Ametafora comune è che se il petrolio è il sangue dell’industria, allora le terre rare sono la vitamina dell’industria.
Le terre rare sono l'abbreviazione di un gruppo di metalli. Elementi delle terre rare, REE) sono stati scoperti uno dopo l'altro a partire dalla fine del XVIII secolo. Esistono 17 tipi di REE, inclusi 15 lantanidi nella tavola periodica degli elementi chimici: lantanio (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), promezio (Pm) e così via. Attualmente ha stato ampiamente utilizzato in molti campi come l'elettronica, la petrolchimica e la metallurgia. Quasi ogni 3-5 anni, gli scienziati possono scoprire nuovi usi delle terre rare e un'invenzione su sei non può essere separata dalle terre rare.
La Cina è ricca di minerali delle terre rare, classificandosi al primo posto in tre mondi: la prima per riserve di risorse, che rappresentano circa il 23%; La produzione è la prima, e rappresenta dall'80% al 90% delle materie prime mondiali di terre rare; Il volume delle vendite è il primo, con il 60%-70% dei prodotti delle terre rare esportati all'estero. Allo stesso tempo, la Cina è l'unico paese in grado di fornire tutti i 17 tipi di metalli delle terre rare, in particolare terre rare medie e pesanti con eccezionale uso militare. La quota della Cina è invidiabile.
RLa terra è una preziosa risorsa strategica, nota come “glutammato monosodico industriale” e “madre dei nuovi materiali”, ed è ampiamente utilizzata nella scienza e nella tecnologia all’avanguardia e nell’industria militare. Secondo il Ministero dell’Industria e dell’Information Technology, materiali funzionali come il magnete permanente delle terre rare, la luminescenza, lo stoccaggio dell’idrogeno e la catalisi sono diventati materie prime indispensabili per le industrie high-tech come la produzione di apparecchiature avanzate, le nuove energie e le industrie emergenti. ampiamente utilizzato nell'elettronica, nell'industria petrolchimica, nella metallurgia, nei macchinari, nelle nuove energie, nell'industria leggera, nella protezione ambientale, nell'agricoltura e così via. .
Già nel 1983, il Giappone ha introdotto un sistema di riserva strategica per i minerali rari e l’83% delle terre rare nazionali proveniva dalla Cina.
Guarda di nuovo gli Stati Uniti, le loro riserve di terre rare sono seconde solo alla Cina, ma le loro terre rare sono tutte terre rare leggere, che sono divise in terre rare pesanti e terre rare leggere. Le terre rare pesanti sono molto costose e le terre rare leggere sono antieconomiche da estrarre, che sono state trasformate in terre rare false da persone del settore. L’80% delle importazioni statunitensi di terre rare provengono dalla Cina.
Il compagno Deng Xiaoping una volta disse: “C’è petrolio in Medio Oriente e terre rare in Cina”. Il significato delle sue parole è evidente. Le terre rare non sono solo il “MSG” necessario per 1/5 dei prodotti high-tech nel mondo, ma anche una potente merce di scambio per la Cina al tavolo delle trattative mondiali in futuro. Proteggere e utilizzare scientificamente le risorse delle terre rare, è diventata una strategia nazionale richiesta da molte persone con nobili ideali negli ultimi anni per impedire che le preziose risorse delle terre rare vengano vendute ciecamente ed esportate nei paesi occidentali. Nel 1992, Deng Xiaoping affermò chiaramente lo status della Cina come un grande paese delle terre rare.
