AУобичајена метафора је да ако је нафта крв индустрије, онда су ретке земље витамин индустрије.
Ретки земни елементи (REE) су скраћеница за групу метала. Ретки земни елементи (REE) су откривени један за другим од краја 18. века. Постоји 17 врста REE, укључујући 15 лантанида у периодном систему хемијских елемената - лантан (La), церијум (Ce), празеодимијум (Pr), неодимијум (Nd), прометијум (Pm) итд. Тренутно се широко користе у многим областима као што су електроника, петрохемија и металургија. Скоро сваких 3-5 година, научници могу да открију нове примене ретких земних елемената, а један од сваких шест проналазака не може се одвојити од ретких земних елемената.
Кина је богата минералима ретких земаља, рангирајући се на првом месту у три света: прво по резервама ресурса, са око 23% учешћа; прво по производњи, са учешћем од 80% до 90% светске робе ретких земаља; прво по обиму продаје, са 60% до 70% производа ретких земаља који се извозе у иностранство. Истовремено, Кина је једина земља која може да испоручи свих 17 врста метала ретких земаља, посебно средње и тешке ретке земље са изузетном војном употребом. Кинески удео је завидан.
RЗемља је вредан стратешки ресурс, познат као „индустријски мононатријум глутамат“ и „мајка нових материјала“, и широко се користи у најсавременијој науци и технологији и војној индустрији. Према Министарству индустрије и информационих технологија, функционални материјали попут сталних магнета од ретких земаља, луминесценције, складиштења водоника и катализе постали су неопходне сировине за високотехнолошке индустрије као што су производња напредне опреме, нова енергија и индустрије у развоју. Такође се широко користи у електроници, петрохемијској индустрији, металургији, машинама, новој енергији, лакој индустрији, заштити животне средине, пољопривреди и тако даље.
Већ 1983. године, Јапан је увео систем стратешких резерви за ретке минерале, а 83% његових домаћих ретких земних елемената потицало је из Кине.
Погледајте поново Сједињене Државе, њихове резерве ретких земаља су друге по величини, одмах после Кине, али њихове ретке земље су све лаке ретке земље, које су подељене на тешке ретке земље и лаке ретке земље. Тешке ретке земље су веома скупе, а лаке ретке земље су неекономичне за вађење, што су људи у индустрији претворили у лажне ретке земље. 80% увоза ретких земаља у САД долази из Кине.
Друг Денг Сјаопинг је једном рекао: „На Блиском истоку има нафте, а у Кини има ретких земних елемената.“ Импликације његових речи су саме по себи очигледне. Ретки земни елементи нису само неопходни „MSG“ за 1/5 високотехнолошких производа у свету, већ и моћан преговарачки адут за Кину за светским преговарачким столом у будућности. Заштита и научно коришћење ресурса ретких земних елемената постала је национална стратегија коју последњих година захтевају многи људи са узвишеним идеалима како би се спречило да се драгоцени ресурси ретких земних елемената слепо продају и извозе у западне земље. Године 1992, Денг Сјаопинг је јасно изјавио да је Кина велика земља ретких земних елемената.
Списак употреба 17 ретких земних елемената
1 лантан се користи у легираним материјалима и пољопривредним филмовима
Церијум се широко користи у аутомобилском стаклу
3 празеодимијум се широко користи у керамичким пигментима
Неодимијум се широко користи у ваздухопловним материјалима
5 чинела обезбеђују помоћну енергију за сателите
Примена 6 самарија у атомском енергетском реактору
7 сочива за производњу европијума и дисплеја са течним кристалима
Гадолинијум 8 за медицинско магнетну резонанцу
9 тербијум се користи у регулатору крила авиона
10 ербијум се користи у ласерском даљиномеру у војним пословима
11 диспрозијум се користи као извор светлости за филм и штампање
12 холмијум се користи за израду оптичких комуникационих уређаја
13 тулијум се користи за клиничку дијагнозу и лечење тумора
14 итербијумски адитив за меморијски елемент рачунара
Примена 15-лутецијума у технологији енергетских батерија
16 Итријум се користи за производњу жица и компоненти авионских снага
Скандијум се често користи за израду легура
Детаљи су следећи:
1
Лантанум (ЛА)
У Заливском рату, уређај за ноћно гледање са ретким земним елементом лантаном постао је главни извор набавке за америчке тенкове. Горња слика приказује прах лантан хлорида.(Мапа података)
Лантан се широко користи у пиезоелектричним материјалима, електротермалним материјалима, термоелектричним материјалима, магнеторезистивним материјалима, луминесцентним материјалима (плави прах), материјалима за складиштење водоника, оптичком стаклу, ласерским материјалима, разним легурама итд. Лантан се такође користи у катализаторима за припрему многих органских хемијских производа. Научници су лантан назвали „супер калцијумом“ због његовог дејства на усеве.
