AEine gängige Metapher lautet: Wenn Öl das Blut der Industrie ist, dann sind seltene Erden das Vitamin der Industrie.
Seltene Erden ist die Abkürzung für eine Gruppe von Metallen. Seit dem Ende des 18. Jahrhunderts wurden nacheinander Seltene Erden (REE) entdeckt. Es gibt 17 Arten von REE, darunter 15 Lanthaniden im Periodensystem der chemischen Elemente: Lanthan (La), Cer (Ce), Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Promethium (Pm) usw. Derzeit ist dies der Fall sind in vielen Bereichen wie der Elektronik, Petrochemie und Metallurgie weit verbreitet. Fast alle drei bis fünf Jahre können Wissenschaftler neue Verwendungsmöglichkeiten für seltene Erden entdecken, und jede sechste Erfindung lässt sich nicht von seltenen Erden trennen.
China ist reich an Seltenerdmineralien und steht in drei Weltranglisten an erster Stelle: an erster Stelle bei den Ressourcenreserven, die etwa 23 % ausmachen; Die Produktion ist die erste und macht 80 bis 90 % der weltweiten Seltenerdrohstoffe aus. Das Verkaufsvolumen ist das erste: 60 bis 70 % der Seltenerdprodukte werden ins Ausland exportiert. Gleichzeitig ist China das einzige Land, das alle 17 Arten von Seltenerdmetallen liefern kann, insbesondere mittelschwere und schwere Seltenerdmetalle mit herausragendem militärischen Nutzen. Chinas Anteil ist beneidenswert.
RDie Erde ist eine wertvolle strategische Ressource, die als „industrielles Mononatriumglutamat“ und „Mutter neuer Materialien“ bekannt ist und in der Spitzenwissenschaft und -technologie sowie in der Militärindustrie weit verbreitet ist. Nach Angaben des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie sind Funktionsmaterialien wie Seltenerd-Permanentmagnete, Lumineszenz, Wasserstoffspeicherung und Katalyse zu unverzichtbaren Rohstoffen für High-Tech-Industrien wie die Herstellung fortschrittlicher Geräte, neue Energien und aufstrebende Industrien geworden. Das ist auch der Fall weit verbreitet in der Elektronik, petrochemischen Industrie, Metallurgie, Maschinenbau, neuen Energien, Leichtindustrie, Umweltschutz, Landwirtschaft und so weiter. .
Bereits 1983 führte Japan ein strategisches Reservesystem für seltene Mineralien ein und 83 % seiner heimischen Seltenen Erden stammten aus China.
Schauen Sie sich noch einmal die Vereinigten Staaten an: Ihre Seltenerdreserven sind nach China die zweitgrößten, aber ihre Seltenerdmetalle sind alle leichte Seltenerdmetalle, die in schwere Seltenerdmetalle und leichte Seltenerdmetalle unterteilt werden. Schwere Seltene Erden sind sehr teuer, und leichte Seltene Erden sind unwirtschaftlich im Abbau, da sie von Menschen in der Industrie in gefälschte Seltene Erden umgewandelt wurden. 80 % der US-Importe seltener Erden stammen aus China.
Genosse Deng Xiaoping sagte einmal: „Es gibt Öl im Nahen Osten und seltene Erden in China.“ Die Bedeutung seiner Worte liegt auf der Hand. Seltene Erden sind nicht nur das notwendige „MSG“ für ein Fünftel von High-Tech-Produkten auf der Welt, sondern auch ein starkes Verhandlungsinstrument für China am globalen Verhandlungstisch der Zukunft. Seltene Erdenressourcen schützen und wissenschaftlich nutzen. In den letzten Jahren ist es zu einer nationalen Strategie geworden, die von vielen Menschen mit hohen Idealen gefordert wird, um zu verhindern, dass kostbare Seltenerdressourcen blind verkauft und in westliche Länder exportiert werden. Im Jahr 1992 stellte Deng Xiaoping Chinas Status als großes Land für seltene Erden klar zum Ausdruck.