Elenco degli usi di 17 terre rare
1 il lantanio viene utilizzato nei materiali in lega e nelle pellicole agricole
Il cerio è ampiamente utilizzato nei vetri delle automobili
3 il praseodimio è ampiamente utilizzato nei pigmenti ceramici
Il neodimio è ampiamente utilizzato nei materiali aerospaziali
5 piatti forniscono energia ausiliaria per i satelliti
Applicazione di 6 samario nel reattore a energia atomica
7 lenti di produzione europio e display a cristalli liquidi
Gadolinio 8 per risonanza magnetica medica
9 terbio viene utilizzato nel regolatore delle ali degli aerei
10 erbio viene utilizzato nel telemetro laser negli affari militari
11 il disprosio viene utilizzato come fonte di illuminazione per pellicole e stampe
12 l'olmio viene utilizzato per realizzare dispositivi di comunicazione ottica
13 tulio viene utilizzato per la diagnosi clinica e il trattamento dei tumori
14 additivo itterbio per elemento di memoria del computer
Applicazione del 15 lutezio nella tecnologia delle batterie energetiche
16 ittrio produce cavi e componenti aeronautici
Lo scandio è spesso usato per produrre leghe
I dettagli sono i seguenti:
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Lantanio (LA)
Durante la Guerra del Golfo, il dispositivo per la visione notturna con l'elemento delle terre rare lantanio divenne la principale fonte di carri armati statunitensi. L'immagine sopra mostra la polvere di cloruro di lantanio（Mappa dati)
Il lantanio è ampiamente utilizzato in materiali piezoelettrici, materiali elettrotermici, materiali termoelettrici, materiali magnetoresistivi, materiali luminescenti (polvere blu), materiali per lo stoccaggio dell'idrogeno, vetro ottico, materiali laser, vari materiali in lega, ecc. Il lantanio è anche utilizzato nei catalizzatori per la preparazione di molti prodotti chimici organici, gli scienziati hanno chiamato il lantanio “super calcio” per il suo effetto sui raccolti.
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Cerio (CE)
Il cerio può essere utilizzato come catalizzatore, elettrodo ad arco e vetro speciale. La lega di cerio è resistente al calore elevato e può essere utilizzata per realizzare parti di propulsione a getto（Mappa dati)
(1) Il cerio, come additivo per il vetro, può assorbire i raggi ultravioletti e infrarossi ed è stato ampiamente utilizzato nel vetro delle automobili. Non solo può prevenire i raggi ultravioletti, ma anche ridurre la temperatura all'interno dell'auto, in modo da risparmiare elettricità per l'aria condizionamento. Dal 1997, la ceria è stata aggiunta a tutto il vetro automobilistico in Giappone. Nel 1996, almeno 2.000 tonnellate di ceria sono state utilizzate nel vetro delle automobili e più di 1.000 tonnellate negli Stati Uniti.
(2) Attualmente, il cerio viene utilizzato nel catalizzatore per la purificazione dei gas di scarico delle automobili, che può efficacemente impedire che una grande quantità di gas di scarico delle automobili venga scaricata nell'aria. Il consumo di cerio negli Stati Uniti rappresenta un terzo del consumo totale di terre rare.
(3) Il solfuro di cerio può essere utilizzato nei pigmenti al posto del piombo, del cadmio e di altri metalli dannosi per l'ambiente e gli esseri umani. Può essere utilizzato per colorare l'industria della plastica, dei rivestimenti, degli inchiostri e della carta. Attualmente l'azienda leader è la francese Rhone Planck.
(4) CE: il sistema laser LiSAF è un laser a stato solido sviluppato dagli Stati Uniti. Può essere utilizzato per rilevare armi biologiche e medicinali monitorando la concentrazione di triptofano. Il cerio è ampiamente utilizzato in molti campi. Quasi tutte le applicazioni delle terre rare contengono cerio. Come polvere lucidante, materiali per lo stoccaggio dell'idrogeno, materiali termoelettrici, elettrodi di tungsteno di cerio, condensatori ceramici, ceramiche piezoelettriche, abrasivi al carburo di silicio di cerio, materie prime per celle a combustibile, catalizzatori di benzina, alcuni materiali magnetici permanenti, varie leghe acciai e metalli non ferrosi.
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Praseodimio (PR)
Lega di neodimio praseodimio
(1) Il praseodimio è ampiamente utilizzato nella costruzione di ceramiche e nella ceramica di uso quotidiano. Può essere miscelato con lo smalto ceramico per creare uno smalto colorato e può anche essere utilizzato come pigmento sottosmalto. Il pigmento è giallo chiaro con colore puro ed elegante.
(2) Viene utilizzato per produrre magneti permanenti. Utilizzando praseodimio e neodimio metallico economici invece del puro neodimio metallico per produrre materiale a magnete permanente, la sua resistenza all'ossigeno e le proprietà meccaniche sono ovviamente migliorate e può essere trasformato in magneti di varie forme. è ampiamente utilizzato in vari dispositivi elettronici e motori.
(3) Utilizzato nel cracking catalitico del petrolio. L'attività, la selettività e la stabilità del catalizzatore possono essere migliorate aggiungendo praseodimio e neodimio arricchiti nel setaccio molecolare della zeolite Y per preparare il catalizzatore di cracking del petrolio. La Cina ha iniziato a metterlo in uso industriale negli anni '70, e i consumi aumentano.