2
Церијум (CE)
Церијум се може користити као катализатор, електрода за лучно гашење и специјално стакло. Легура церија је отпорна на високе температуре и може се користити за израду делова млазног погона.(Мапа података)
(1) Церијум, као адитив за стакло, може да апсорбује ултраљубичасте и инфрацрвене зраке и широко се користи у аутомобилском стаклу. Не само да може да спречи ултраљубичасте зраке, већ и да смањи температуру унутар аутомобила, како би се уштедела електрична енергија за климатизацију. Од 1997. године, церијум се додаје свим аутомобилским стаклима у Јапану. Године 1996, најмање 2000 тона церијума је коришћено у аутомобилском стаклу, а више од 1000 тона у Сједињеним Државама.
(2) Тренутно се церијум користи у катализаторима за пречишћавање издувних гасова аутомобила, што може ефикасно спречити испуштање велике количине издувних гасова аутомобила у ваздух. Потрошња церијума у Сједињеним Државама чини једну трећину укупне потрошње ретких земних елемената.
(3) Церијум сулфид се може користити у пигментима уместо олова, кадмијума и других метала који су штетни за животну средину и људе. Може се користити за бојење пластике, премаза, мастила и папирне индустрије. Тренутно је водећа компанија француска Rhone Planck.
(4) CE: LiSAF ласерски систем је чврсти ласер који су развиле Сједињене Америчке Државе. Може се користити за откривање биолошког оружја и лекова праћењем концентрације триптофана. Церијум се широко користи у многим областима. Готово све примене ретких земаља садрже церијум. Као што су прах за полирање, материјали за складиштење водоника, термоелектрични материјали, церијум-волфрам електроде, керамички кондензатори, пиезоелектрична керамика, церијум-силицијум-карбидни абразиви, сировине за горивне ћелије, катализатори за бензин, неки стални магнетни материјали, разни легирани челици и обојени метали.
3
Празеодимијум (PR)
Легура празеодимијума и неодимијума
(1) Празеодимијум се широко користи у грађевинској керамици и керамици за свакодневну употребу. Може се мешати са керамичком глазуром за добијање обојене глазуре, а може се користити и као пигмент испод глазуре. Пигмент је светло жуте боје, чисте и елегантне боје.
(2) Користи се за производњу сталних магнета. Коришћењем јефтиног празеодимијума и неодимијума уместо чистог неодимијума за израду сталног магнетног материјала, његова отпорност на кисеоник и механичка својства су очигледно побољшани, и може се прерадити у магнете различитих облика. Широко се користи у разним електронским уређајима и моторима.
(3) Користи се у каталитичком крековању нафте. Активност, селективност и стабилност катализатора могу се побољшати додавањем обогаћеног празеодимијума и неодимијума у молекуларно сито Y зеолита за припрему катализатора за крековање нафте. Кина је почела да га ставља у индустријску употребу 1970-их, а потрошња расте.
(4) Празеодимијум се такође може користити за абразивно полирање. Поред тога, празеодимијум се широко користи у области оптичких влакана.
4
Неодимијум (нд)
Зашто се тенк М1 може први пронаћи? Тенк је опремљен Nd:YAG ласерским даљиномером, који може достићи домет од скоро 4000 метара по јаком дневном светлу.(Мапа података)
Са појавом празеодимијума, настао је и неодимијум. Појава неодимијума активирала је област ретких земаља, одиграла је важну улогу у њој и утицала на тржиште ретких земаља.