Liste der Verwendungen von 17 seltenen Erden
1 Lanthan wird in Legierungsmaterialien und Agrarfolien verwendet
Cer wird häufig in Autoglas verwendet
3 Praseodym wird häufig in Keramikpigmenten verwendet
Neodym wird häufig in Materialien für die Luft- und Raumfahrt verwendet
5 Becken liefern Hilfsenergie für Satelliten
Anwendung von 6 Samarium im Atomenergiereaktor
7 Europium stellt Linsen und Flüssigkristallanzeigen her
Gadolinium 8 für die medizinische Magnetresonanztomographie
9 Terbium wird in Flugzeugflügelreglern verwendet
10 Erbium wird in Laser-Entfernungsmessern in militärischen Angelegenheiten verwendet
11 Dysprosium wird als Lichtquelle für Film und Druck verwendet
12 Holmium wird zur Herstellung optischer Kommunikationsgeräte verwendet
13 Thulium wird zur klinischen Diagnose und Behandlung von Tumoren eingesetzt
14 Ytterbium-Zusatzstoff für Computerspeicherelemente
Anwendung von 15-Lutetium in der Energiebatterietechnologie
16 Yttrium stellt Drähte und Antriebskomponenten für Flugzeuge her
Scandium wird häufig zur Herstellung von Legierungen verwendet
Die Einzelheiten lauten wie folgt:
1
Lanthan (LA)
Im Golfkrieg wurde das Nachtsichtgerät mit dem Seltenerdelement Lanthan zur überwiegenden Quelle amerikanischer Panzer. Das obige Bild zeigt Lanthanchloridpulver（Datenkarte)
Lanthan wird häufig in piezoelektrischen Materialien, elektrothermischen Materialien, thermoelektrischen Materialien, magnetoresistiven Materialien, lumineszierenden Materialien (blaues Pulver), Wasserstoffspeichermaterialien, optischem Glas, Lasermaterialien, verschiedenen Legierungsmaterialien usw. verwendet. Lanthan wird auch in Katalysatoren zur Herstellung von verwendet Viele organische chemische Produkte, Wissenschaftler haben Lanthan wegen seiner Wirkung auf Nutzpflanzen „Superkalzium“ genannt.
2
Cer (CE)
Cer kann als Katalysator, Lichtbogenelektrode und Spezialglas verwendet werden. Eine Cerlegierung ist hitzebeständig und kann zur Herstellung von Strahlantriebsteilen verwendet werden（Datenkarte)
(1) Cer als Glaszusatz kann ultraviolette und infrarote Strahlen absorbieren und wird häufig in Autoglas verwendet. Es kann nicht nur ultraviolette Strahlen verhindern, sondern auch die Temperatur im Auto senken, um Strom für die Luft zu sparen Konditionierung.Seit 1997 wird in Japan allen Autogläsern Ceroxid zugesetzt. Im Jahr 1996 wurden mindestens 2.000 Tonnen Ceroxid in Autoglas verwendet, in den Vereinigten Staaten sogar mehr als 1.000 Tonnen.
(2) Derzeit wird Cer in Abgasreinigungskatalysatoren für Kraftfahrzeuge verwendet, wodurch wirksam verhindert werden kann, dass große Mengen an Kraftfahrzeugabgasen in die Luft gelangen. Der Verbrauch von Cer in den Vereinigten Staaten macht ein Drittel des Gesamtverbrauchs an Seltenen Erden aus.
(3) Cersulfid kann in Pigmenten anstelle von Blei, Cadmium und anderen Metallen verwendet werden, die für die Umwelt und den Menschen schädlich sind. Es kann zum Einfärben von Kunststoffen, Beschichtungen, Tinten und Papierindustrien verwendet werden. Derzeit ist das führende Unternehmen das französische Unternehmen Rhone Planck.
(4) CE: Das LiSAF-Lasersystem ist ein in den USA entwickelter Festkörperlaser. Es kann zum Nachweis biologischer Waffen und Medikamente durch Überwachung der Tryptophan-Konzentration eingesetzt werden. Cer wird in vielen Bereichen häufig eingesetzt. Fast alle Seltenerdanwendungen enthalten Cer. Beispielsweise Polierpulver, Wasserstoffspeichermaterialien, thermoelektrische Materialien, Cer-Wolfram-Elektroden, Keramikkondensatoren, piezoelektrische Keramik, Cer-Siliziumkarbid-Schleifmittel, Brennstoffzellen-Rohstoffe, Benzinkatalysatoren, einige permanentmagnetische Materialien und verschiedene Legierungen Stähle und Nichteisenmetalle.
3
Praseodym (PR)
Praseodym-Neodym-Legierung
(1) Praseodym wird häufig in Baukeramik und Keramik für den täglichen Gebrauch verwendet. Es kann mit Keramikglasur gemischt werden, um eine Farbglasur herzustellen, und kann auch als Unterglasurpigment verwendet werden. Das Pigment ist hellgelb mit reiner und eleganter Farbe.