(4) Il praseodimio può essere utilizzato anche per la lucidatura abrasiva. Inoltre, il praseodimio è ampiamente utilizzato nel campo delle fibre ottiche.
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Neodimio (nd)
Perché il carro armato M1 può essere trovato per primo? Il carro armato è dotato di un telemetro laser Nd: YAG, che può raggiungere una portata di quasi 4000 metri in piena luce del giorno（Mappa dati)
Con la nascita del praseodimio nacque il neodimio. L'arrivo del neodimio ha attivato il campo delle terre rare, ha svolto un ruolo importante nel campo delle terre rare e ha influenzato il mercato delle terre rare.
Il neodimio è diventato da molti anni un punto caldo nel mercato grazie alla sua posizione unica nel campo delle terre rare. Il più grande utilizzatore di neodimio metallico è il materiale a magnete permanente NdFeB. L’avvento dei magneti permanenti NdFeB ha iniettato nuova vitalità nel campo high-tech delle terre rare. Il magnete NdFeB è chiamato "il re dei magneti permanenti" a causa del suo prodotto ad alta energia magnetica. È ampiamente utilizzato in elettronica, macchinari e altri settori per le sue eccellenti prestazioni. Il successo dello sviluppo dello spettrometro magnetico alfa indica che le proprietà magnetiche dei magneti NdFeB in Cina sono entrate a livello mondiale. Il neodimio è utilizzato anche nei materiali non ferrosi. L'aggiunta dell'1,5-2,5% di neodimio nella lega di magnesio o alluminio può migliorare le prestazioni alle alte temperature, la tenuta all'aria e la resistenza alla corrosione della lega. Ampiamente utilizzato come materiale aerospaziale. Inoltre, il granato di alluminio ittrio drogato al neodimio produce un raggio laser a onde corte, ampiamente utilizzato nella saldatura e nel taglio di materiali sottili con spessore inferiore a 10 mm nell'industria. Nel trattamento medico, il laser Nd: YAG viene utilizzato per rimuovere interventi chirurgici o disinfettare ferite al posto del bisturi. Il neodimio viene utilizzato anche per colorare vetro e materiali ceramici e come additivo per prodotti in gomma.
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Trollium (Pm)
Il tulio è un elemento radioattivo artificiale prodotto dai reattori nucleari (mappa dati)
(1) può essere utilizzato come fonte di calore. Fornire energia ausiliaria per il rilevamento del vuoto e il satellite artificiale.
(2)Pm147 emette raggi β a bassa energia, che possono essere utilizzati per produrre batterie per piatti. Come l'alimentazione degli strumenti e degli orologi di guida missilistica. Questo tipo di batteria è di piccole dimensioni e può essere utilizzata continuamente per diversi anni. Inoltre, il promezio viene utilizzato anche negli strumenti a raggi X portatili, nella preparazione del fosforo, nella misurazione dello spessore e nelle lampade faro.
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Samario (Sm)
Samario metallico (mappa dati)
Sm è di colore giallo chiaro ed è la materia prima del magnete permanente Sm-Co, e il magnete Sm-Co è il primo magnete di terre rare utilizzato nell'industria. Esistono due tipi di magneti permanenti: il sistema SmCo5 e il sistema Sm2Co17. All’inizio degli anni ’70 fu inventato il sistema SmCo5 e successivamente il sistema Sm2Co17. Ora viene data priorità alla domanda di questi ultimi. La purezza dell'ossido di samario utilizzato nel magnete samario-cobalto non deve essere troppo elevata. Considerando il costo,utilizza principalmente circa il 95% dei prodotti. Inoltre, l'ossido di samario viene utilizzato anche nei condensatori e nei catalizzatori ceramici. Inoltre, il samario ha proprietà nucleari, che possono essere utilizzate come materiali strutturali, materiali schermanti e materiali di controllo per reattori a energia atomica, in modo che l'enorme energia generata dalla fissione nucleare possa essere utilizzata in sicurezza.
