varaukset - sopivat lämmitykseen, katalyyttiin, anturielementtiin jne.
Rakennespesifisyys - sopiva käytettäväksi vedyn varastoinseoksen katodimateriaalina, mikroaalto -absorptiomateriaaleina jne.
Electro -optiset ja dielektriset ominaisuudet - sopivat käytettäväksi kevyiden modulaatiomateriaalien, läpinäkyvien keramiikoiden jne.
Viestin aika: heinäkuu-06-2023