(2) Es wird zur Herstellung von Permanentmagneten verwendet. Durch die Verwendung von billigem Praseodym- und Neodymmetall anstelle von reinem Neodymmetall zur Herstellung von Permanentmagnetmaterial werden dessen Sauerstoffbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften offensichtlich verbessert und es kann zu Magneten verschiedener Formen verarbeitet werden wird häufig in verschiedenen elektronischen Geräten und Motoren verwendet.
(3) Wird beim katalytischen Cracken von Erdöl verwendet. Die Aktivität, Selektivität und Stabilität des Katalysators können durch Zugabe von angereichertem Praseodym und Neodym zu einem Y-Zeolith-Molekularsieb verbessert werden, um einen Katalysator für das Cracken von Erdöl herzustellen. China begann in den 1970er Jahren mit der industriellen Nutzung. und der Verbrauch steigt.
(4) Praseodym kann auch zum Schleifpolieren verwendet werden. Darüber hinaus wird Praseodym häufig im Bereich optischer Fasern verwendet.
4
Neodym (nd)
Warum kann der M1-Panzer zuerst gefunden werden? Der Panzer ist mit einem Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser ausgestattet, der bei klarem Tageslicht eine Reichweite von fast 4000 Metern erreichen kann（Datenkarte)
Mit der Geburt von Praseodym entstand Neodym. Die Einführung von Neodym aktivierte den Bereich der Seltenen Erden, spielte eine wichtige Rolle im Bereich der Seltenen Erden und beeinflusste den Markt für Seltene Erden.
Aufgrund seiner einzigartigen Stellung im Bereich der Seltenen Erden ist Neodym seit vielen Jahren ein Hot Spot im Markt. Der größte Verwender von Neodymmetall ist NdFeB-Permanentmagnetmaterial. Das Aufkommen von NdFeB-Permanentmagneten hat dem Hightech-Bereich der seltenen Erden neue Dynamik verliehen. Der NdFeB-Magnet wird aufgrund seines hohen magnetischen Energieprodukts als „König der Permanentmagnete“ bezeichnet. Aufgrund seiner hervorragenden Leistung wird er häufig in der Elektronik-, Maschinen- und anderen Industriezweigen eingesetzt. Die erfolgreiche Entwicklung des Alpha-Magnetspektrometers zeigt, dass die magnetischen Eigenschaften von NdFeB-Magneten in China Weltklasseniveau erreicht haben. Neodym wird auch in Nichteisenmaterialien verwendet. Die Zugabe von 1,5–2,5 % Neodym zu einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung kann die Hochtemperaturleistung, Luftdichtheit und Korrosionsbeständigkeit der Legierung verbessern. Weit verbreitet als Materialien für die Luft- und Raumfahrt. Darüber hinaus erzeugt mit Neodym dotierter Yttrium-Aluminium-Granat einen kurzwelligen Laserstrahl, der in der Industrie häufig zum Schweißen und Schneiden dünner Materialien mit einer Dicke von weniger als 10 mm eingesetzt wird. In der medizinischen Behandlung wird anstelle eines Skalpells ein Nd:YAG-Laser zur Entfernung chirurgischer Eingriffe oder zur Desinfektion von Wunden eingesetzt. Neodym wird auch zum Färben von Glas- und Keramikmaterialien sowie als Zusatzstoff für Gummiprodukte verwendet.
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Trollium (Pm)
Thulium ist ein künstliches radioaktives Element, das von Kernreaktoren erzeugt wird (Datenkarte)
(1) kann als Wärmequelle genutzt werden. Bereitstellung von Hilfsenergie für Vakuumdetektion und künstlichen Satelliten.
(2)Pm147 sendet niederenergetische β-Strahlen aus, die zur Herstellung von Beckenbatterien verwendet werden können. Als Stromversorgung für Raketenleitinstrumente und Uhren. Diese Art von Batterie ist klein und kann mehrere Jahre lang ununterbrochen verwendet werden. Darüber hinaus wird Promethium auch in tragbaren Röntgengeräten, zur Herstellung von Leuchtstoff, zur Dickenmessung und in Leuchtfeuerlampen verwendet.