Неодимијум је годинама постао врућа тачка на тржишту због свог јединственог положаја у области ретких земаља. Највећи корисник неодимијума је NdFeB материјал за перманентне магнете. Појава NdFeB перманентних магнета унела је нову виталност у област високе технологије ретких земаља. NdFeB магнет се назива „краљем перманентних магнета“ због своје високе магнетне енергије. Широко се користи у електроници, машинама и другим индустријама због својих одличних перформанси. Успешан развој алфа магнетног спектрометра указује да су магнетна својства NdFeB магнета у Кини достигла светски ниво. Неодимијум се такође користи у обојеним металима. Додавање 1,5-2,5% неодимијума у легуру магнезијума или алуминијума може побољшати перформансе на високим температурама, непропусност за ваздух и отпорност на корозију легуре. Широко се користи као материјал за ваздухопловство. Поред тога, неодимијумом допирани итријум алуминијум гранат производи краткоталасни ласерски зрак, који се широко користи у индустрији за заваривање и сечење танких материјала дебљине испод 10 мм. У медицинском третману, Nd:YAG ласер се користи за уклањање хируршких оштећења или дезинфекцију рана уместо скалпела. Неодимијум се такође користи за бојење стакла и керамичких материјала и као адитив за гумене производе.
5
Тролијум (Pm)
Тулијум је вештачки радиоактивни елемент који производе нуклеарни реактори (мапа података)
(1) може се користити као извор топлоте. Обезбеђује помоћну енергију за детекцију вакуума и вештачке сателите.
(2)Pm147 емитује β-зраке ниске енергије, који се могу користити за производњу батерија за чинеле. Као напајање инструмената за навођење ракета и сатова. Ова врста батерије је мале величине и може се континуирано користити неколико година. Поред тога, прометијум се такође користи у преносивим рендгенским инструментима, припреми фосфора, мерењу дебљине и лампама за сигнале.
6
Самаријум (Sm)
Метални самаријум (мапа података)
Sm је светло жуте боје и сировина је за перманентне Sm-Co магнете, а Sm-Co магнет је најранији магнет од ретких земаља који се користи у индустрији. Постоје две врсте перманентних магнета: SmCo5 систем и Sm2Co17 систем. Почетком 1970-их, SmCo5 систем је изумен, а Sm2Co17 систем је изумен касније. Сада се приоритет даје овом другом. Чистоћа самаријум оксида који се користи у самаријум кобалт магнетима не мора бити превисока. Узимајући у обзир цену, углавном се користи у око 95% производа. Поред тога, самаријум оксид се такође користи у керамичким кондензаторима и катализаторима. Поред тога, самаријум има нуклеарна својства, која се могу користити као структурни материјали, заштитни материјали и контролни материјали за атомске реакторе, тако да се огромна енергија генерисана нуклеарном фисијом може безбедно користити.
7
Европијум (Eu)
Прах европијум оксида (мапа података)
Европијум оксид се углавном користи за фосфоре (мапа података)
Године 1901, Ежен-Антол Демаркеј је открио нови елемент из „самаријума“, назван европијум. Вероватно је добио име по речи Европа. Европијум оксид се углавном користи за флуоресцентни прах. Eu3+ се користи као активатор црвеног фосфора, а Eu2+ се користи као плави фосфор. Сада је Y2O2S:Eu3+ најбољи фосфор у погледу светлосне ефикасности, стабилности премаза и трошкова рециклаже. Поред тога, широко се користи због побољшања технологија као што су побољшање светлосне ефикасности и контраста. Европијум оксид се такође користи као стимулисани емисиони фосфор за нови рендгенски медицински дијагностички систем последњих година. Европијум оксид се такође може користити за производњу обојених сочива и оптичких филтера, за магнетне уређаје за складиштење мехурића. Такође може показати своје таленте у контролним материјалима, заштитним материјалима и структурним материјалима атомских реактора.
8
Гадолинијум (Gd)
Гадолинијум и његови изотопи су најефикаснији апсорбери неутрона и могу се користити као инхибитори нуклеарних реактора. (мапа података)
(1) Његов парамагнетни комплекс растворљив у води може побољшати NMR сигнал људског тела током медицинског третмана.
(2) Његов сумпор-оксид може се користити као матрична мрежа осцилоскопске цеви и рендгенског екрана са посебним осветљењем.
(3) Гадолинијум у гадолинијум галијум гранату је идеална појединачна подлога за меморију мехурића.
(4) Може се користити као чврсти магнетни расхладни медијум без ограничења Камот циклуса.
(5) Користи се као инхибитор за контролу нивоа ланчане реакције у нуклеарним електранама како би се осигурала безбедност нуклеарних реакција.
(6) Користи се као адитив самаријум кобалтног магнета како би се осигурало да се перформансе не мењају са температуром.