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Europio (Ue)
Polvere di ossido di europio (mappa dati)
L'ossido di europio è utilizzato principalmente per i fosfori (mappa dati)
Nel 1901, Eugene-Antole Demarcay scoprì un nuovo elemento dal “samario”, chiamato Europio. Probabilmente prende il nome dalla parola Europa. L'ossido di europio viene utilizzato principalmente per la polvere fluorescente. Eu3+ viene utilizzato come attivatore del fosforo rosso e Eu2+ viene utilizzato come fosforo blu. Ora Y2O2S:Eu3+ è il miglior fosforo in termini di efficienza luminosa, stabilità del rivestimento e costi di riciclaggio. Inoltre, viene ampiamente utilizzato grazie al miglioramento di tecnologie come il miglioramento dell'efficienza luminosa e del contrasto. Negli ultimi anni l'ossido di europio è stato utilizzato anche come fosforo a emissione stimolata per il nuovo sistema di diagnosi medica a raggi X. L'ossido di europio può essere utilizzato anche per la produzione di lenti colorate e filtri ottici, per dispositivi di immagazzinamento di bolle magnetiche, può anche mostrare il suo talento nei materiali di controllo, nei materiali schermanti e nei materiali strutturali dei reattori atomici.
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Gadolinio (Gd)
Il gadolinio e i suoi isotopi sono gli assorbitori di neutroni più efficaci e possono essere utilizzati come inibitori dei reattori nucleari. (mappa dati)
(1) Il suo complesso paramagnetico idrosolubile può migliorare il segnale di imaging NMR del corpo umano nelle cure mediche.
(2) Il suo ossido di zolfo può essere utilizzato come griglia a matrice del tubo dell'oscilloscopio e dello schermo a raggi X con luminosità speciale.
(3) Il gadolinio nel gadolinio gallio granato è un substrato singolo ideale per la memoria a bolle.
(4) Può essere utilizzato come mezzo di refrigerazione magnetico solido senza limitazione del ciclo Camot.
(5) Viene utilizzato come inibitore per controllare il livello di reazione a catena delle centrali nucleari per garantire la sicurezza delle reazioni nucleari.
(6) Viene utilizzato come additivo del magnete samario-cobalto per garantire che le prestazioni non cambino con la temperatura.
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Terbio (Tb)
Polvere di ossido di terbio (mappa dati)
L’applicazione del terbio coinvolge principalmente il settore high-tech, che è un progetto all’avanguardia ad alta intensità di tecnologia e conoscenza, nonché un progetto con notevoli vantaggi economici, con interessanti prospettive di sviluppo.
(1) I fosfori sono usati come attivatori della polvere verde nei fosfori tricolori, come la matrice di fosfato attivata dal terbio, la matrice di silicato attivata dal terbio e la matrice di alluminato di cerio-magnesio attivata dal terbio, che emettono tutti luce verde nello stato eccitato.
(2) Materiali di archiviazione magneto-ottici. Negli ultimi anni, i materiali magneto-ottici al terbio hanno raggiunto la scala della produzione di massa. I dischi magneto-ottici realizzati con pellicole amorfe di Tb-Fe vengono utilizzati come elementi di archiviazione del computer e la capacità di archiviazione viene aumentata di 10~15 volte.
(3) Il vetro magneto-ottico, il vetro rotatorio di Faraday contenente terbio, è il materiale chiave per la produzione di rotatori, isolatori e anulatori ampiamente utilizzati nella tecnologia laser. In particolare, lo sviluppo del Terfenol ha aperto una nuova applicazione del Terfenol, un nuovo materiale scoperto negli anni '70. Metà di questa lega è costituita da terbio e disprosio, a volte con olmio e il resto è ferro. La lega è stata sviluppata per la prima volta dall'Ames Laboratory in Iowa, USA. Quando il Terfenol viene posto in un campo magnetico, le sue dimensioni cambiano più di quelle dei normali materiali magnetici, il che può rendere possibili alcuni movimenti meccanici precisi. Il ferro terbio disprosio viene inizialmente utilizzato principalmente nei sonar e attualmente è ampiamente utilizzato in molti campi. Dal sistema di iniezione del carburante, al controllo della valvola del liquido, al microposizionamento, agli attuatori meccanici, ai meccanismi e ai regolatori delle ali per i telescopi spaziali degli aerei.
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Ti (ti)
Disprosio metallico (mappa dati)
(1) Come additivo dei magneti permanenti NdFeB, l'aggiunta di circa il 2~3% di disprosio a questo magnete può migliorarne la forza coercitiva. In passato, la domanda di disprosio non era elevata, ma con la crescente domanda di magneti NdFeB, è diventato un elemento additivo necessario e il grado deve essere di circa il 95~99,9% e anche la domanda è aumentata rapidamente.