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Samarium (Sm)
Metall-Samarium (Datenkarte)
Sm ist hellgelb und ist der Rohstoff für Sm-Co-Permanentmagnete. Der Sm-Co-Magnet ist der früheste in der Industrie verwendete Seltenerdmagnet. Es gibt zwei Arten von Permanentmagneten: das SmCo5-System und das Sm2Co17-System. In den frühen 1970er Jahren wurde das SmCo5-System erfunden, und in der späteren Zeit wurde das Sm2Co17-System erfunden. Jetzt wird der Forderung des Letzteren Vorrang eingeräumt. Die Reinheit des in Samarium-Kobalt-Magneten verwendeten Samariumoxids muss nicht zu hoch sein. In Anbetracht der Kosten werden hauptsächlich etwa 95 % der Produkte verwendet. Darüber hinaus wird Samariumoxid auch in Keramikkondensatoren und Katalysatoren verwendet. Darüber hinaus verfügt Samarium über nukleare Eigenschaften, die als Strukturmaterialien, Abschirmmaterialien und Kontrollmaterialien für Atomenergiereaktoren verwendet werden können, sodass die durch Kernspaltung erzeugte enorme Energie sicher genutzt werden kann.
7
Europium (Eu)
Europiumoxidpulver (Datenkarte)
Europiumoxid wird hauptsächlich für Leuchtstoffe verwendet (Datenkarte)
Im Jahr 1901 entdeckte Eugene-AntoleDemarcay ein neues Element aus „Samarium“ namens Europium. Dies ist wahrscheinlich nach dem Wort Europa benannt. Europiumoxid wird hauptsächlich für Leuchtstoffpulver verwendet. Eu3+ wird als Aktivator des roten Leuchtstoffs verwendet und Eu2+ wird als blauer Leuchtstoff verwendet. Jetzt ist Y2O2S:Eu3+ der beste Leuchtstoff in Bezug auf Lichtausbeute, Beschichtungsstabilität und Recyclingkosten. Darüber hinaus wird es aufgrund der Verbesserung von Technologien wie der Verbesserung der Lichtausbeute und des Kontrasts häufig verwendet. Europiumoxid wurde in den letzten Jahren auch als stimulierter Emissionsleuchtstoff für neue medizinische Röntgendiagnosesysteme verwendet. Europiumoxid kann auch zur Herstellung farbiger Linsen und optischer Filter sowie für magnetische Blasenspeicher verwendet werden. Es kann seine Talente auch bei Kontrollmaterialien, Abschirmmaterialien und Strukturmaterialien von Atomreaktoren unter Beweis stellen.
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Gadolinium (Gt)
Gadolinium und seine Isotope sind die wirksamsten Neutronenabsorber und können als Inhibitoren von Kernreaktoren eingesetzt werden. (Datenkarte)
(1) Sein wasserlöslicher paramagnetischer Komplex kann das NMR-Bildgebungssignal des menschlichen Körpers bei der medizinischen Behandlung verbessern.
(2) Sein Schwefeloxid kann als Matrixgitter für Oszilloskopröhren und Röntgenschirme mit besonderer Helligkeit verwendet werden.
(3) Gadolinium im Gadolinium-Gallium-Granat ist ein ideales Einzelsubstrat für das Blasengedächtnis.
(4) Es kann als festes magnetisches Kühlmedium ohne Einschränkung des Camot-Zyklus verwendet werden.
(5) Es wird als Inhibitor zur Kontrolle des Kettenreaktionsgrads von Kernkraftwerken verwendet, um die Sicherheit nuklearer Reaktionen zu gewährleisten.
(6) Es wird als Zusatz zum Samarium-Kobalt-Magneten verwendet, um sicherzustellen, dass sich die Leistung nicht mit der Temperatur ändert.
9
Terbium (Tb)
Terbiumoxidpulver (Datenkarte)
Die Anwendung von Terbium betrifft hauptsächlich den High-Tech-Bereich, bei dem es sich um ein Spitzenprojekt mit hohem Technologie- und Wissensaufwand sowie um ein Projekt mit bemerkenswertem wirtschaftlichen Nutzen und attraktiven Entwicklungsaussichten handelt.
(1) Leuchtstoffe werden als Aktivatoren für grünes Pulver in dreifarbigen Leuchtstoffen verwendet, wie z. B. einer Terbium-aktivierten Phosphatmatrix, einer Terbium-aktivierten Silikatmatrix und einer Terbium-aktivierten Cer-Magnesium-Aluminat-Matrix, die alle im angeregten Zustand grünes Licht emittieren.