9
Тербијум (Tb)
Тербијум оксид у праху (мапа података)
Примена тербијума углавном обухвата област високе технологије, која је врхунски пројекат са интензивном технологијом и знањем, као и пројекат са изузетним економским користима, са атрактивним развојним изгледима.
(1) Фосфори се користе као активатори зеленог праха у тробојним фосфорима, као што су тербијумом активирана фосфатна матрица, тербијумом активирана силикатна матрица и тербијумом активирана церијум-магнезијум алуминатна матрица, које све емитују зелену светлост у побуђеном стању.
(2) Магнетно-оптички материјали за складиштење. Последњих година, тербијумски магнетно-оптички материјали су достигли размере масовне производње. Магнетно-оптички дискови направљени од аморфних филмова Tb-Fe користе се као елементи за складиштење података у рачунару, а капацитет складиштења је повећан за 10~15 пута.
(3) Магнетно-оптичко стакло, ротационо Фарадејево стакло које садржи тербијум, кључни је материјал за производњу ротатора, изолатора и прстена који се широко користе у ласерској технологији. Посебно је развој Терфенола отворио нову примену Терфенола, новог материјала откривеног 1970-их. Половина ове легуре састоји се од тербијума и диспрозијума, понекад са холмијумом, а остатак је гвожђе. Легуру је први пут развила Ејмсова лабораторија у Ајови, САД. Када се Терфенол стави у магнетно поље, његова величина се мења више него код обичних магнетних материјала, што омогућава неке прецизне механичке покрете. Тербијум диспрозијум гвожђе се у почетку углавном користи у сонарима, а тренутно се широко користи у многим областима. Од система за убризгавање горива, контроле вентила течности, микропозиционирања, до механичких актуатора, механизама и регулатора крила за свемирске телескопе авиона.
10
Ди (Ди)
Метални диспрозијум (мапа података)
(1) Као адитив сталним NdFeB магнетима, додавање око 2~3% диспрозијума овом магнету може побољшати његову коерцитивну силу. У прошлости потражња за диспрозијумом није била велика, али са повећањем потражње за NdFeB магнетима, он је постао неопходан адитивни елемент, а степен мора бити око 95~99,9%, а потражња је такође брзо расла.
(2) Диспрозијум се користи као активатор фосфора. Тровалентни диспрозијум је перспективни активациони јон тробојних луминесцентних материјала са једним луминесцентним центром. Углавном се састоји од две емисионе траке, једна је емисија жуте светлости, а друга је емисија плаве светлости. Луминесцентни материјали допирани диспрозијумом могу се користити као тробојни фосфори.
(3) Диспрозијум је неопходна метална сировина за припрему легуре терфенола у магнетостриктивној легури, која може да оствари неке прецизне активности механичког кретања. (4) Метал диспрозијума може се користити као магнето-оптички материјал за складиштење са великом брзином снимања и осетљивошћу читања.
(5) Коришћена у припреми диспрозијумских лампи, радна супстанца која се користи у диспрозијумским лампама је диспрозијум јодид, који има предности високог сјаја, добре боје, високе температуре боје, мале величине, стабилног лука итд., и користи се као извор светлости за филмове и штампање.
(6) Диспрозијум се користи за мерење енергетског спектра неутрона или као апсорбер неутрона у атомској енергетској индустрији због велике површине попречног пресека за хватање неутрона.
(7)Dy3Al5O12 се такође може користити као магнетна радна супстанца за магнетно хлађење. Са развојем науке и технологије, области примене диспрозијума ће се континуирано ширити и проширивати.
11
Холмијум (Ho)
Ho-Fe легура (мапа података)
Тренутно, област примене гвожђа треба даље развијати, а потрошња није велика. Недавно је Институт за истраживање ретких земаља челика Баотоу усвојио технологију пречишћавања високотемпературном и високовакумском дестилацијом и развио метал високе чистоће Qin Ho/>RE>99,9% са ниским садржајем нечистоћа које нису ретке земље.
Тренутно, главне употребе брава су:
(1) Као додатак метал-халогенској лампи, метал-халогенска лампа је врста гасног пражњења лампе, која је развијена на бази живине лампе високог притиска, а њена карактеристика је да је сијалица испуњена различитим реткоземним халидима. Тренутно се углавном користе реткоземни јодиди, који емитују различите спектралне линије приликом гасног пражњења. Радна супстанца која се користи у гвозденој лампи је хиниодид. Већа концентрација металних атома може се постићи у зони лука, чиме се значајно побољшава ефикасност зрачења.