(2) Il disprosio viene utilizzato come attivatore del fosforo. Il disprosio trivalente è un promettente ione attivante di materiali luminescenti tricolori con un singolo centro luminescente. È costituito principalmente da due bande di emissione, una è l'emissione di luce gialla, l'altra è l'emissione di luce blu. I materiali luminescenti drogati con disprosio possono essere utilizzati come fosfori tricolori.
(3) Il disprosio è una materia prima metallica necessaria per preparare la lega di terfenolo in lega magnetostrittiva, che può realizzare alcune attività precise di movimento meccanico. (4) Il disprosio metallico può essere utilizzato come materiale di memorizzazione magneto-ottico con elevata velocità di registrazione e sensibilità di lettura.
(5) Utilizzata nella preparazione delle lampade al disprosio, la sostanza di lavoro utilizzata nelle lampade al disprosio è lo ioduro di disprosio, che presenta i vantaggi di elevata luminosità, buon colore, elevata temperatura di colore, dimensioni ridotte, arco stabile e così via, ed è stato utilizzato come fonte di illuminazione per pellicole e stampe.
(6) Il disprosio viene utilizzato per misurare lo spettro energetico dei neutroni o come assorbitore di neutroni nell'industria dell'energia atomica a causa della sua ampia area della sezione trasversale di cattura dei neutroni.
(7) Dy3Al5O12 può anche essere utilizzato come sostanza di lavoro magnetica per la refrigerazione magnetica. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, i campi di applicazione del disprosio saranno continuamente ampliati ed estesi.
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Olmio (Ho)
Lega Ho-Fe (mappa dati)
Attualmente il campo di applicazione del ferro deve essere ulteriormente sviluppato e il consumo non è molto elevato. Recentemente, il Rare Earth Research Institute di Baotou Steel ha adottato una tecnologia di purificazione con distillazione ad alta temperatura e alto vuoto e ha sviluppato il metallo ad elevata purezza Qin Ho/>RE>99,9% con un basso contenuto di impurità non appartenenti alle terre rare.
Allo stato attuale, gli usi principali delle serrature sono:
(1) Come additivo della lampada alogena metallica, la lampada alogena metallica è un tipo di lampada a scarica di gas, sviluppata sulla base della lampada al mercurio ad alta pressione e la sua caratteristica è che il bulbo è riempito con vari alogenuri di terre rare. Attualmente vengono utilizzati principalmente ioduri di terre rare, che emettono diverse linee spettrali durante le scariche di gas. La sostanza di lavoro utilizzata nella lampada di ferro è il qinioduro. Nella zona dell'arco è possibile ottenere una concentrazione più elevata di atomi di metallo, migliorando così notevolmente l'efficienza della radiazione.
(2) Il ferro può essere utilizzato come additivo per registrare il ferro o il miliardo di granato di alluminio
(3) Il granato di alluminio drogato con Khin (Ho: YAG) può emettere laser da 2um e il tasso di assorbimento del laser da 2um da parte dei tessuti umani è elevato, quasi tre ordini di grandezza superiore a quello di Hd: YAG. Pertanto, quando si utilizza il laser Ho: YAG per operazioni mediche, non solo è possibile migliorare l'efficienza e la precisione operativa, ma anche ridurre l'area del danno termico a dimensioni più piccole. Il raggio libero generato dal cristallo di blocco può eliminare il grasso senza generare calore eccessivo. Al fine di ridurre il danno termico ai tessuti sani, è stato riferito che il trattamento w-laser del glaucoma negli Stati Uniti può ridurre il dolore dell'intervento chirurgico. Il livello di cristallo laser da 2um in Cina ha raggiunto il livello internazionale, quindi è necessario sviluppare e produrre questo tipo di cristallo laser.
(4) Una piccola quantità di Cr può anche essere aggiunta alla lega magnetostrittiva Terfenol-D per ridurre il campo esterno richiesto per la magnetizzazione di saturazione.