(2) Magnetooptische Speichermaterialien. In den letzten Jahren haben magnetooptische Terbiummaterialien das Ausmaß der Massenproduktion erreicht. Magnetooptische Scheiben aus amorphen Tb-Fe-Filmen werden als Computerspeicherelemente verwendet und die Speicherkapazität wird um das 10- bis 15-fache erhöht.
(3) Magnetooptisches Glas, terbiumhaltiges Faraday-Rotationsglas, ist das Schlüsselmaterial für die Herstellung von Rotatoren, Isolatoren und Annulatoren, die in der Lasertechnologie weit verbreitet sind. Insbesondere die Entwicklung von TerFenol hat eine neue Anwendung von Terfenol eröffnet, einem neuen Material, das in den 1970er Jahren entdeckt wurde. Die Hälfte dieser Legierung besteht aus Terbium und Dysprosium, manchmal mit Holmium und der Rest ist Eisen. Die Legierung wurde zuerst vom Ames Laboratory in Iowa, USA, entwickelt. Wenn Terfenol in ein Magnetfeld gebracht wird, verändert sich seine Größe stärker als bei gewöhnlichen magnetischen Materialien, was einige präzise mechanische Bewegungen ermöglichen kann. Terbium-Dysprosium-Eisen wurde zunächst hauptsächlich im Sonarbereich eingesetzt und ist derzeit in vielen Bereichen weit verbreitet, vom Kraftstoffeinspritzsystem über die Flüssigkeitsventilsteuerung und Mikropositionierung bis hin zu mechanischen Aktuatoren, Mechanismen und Flügelreglern für Flugzeug-Weltraumteleskope.
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Dy (Dy)
Metalldysprosium (Datenkarte)
(1) Als Zusatz zu NdFeB-Permanentmagneten kann die Zugabe von etwa 2 bis 3 % Dysprosium zu diesem Magneten seine Koerzitivkraft verbessern. In der Vergangenheit war die Nachfrage nach Dysprosium nicht groß, aber mit der steigenden Nachfrage nach NdFeB-Magneten wurde es zu einem notwendigen Zusatzelement, und der Gehalt muss etwa 95 bis 99,9 % betragen, und auch die Nachfrage stieg schnell an.
(2) Dysprosium wird als Aktivator für Leuchtstoff verwendet. Dreiwertiges Dysprosium ist ein vielversprechendes aktivierendes Ion dreifarbiger Leuchtstoffe mit einem einzelnen Leuchtzentrum. Es besteht hauptsächlich aus zwei Emissionsbändern, eines ist die Emission von gelbem Licht, das andere ist die Emission von blauem Licht. Die mit Dysprosium dotierten Leuchtstoffe können als Tricolor-Leuchtstoffe verwendet werden.
(3) Dysprosium ist ein notwendiger Metallrohstoff für die Herstellung einer Terfenol-Legierung in einer magnetostriktiven Legierung, die einige präzise Aktivitäten mechanischer Bewegung realisieren kann. (4) Dysprosiummetall kann als magnetooptisches Speichermaterial mit hoher Aufzeichnungsgeschwindigkeit und Leseempfindlichkeit verwendet werden.
(5) Bei der Herstellung von Dysprosiumlampen wird als Arbeitsstoff Dysprosiumiodid verwendet, das die Vorteile einer hohen Helligkeit, einer guten Farbe, einer hohen Farbtemperatur, einer geringen Größe, eines stabilen Lichtbogens usw. aufweist und verwendet wurde als Lichtquelle für Film und Druck.
(6) Dysprosium wird wegen seiner großen Neutroneneinfangquerschnittsfläche zur Messung des Neutronenenergiespektrums oder als Neutronenabsorber in der Atomenergieindustrie verwendet.
(7)Dy3Al5O12 kann auch als magnetischer Arbeitsstoff für die magnetische Kühlung verwendet werden. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik werden die Anwendungsgebiete von Dysprosium kontinuierlich erweitert und erweitert.
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Holmium (Ho)
Ho-Fe-Legierung (Datenkarte)
Derzeit muss das Anwendungsgebiet von Eisen weiterentwickelt werden, und der Verbrauch ist nicht sehr groß. Kürzlich hat das Rare Earth Research Institute von Baotou Steel die Hochtemperatur- und Hochvakuum-Destillationsreinigungstechnologie eingeführt und ein hochreines Metall Qin Ho/>RE>99,9 % mit einem geringen Gehalt an Nicht-Seltenerd-Verunreinigungen entwickelt.