(2) Гвожђе се може користити као адитив за снимање гвожђа или милијарди алуминијумског граната
(3) Алуминијумски гранат (Ho:YAG) допиран Хином може емитовати 2μm ласер, а стопа апсорпције 2μm ласера од стране људских ткива је висока, скоро три реда величине већа од оне код Hd:YAG. Стога, када се Ho:YAG ласер користи за медицинске операције, не само да може побољшати ефикасност и тачност рада, већ и смањити површину термичког оштећења на мању величину. Слободни сноп који генерише закључани кристал може елиминисати масноћу без стварања прекомерне топлоте. Да би се смањило термичко оштећење здравих ткива, објављено је да w-ласерски третман глаукома у Сједињеним Државама може смањити бол приликом операције. Ниво 2μm ласерског кристала у Кини је достигао међународни ниво, па је неопходно развити и произвести ову врсту ласерског кристала.
(4) Мала количина Cr може се такође додати у магнетостриктивну легуру Terfenol-D да би се смањило спољашње поље потребно за засићење магнетизације.
(5) Поред тога, влакна допирана гвожђем могу се користити за израду влакнастих ласера, влакнастих појачала, влакнастих сензора и других оптичких комуникационих уређаја, који ће играти важнију улогу у данашњој брзој оптичкој комуникацији.
12
Ербијум (ER)
Ербијум оксид у праху (информативна табела)
(1) Емисија светлости Er3+ на 1550nm је од посебног значаја, јер се ова таласна дужина налази на најмањим губицима оптичких влакана у комуникацији оптичким влакнима. Након што је побуђен светлошћу од 980nm и 1480nm, јон мамац (Er3+) прелази из основног стања 4115/2 у високоенергетско стање 4I13/2. Када се Er3+ из високоенергетског стања врати у основно стање, емитује светлост од 1550nm. Кварцна влакна могу да преносе светлост различитих таласних дужина. Међутим, стопа оптичког слабљења опсега од 1550 нм је најнижа (0,15 дБ/км), што је скоро доња граница стопе слабљења. Стога је оптички губитак комуникације преко оптичких влакана минималан када се користи као сигнална светлост на 1550 нм. На овај начин, ако се одговарајућа концентрација мамца помеша са одговарајућом матрицом, појачало може да компензује губитак у комуникационом систему према ласерском принципу. Стога је у телекомуникационој мрежи која треба да појача оптички сигнал од 1550 нм, појачало са влакнима допираним мамцем неопходан оптички уређај. Тренутно је појачало са силицијумским влакнима допираним мамцем комерцијализовано. Извештава се да је, како би се избегла бескорисна апсорпција, количина допира у оптичким влакнима десетине до стотине ппм. Брзи развој комуникације преко оптичких влакана отвориће нова поља примене.
(2) (2) Поред тога, кристал ласера допираног мамцем и његови излазни ласери од 1730nm и 1550nm су безбедни за људско око, имају добре перформансе преноса кроз атмосферу, снажно продиру кроз дим на бојном пољу, добру безбедност, непријатељ их не може лако открити, а контраст зрачења војних мета је велики. Направљен је у преносиви ласерски даљиномер који је безбедан за људско око у војној употреби.
(3) (3) Er3+ се може додати у стакло да би се направио ласерски материјал од ретких земаља, који је чврсти ласерски материјал са највећом излазном импулсном енергијом и највећом излазном снагом.
(4) Er3+ се такође може користити као активни јон у материјалима за ласерску конверзију ретких земаља.
(5) (5) Поред тога, мамац се може користити и за обезбојавање и бојење чаша, стакла и кристалног стакла.
13
Тулијум (TM)
Након озрачивања у нуклеарном реактору, тулијум производи изотоп који може емитовати рендгенске зраке, који се може користити као преносиви извор рендгенских зрака.(Мапа података)
(1)TM се користи као извор зрака преносивог рендген апарата. Након озрачивања у нуклеарном реактору,TMпроизводи врсту изотопа који може емитовати рендгенске зраке, што се може користити за израду преносивог зрачивача крви. Ова врста радиометра може да претвори yu-169 уTM-170 под дејством високог и средњег снопа, и зраче рендгенским зрацима да би озрачили крв и смањили број белих крвних зрнаца. Управо та бела крвна зрнца узрокују одбацивање трансплантације органа, како би се смањило рано одбацивање органа.