(5) Inoltre, la fibra drogata con ferro può essere utilizzata per realizzare laser in fibra, amplificatori in fibra, sensori in fibra e altri dispositivi di comunicazione ottica, che svolgeranno un ruolo più importante nella comunicazione rapida in fibra ottica di oggi
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Erbio (ER)
Polvere di ossido di erbio (tabella informativa)
(1) L'emissione luminosa di Er3+ a 1550 nm è di particolare importanza, poiché questa lunghezza d'onda si trova alla minima perdita di fibra ottica nella comunicazione in fibra ottica. Dopo essere stato eccitato dalla luce a 980 nm e 1480 nm, lo ione esca (Er3 +) transita dallo stato fondamentale 4115/2 allo stato ad alta energia 4I13/2. Quando Er3 + nello stato ad alta energia ritorna allo stato fondamentale, emette luce a 1550 nm. La fibra di quarzo può trasmettere luce di diverse lunghezze d'onda, tuttavia, il tasso di attenuazione ottica della banda di 1550 nm è il più basso (0,15 dB / km), che è quasi il tasso di attenuazione limite inferiore. Pertanto, la perdita ottica della comunicazione in fibra ottica è minima quando viene utilizzato come segnale luminoso a 1550 nm. In questo modo, se la concentrazione appropriata di esca viene miscelata nella matrice appropriata, l'amplificatore può compensare la perdita nel sistema di comunicazione secondo il principio laser, Pertanto, nel rete di telecomunicazioni che deve amplificare il segnale ottico da 1550 nm, l'amplificatore in fibra drogata con esca è un dispositivo ottico essenziale. Attualmente è stato commercializzato l'amplificatore in fibra di silice drogata con esca. È stato riferito che, per evitare un assorbimento inutile, la quantità drogata nella fibra ottica è compresa tra decine e centinaia di ppm. Il rapido sviluppo della comunicazione in fibra ottica aprirà nuovi campi di applicazione .
(2) (2) Inoltre, il cristallo laser drogato con esca e i suoi laser in uscita da 1730 nm e 1550 nm sono sicuri per gli occhi umani, buone prestazioni di trasmissione atmosferica, forte capacità di penetrazione nel fumo del campo di battaglia, buona sicurezza, non facile da rilevare dal nemico e il contrasto delle radiazioni degli obiettivi militari è ampio. È stato trasformato in un telemetro laser portatile sicuro per gli occhi umani nell'uso militare.
(3) (3) Er3+ può essere aggiunto al vetro per produrre materiale laser in vetro di terre rare, che è il materiale laser solido con la maggiore energia di impulso in uscita e la massima potenza di uscita.
(4) Er3+ può essere utilizzato anche come ione attivo nei materiali laser di upconversion delle terre rare.
(5) (5) Inoltre l'esca può essere utilizzata anche per la decolorazione e colorazione di bicchieri in vetro e cristallo.
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Tulio (TM)
Dopo essere stato irradiato in un reattore nucleare, il tulio produce un isotopo in grado di emettere raggi X, che può essere utilizzato come sorgente di raggi X portatile（Mappa dati)
(1)TM viene utilizzato come sorgente di raggi della macchina a raggi X portatile. Dopo essere stato irradiato nel reattore nucleare,TMproduce un tipo di isotopo in grado di emettere raggi X, che può essere utilizzato per realizzare un irradiatore di sangue portatile. Questo tipo di radiometro può trasformarsi in yu-169TM-170 sotto l'azione del raggio alto e medio e irradia i raggi X per irradiare il sangue e diminuire i globuli bianchi. Sono questi globuli bianchi che provocano il rigetto del trapianto di organi, in modo da ridurre il rigetto precoce degli organi.
(2) (2)TMpuò essere utilizzato anche nella diagnosi clinica e nel trattamento del tumore a causa della sua elevata affinità per il tessuto tumorale, le terre rare pesanti sono più compatibili delle terre rare leggere, in particolare l'affinità di Yu è la più grande.
(3) (3) Il sensibilizzatore ai raggi X Laobr: br (blu) è utilizzato come attivatore nel fosforo dello schermo di sensibilizzazione ai raggi X per migliorare la sensibilità ottica, riducendo così l'esposizione e il danno dei raggi X agli esseri umani× La dose di radiazioni è del 50%, il che ha un importante significato pratico nell'applicazione medica.
(4) (4) La lampada ad alogenuri metallici può essere utilizzata come additivo in una nuova sorgente luminosa.
(5) (5) Tm3 + può essere aggiunto al vetro per produrre materiale laser in vetro di terre rare, che è il materiale laser a stato solido con l'impulso di uscita più grande e la potenza di uscita più alta. Tm3 + può anche essere utilizzato come ione di attivazione di materiali laser di upconversion delle terre rare.
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Itterbio (Yb)
Itterbio metallico (mappa dati)
(1) Come materiale di rivestimento per schermatura termica. I risultati mostrano che lo specchio può ovviamente migliorare la resistenza alla corrosione del rivestimento di zinco elettrodepositato e la dimensione dei grani del rivestimento con specchio è inferiore a quella del rivestimento senza specchio.
