Neodimio, elemento 60 della tavola periodica.
Il neodimio è associato al praseodimio, entrambi lantanidi con proprietà molto simili. Nel 1885, dopo che il chimico svedese Mosander scoprì la miscela dilantanioe praseodimio e neodimio, gli austriaci Welsbach separarono con successo due tipi di “terre rare”: l’ossido di neodimio eossido di praseodimio, e infine separatineodimioEpraseodimioda loro.
Il neodimio, un metallo bianco argenteo con proprietà chimiche attive, può ossidarsi rapidamente all'aria; similmente al praseodimio, reagisce lentamente in acqua fredda e rilascia rapidamente idrogeno gassoso in acqua calda. Il neodimio ha un basso contenuto nella crosta terrestre ed è presente principalmente nella monazite e nella bastnaesite, con un'abbondanza seconda solo a quella del cerio.
Il neodimio è stato utilizzato principalmente come colorante nel vetro nel XIX secolo. Quandoossido di neodimiofuso in vetro, produceva diverse tonalità che andavano dal rosa caldo al blu a seconda della sorgente luminosa ambientale. Non sottovalutate lo speciale vetro di ioni di neodimio chiamato "vetro al neodimio". È il "cuore" dei laser e la sua qualità determina direttamente il potenziale e la qualità dell'energia in uscita dal dispositivo laser. Attualmente è noto come il mezzo di lavoro laser sulla Terra in grado di emettere la massima energia. Gli ioni di neodimio nel vetro al neodimio sono la chiave per salire e scendere nel "grattacielo" dei livelli di energia e formare il laser a massima energia durante il grande processo di transizione, che può amplificare l'energia laser di livello trascurabile di 10-9 nanojoule fino al livello del "piccolo sole". Il più grande dispositivo di fusione laser al neodimio al mondo, il National Ignition Device degli Stati Uniti, ha elevato la tecnologia di fusione continua del vetro al neodimio a un nuovo livello ed è elencato tra le sette meraviglie tecnologiche più importanti del paese. Nel 1964, l'Istituto di Ottica e Meccanica di Precisione di Shanghai dell'Accademia Cinese delle Scienze ha avviato la ricerca sulle quattro tecnologie chiave: fusione continua, ricottura di precisione, bordatura e collaudo del vetro al neodimio. Dopo decenni di esplorazione, nell'ultimo decennio è stata finalmente raggiunta una svolta importante. Il team di Hu Lili è il primo al mondo a realizzare il dispositivo laser ultraintenso e ultracorto di Shanghai con una potenza laser di 10 watt. Il suo obiettivo principale è padroneggiare la tecnologia chiave della produzione laser di lotti di vetro Nd su larga scala e ad alte prestazioni. Pertanto, l'Istituto di Ottica e Macchinari di Precisione di Shanghai dell'Accademia Cinese delle Scienze è diventato il primo istituto al mondo a padroneggiare in modo indipendente l'intero processo di produzione di componenti in vetro Nd tramite laser.
Il neodimio può anche essere utilizzato per realizzare il magnete permanente più potente conosciuto: la lega neodimio-ferro-boro. La lega neodimio-ferro-boro fu una generosa ricompensa offerta dal Giappone negli anni '80 per rompere il monopolio della General Motors negli Stati Uniti. Lo scienziato contemporaneo Masato Zuokawa inventò un nuovo tipo di magnete permanente, una lega magnetica composta da tre elementi: neodimio, ferro e boro. Gli scienziati cinesi hanno anche creato un nuovo metodo di sinterizzazione, utilizzando la sinterizzazione a induzione anziché la sinterizzazione tradizionale e il trattamento termico, per raggiungere una densità di sinterizzazione superiore al 95% del valore teorico del magnete, il che può evitare un'eccessiva crescita dei grani del magnete, abbreviare il ciclo di produzione e, di conseguenza, ridurre i costi di produzione.
Data di pubblicazione: 01-08-2023