(2) (2)TMТакође се може користити у клиничкој дијагнози и лечењу тумора због високог афинитета за туморско ткиво, тешки ретки земни метал је компатибилнији од лаких ретких земаља, посебно је афинитет Ју највећи.
(3) (3) Сензибилизатор X-зрака Laobr: br (плава) се користи као активатор у фосфору екрана за сензибилизацију X-зрака како би се побољшала оптичка осетљивост, чиме се смањује изложеност и штетност X-зрака по људе × Доза зрачења је 50%, што има важан практични значај у медицинској примени.
(4) (4) Метал-халидна лампа се може користити као додатак у новом извору осветљења.
(5) (5) Tm3+ се може додати у стакло да би се направио ласерски материјал од ретких земних стакла, који је чврсти ласерски материјал са највећим излазним импулсом и највећом излазном снагом. Tm3+ се такође може користити као активациони јон ласерских материјала за конверзију навише од ретких земних елемената.
14
Итербијум (Yb)
Метални итербијум (мапа података)
(1) Као материјал за термичку заштиту. Резултати показују да огледало може очигледно побољшати отпорност на корозију електродепонованог цинканог премаза, а величина зрна премаза са огледалом је мања него код премаза без огледала.
(2) Као магнетостриктивни материјал. Овај материјал има карактеристике гигантске магнетострикције, односно ширења у магнетном пољу. Легура се углавном састоји од легуре огледала/ферита и легуре диспрозијума/ферита, а додат је и одређени удео мангана да би се произвела гигантска магнетострикција.
(3) Огледалски елемент који се користи за мерење притиска. Експерименти показују да је осетљивост огледалског елемента висока у калибрисаном опсегу притиска, што отвара нови начин примене огледала у мерењу притиска.
(4) Пломбе на бази смоле за шупљине кутњака као замена за сребрни амалгам који се често користио у прошлости.
(5) Јапански научници су успешно завршили припрему линијског таласоводног ласера са уграђеним ванадијум бат гранатом допираним огледалима, што је од великог значаја за даљи развој ласерске технологије. Поред тога, огледало се користи и за активатор флуоресцентног праха, радио керамику, адитив за меморијске елементе електронских рачунара (магнетни мехур), флукс за стаклена влакна и адитив за оптичко стакло итд.
15
Лутецијум (Lu)
Прах лутецијум оксида (мапа података)
Кристал итријум лутецијум силиката (мапа података)
(1) праве неке посебне легуре. На пример, легура лутецијума и алуминијума може се користити за анализу неутронске активације.
(2) Стабилни лутецијумови нуклиди играју каталитичку улогу у крековању нафте, алкилацији, хидрогенацији и полимеризацији.
(3) Додавање итријум гвожђа или итријум алуминијум граната може побољшати нека својства.
(4) Сировине магнетног резервоара са мехурићима.
(5) Композитни функционални кристал, алуминијум-итријум-неодимијум тетраборат допиран лутецијумом, припада техничкој области раста кристала хлађењем раствором соли. Експерименти показују да је NYAB кристал допиран лутецијумом супериорнији од NYAB кристала у погледу оптичке униформности и ласерских перформанси.
(6) Утврђено је да лутецијум има потенцијалне примене у електрохромним дисплејима и нискодимензионалним молекуларним полупроводницима. Поред тога, лутецијум се такође користи у технологији батерија и као активатор фосфора.
16
Итријум (y)
Итријум се широко користи, итријум-алуминијум гранат се може користити као ласерски материјал, итријум-гвожђе гранат се користи за микроталасну технологију и пренос акустичне енергије, а итријум-ванадат допиран европијумом и итријум-оксид допиран европијумом се користе као фосфори за телевизоре у боји. (мапа података)
(1) Адитиви за челик и обојене легуре. Легура FeCr обично садржи 0,5-4% итријума, што може побољшати отпорност на оксидацију и дуктилност ових нерђајућих челика; Свеобухватна својства легуре MB26 су очигледно побољшана додавањем одговарајуће количине мешаних ретких земаља богатих итријумом, које могу заменити неке средње јаке легуре алуминијума и користити се у напрегнутим компонентама авиона. Додавањем мале количине ретких земаља богатих итријумом у Al-Zr легуру, проводљивост те легуре може се побољшати; Легуру је усвојила већина фабрика жице у Кини. Додавање итријума у легуру бакра побољшава проводљивост и механичку чврстоћу.