(2) Come materiale magnetostrittivo. Questo materiale ha le caratteristiche della magnetostrizione gigante, cioè espansione nel campo magnetico. La lega è composta principalmente da lega specchio/ferrite e lega di disprosio/ferrite e una certa proporzione di manganese viene aggiunta per produrre magnetostrizione gigante.
(3) Elemento specchiante utilizzato per la misurazione della pressione. Gli esperimenti dimostrano che la sensibilità dell'elemento specchio è elevata nell'intervallo di pressione calibrato, il che apre una nuova strada per l'applicazione dello specchio nella misurazione della pressione.
(4) Otturazioni a base di resina per cavità di molari in sostituzione dell'amalgama d'argento comunemente utilizzata in passato.
(5) Gli studiosi giapponesi hanno completato con successo la preparazione del laser a guida d'onda a linea incorporata in granato di baht di vanadio drogato a specchio, che è di grande importanza per l'ulteriore sviluppo della tecnologia laser. Inoltre, lo specchio viene utilizzato anche per attivatore di polvere fluorescente, radioceramica, additivo per elemento di memoria del computer elettronico (bolla magnetica), flusso di fibra di vetro e additivo per vetro ottico, ecc.
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Lutezio (Lu)
Polvere di ossido di lutezio (mappa dati)
Cristallo di silicato di ittrio lutezio (mappa dati)
(1) creare alcune leghe speciali. Ad esempio, la lega di alluminio lutezio può essere utilizzata per l'analisi dell'attivazione dei neutroni.
(2) I nuclidi stabili di lutezio svolgono un ruolo catalitico nel cracking, nell'alchilazione, nell'idrogenazione e nella polimerizzazione del petrolio.
(3) L'aggiunta di ferro-ittrio o granato di ittrio-alluminio può migliorare alcune proprietà.
(4) Materie prime del serbatoio a bolle magnetiche.
(5) Un cristallo funzionale composito, tetraborato di alluminio ittrio neodimio drogato con lutezio, appartiene al campo tecnico della crescita dei cristalli di raffreddamento con soluzione salina. Gli esperimenti dimostrano che il cristallo NYAB drogato con lutezio è superiore al cristallo NYAB in termini di uniformità ottica e prestazioni del laser.
(6) È stato scoperto che il lutezio ha potenziali applicazioni nei display elettrocromici e nei semiconduttori molecolari a bassa dimensione. Inoltre, il lutezio viene utilizzato anche nella tecnologia delle batterie energetiche e nell'attivatore del fosforo.
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Ittrio (y)
L'ittrio è ampiamente utilizzato, il granato di ittrio e alluminio può essere utilizzato come materiale laser, il granato di ittrio-ferro viene utilizzato per la tecnologia a microonde e il trasferimento di energia acustica, mentre il vanadato di ittrio drogato con europio e l'ossido di ittrio drogato con europio vengono utilizzati come fosfori per i televisori a colori. (mappa dati)
(1) Additivi per acciaio e leghe non ferrose. La lega FeCr contiene solitamente lo 0,5-4% di ittrio, che può migliorare la resistenza all'ossidazione e la duttilità di questi acciai inossidabili; Le proprietà complete della lega MB26 sono ovviamente migliorate aggiungendo una quantità adeguata di terre rare miste ricche di ittrio, che possono sostituire alcune leghe di alluminio medio-resistenti ed essere utilizzate nei componenti sollecitati degli aerei. Aggiungendo una piccola quantità di terra rara ricca di ittrio nella lega Al-Zr, la conduttività di quella lega può essere migliorata; La lega è stata adottata dalla maggior parte delle fabbriche di filo in Cina. L'aggiunta di ittrio nella lega di rame migliora la conduttività e la resistenza meccanica.
(2) Il materiale ceramico al nitruro di silicio contenente il 6% di ittrio e il 2% di alluminio può essere utilizzato per sviluppare parti di motori.
(3) Il raggio laser Nd: Y: Al: Garnet con una potenza di 400 watt viene utilizzato per forare, tagliare e saldare componenti di grandi dimensioni.
(4) Lo schermo del microscopio elettronico composto da un singolo cristallo di granato Y-Al ha un'elevata luminosità della fluorescenza, un basso assorbimento della luce diffusa e una buona resistenza alle alte temperature e all'usura meccanica.
(5) La lega strutturale ad alto contenuto di ittrio contenente il 90% di ittrio può essere utilizzata nell'aviazione e in altri luoghi che richiedono bassa densità e alto punto di fusione.
(6) Il materiale conduttivo protonico ad alta temperatura SrZrO3 drogato con ittrio, che attualmente attira molta attenzione, è di grande importanza per la produzione di celle a combustibile, celle elettrolitiche e sensori di gas che richiedono un'elevata solubilità dell'idrogeno. Inoltre, l'ittrio viene utilizzato anche come materiale di spruzzatura ad alta temperatura, come diluente per il combustibile dei reattori atomici, come additivo per materiali magnetici permanenti e come getter nell'industria elettronica.
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Scandio (Sc)
Scandio metallico (mappa dati)
Rispetto agli elementi ittrio e lantanidi, lo scandio ha un raggio ionico particolarmente piccolo e un'alcalinità dell'idrossido particolarmente debole. Pertanto, quando lo scandio e gli elementi delle terre rare vengono mescolati insieme, lo scandio precipiterà per primo quando trattato con ammoniaca (o alcali estremamente diluiti), quindi può essere facilmente separato dagli elementi delle terre rare con il metodo della "precipitazione frazionata". Un altro metodo consiste nell'utilizzare la decomposizione per polarizzazione del nitrato per la separazione. Il nitrato di scandio è il più semplice da decomporre, raggiungendo così lo scopo della separazione.
Sc può essere ottenuto mediante elettrolisi. ScCl3, KCl e LiCl vengono fusi durante la raffinazione dello scandio e lo zinco fuso viene utilizzato come catodo per l'elettrolisi, in modo che lo scandio venga precipitato sull'elettrodo di zinco e quindi lo zinco venga evaporato per ottenere lo scandio. Inoltre, lo scandio viene facilmente recuperato durante la lavorazione del minerale per produrre elementi di uranio, torio e lantanidi. Anche il recupero completo dello scandio associato dal tungsteno e dal minerale di stagno è una delle importanti fonti di scandio. Lo scandio è mprincipalmente allo stato trivalente nel composto, che si ossida facilmente in Sc2O3 nell'aria e perde la sua lucentezza metallica e vira al grigio scuro.
Gli usi principali dello scandio sono:
(1) Lo scandio può reagire con l'acqua calda per rilasciare idrogeno ed è anche solubile in acido, quindi è un forte agente riducente.
(2) L'ossido e l'idrossido di scandio sono solo alcalini, ma le sue ceneri saline difficilmente possono essere idrolizzate. Il cloruro di scandio è un cristallo bianco, solubile in acqua e deliquescente nell'aria. (3) Nell'industria metallurgica, lo scandio viene spesso utilizzato per produrre leghe (additivi di leghe) per migliorare la resistenza, la durezza, la resistenza al calore e le prestazioni delle leghe. Ad esempio, l'aggiunta di una piccola quantità di scandio al ferro fuso può migliorare significativamente le proprietà della ghisa, mentre l'aggiunta di una piccola quantità di scandio all'alluminio può migliorarne la robustezza e la resistenza al calore.
(4) Nell'industria elettronica, lo scandio può essere utilizzato come vari dispositivi a semiconduttore. Ad esempio, l'applicazione del solfito di scandio nei semiconduttori ha attirato l'attenzione in patria e all'estero, e anche la ferrite contenente scandio è promettente innuclei magnetici dei computer.
(5) Nell'industria chimica, il composto di scandio viene utilizzato come agente di deidrogenazione e disidratazione dell'alcol, che è un catalizzatore efficiente per la produzione di etilene e cloro dall'acido cloridrico di scarto.
(6) Nell'industria del vetro possono essere fabbricati vetri speciali contenenti scandio.
(7) Nel settore delle sorgenti luminose elettriche, le lampade allo scandio e al sodio realizzate in scandio e sodio presentano i vantaggi dell'alta efficienza e del colore della luce positivo.
(8) Lo scandio esiste in natura sotto forma di 45Sc. Inoltre, ci sono nove isotopi radioattivi dello scandio, vale a dire 40~44Sc e 46~49Sc. Tra questi, il 46Sc, come tracciante, è stato utilizzato nell'industria chimica, nella metallurgia e nell'oceanografia. In medicina ci sono persone all’estero che studiano l’uso del 46Sc per curare il cancro.
Orario di pubblicazione: 04-lug-2022