(2) Керамички материјал од силицијум нитрида који садржи 6% итријума и 2% алуминијума може се користити за развој делова мотора.
(3) Nd:Y:Al:Garnet ласерски сноп снаге 400 вати користи се за бушење, сечење и заваривање великих компоненти.
(4) Екран електронског микроскопа састављен од монокристала Y-Al граната има високу флуоресцентну осветљеност, ниску апсорпцију расејане светлости и добру отпорност на високе температуре и механичку отпорност на хабање.
(5) Структурна легура са високим садржајем итријума која садржи 90% итријума може се користити у авијацији и другим местима која захтевају ниску густину и високу тачку топљења.
(6) Итријумом допирани SrZrO3 материјал за проводљивост протона на високим температурама, који тренутно привлачи велику пажњу, од великог је значаја за производњу горивних ћелија, електролитичких ћелија и гасних сензора који захтевају високу растворљивост водоника. Поред тога, итријум се користи и као материјал за прскање на високим температурама, разблаживач за гориво за атомске реакторе, адитив за перманентне магнетне материјале и гетер у електронској индустрији.
17
Скандијум (Sc)
Метални скандијум (мапа података)
У поређењу са итријумским и лантаноидним елементима, скандијум има посебно мали јонски радијус и посебно слабу алкалност хидроксида. Стога, када се скандијум и реткоземни елементи помешају, скандијум ће се први таложити када се третира амонијаком (или изузетно разблаженим алкалијама), тако да се лако може одвојити од реткоземних елемената методом „фракционог таложења“. Друга метода је коришћење поларизационе разградње нитрата за раздвајање. Скандијум нитрат се најлакше разлаже, чиме се постиже циљ раздвајања.
Sc се може добити електролизом. ScCl3, KCl и LiCl се заједно топе током рафинирања скандијума, а растопљени цинк се користи као катода за електролизу, тако да се скандијум таложи на цинковој електроди, а затим се цинк испарава да би се добио скандијум. Поред тога, скандијум се лако регенерише приликом прераде руде за производњу уранијума, торијума и лантаноидних елемената. Свеобухватно регенерисање повезаног скандијума из руде волфрама и калаја је такође један од важних извора скандијума. Скандијум је...углавном у тровалентном стању у једињењу, које се лако оксидује у Sc2O3 на ваздуху и губи метални сјај и постаје тамно сиво.
Главне употребе скандијума су:
(1) Скандијум може реаговати са врућом водом и ослобађати водоник, а такође је растворљив у киселини, тако да је јако редукционо средство.
(2) Скандијум оксид и хидроксид су само алкални, али њихов пепео соли се тешко може хидролизовати. Скандијум хлорид је бели кристал, растворљив у води и топи се на ваздуху. (3) У металуршкој индустрији, скандијум се често користи за израду легура (адитива легурама) ради побољшања чврстоће, тврдоће, отпорности на топлоту и перформанси легура. На пример, додавање мале количине скандијума у растопљено гвожђе може значајно побољшати својства ливеног гвожђа, док додавање мале количине скандијума алуминијуму може побољшати његову чврстоћу и отпорност на топлоту.
(4) У електронској индустрији, скандијум се може користити као разни полупроводнички уређаји. На пример, примена скандијум сулфита у полупроводницима привукла је пажњу у земљи и иностранству, а ферит који садржи скандијум је такође перспективан у...рачунарска магнетна језгра.
(5) У хемијској индустрији, једињење скандијума се користи као средство за дехидрогенацију и дехидрацију алкохола, што је ефикасан катализатор за производњу етилена и хлора из отпадне хлороводоничне киселине.
(6) У стакларској индустрији могу се производити специјална стакла која садрже скандијум.
(7) У индустрији електричних извора светлости, скандијумске и натријумске лампе направљене од скандијума и натријума имају предности високе ефикасности и позитивне боје светлости.
(8) Скандијум постоји у природи у облику 45Sc. Поред тога, постоји девет радиоактивних изотопа скандијума, наиме 40~44Sc и 46~49Sc. Међу њима, 46Sc, као трасер, користи се у хемијској индустрији, металургији и океанографији. У медицини, постоје људи у иностранству који проучавају употребу 46Sc за лечење рака.
Време објаве: 04.07.2022.