Die Hauptverwendungszwecke von Schlössern sind derzeit:
(1) Als Zusatz zur Metallhalogenlampe ist die Metallhalogenlampe eine Art Gasentladungslampe, die auf der Basis einer Hochdruck-Quecksilberlampe entwickelt wurde und deren Charakteristikum darin besteht, dass die Glühbirne mit verschiedenen Seltenerdhalogeniden gefüllt ist. Derzeit werden hauptsächlich Iodide seltener Erden verwendet, die bei Gasentladungen unterschiedliche Spektrallinien emittieren. Der in der Eisenlampe verwendete Arbeitsstoff ist Qiniodid. In der Lichtbogenzone kann eine höhere Konzentration an Metallatomen erreicht werden, wodurch die Strahlungseffizienz erheblich verbessert wird.
(2) Eisen kann als Zusatz zur Aufnahme von Eisen oder Milliarden-Aluminium-Granat verwendet werden
(3) Khin-dotierter Aluminiumgranat (Ho:YAG) kann 2-um-Laser emittieren, und die Absorptionsrate von 2-um-Lasern durch menschliches Gewebe ist hoch, fast drei Größenordnungen höher als die von Hd:YAG. Daher kann bei der Verwendung eines Ho:YAG-Lasers für medizinische Operationen nicht nur die Operationseffizienz und -genauigkeit verbessert, sondern auch der Bereich der thermischen Schäden auf eine kleinere Größe reduziert werden. Der vom Sperrkristall erzeugte freie Strahl kann Fett entfernen, ohne übermäßige Hitze zu erzeugen. Um die thermische Schädigung von gesundem Gewebe zu verringern, wird berichtet, dass die W-Laser-Behandlung von Glaukom in den Vereinigten Staaten die Schmerzen bei Operationen reduzieren kann. Das Niveau Der Einsatz von 2-um-Laserkristallen in China hat das internationale Niveau erreicht, daher ist es notwendig, diese Art von Laserkristall zu entwickeln und zu produzieren.
(4) Der magnetostriktiven Legierung Terfenol-D kann auch eine kleine Menge Cr zugesetzt werden, um das für die Sättigungsmagnetisierung erforderliche externe Feld zu verringern.
(5) Darüber hinaus können mit Eisen dotierte Fasern zur Herstellung von Faserlasern, Faserverstärkern, Fasersensoren und anderen optischen Kommunikationsgeräten verwendet werden, die in der heutigen schnellen Glasfaserkommunikation eine wichtigere Rolle spielen werden
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Erbium (ER)
Erbiumoxid-Pulver (Informationstabelle)
(1) Die Lichtemission von Er3+ bei 1550 nm ist von besonderer Bedeutung, da diese Wellenlänge den geringsten Verlust optischer Fasern in der Glasfaserkommunikation aufweist. Nach der Anregung durch 980-nm- und 1480-nm-Licht geht das Köder-Ion (Er3+) vom Grundzustand 4115/2 in den hochenergetischen Zustand 4I13/2 über. Wenn Er3+ im hochenergetischen Zustand zurück in den Grundzustand übergeht, Es strahlt Licht mit einer Wellenlänge von 1550 nm aus. Quarzfasern können Licht verschiedener Wellenlängen übertragen. Allerdings ist die optische Dämpfungsrate des 1550-nm-Bandes am niedrigsten (0,15 dB/km), was fast der unteren Grenzdämpfungsrate entspricht. Daher ist der optische Verlust der Glasfaserkommunikation minimal, wenn Es wird als Signallicht bei 1550 nm verwendet. Auf diese Weise kann der Verstärker, wenn die entsprechende Köderkonzentration in die entsprechende Matrix eingemischt wird, den Verlust im Kommunikationssystem entsprechend dem Laser ausgleichen Prinzip: Daher ist der mit Köder dotierte Faserverstärker im Telekommunikationsnetz, das das optische 1550-nm-Signal verstärken muss, ein wesentliches optisches Gerät. Derzeit ist der mit Ködern dotierte Quarzfaserverstärker kommerzialisiert. Es wird berichtet, dass die dotierte Menge in optischen Fasern zur Vermeidung nutzloser Absorption Dutzende bis Hunderte von ppm beträgt. Die schnelle Entwicklung der Glasfaserkommunikation wird neue Anwendungsfelder eröffnen .
(2) (2) Darüber hinaus sind der mit Köder dotierte Laserkristall und sein 1730-nm-Laser und sein 1550-nm-Laser sicher für das menschliche Auge, haben eine gute atmosphärische Übertragungsleistung, ein starkes Durchdringungsvermögen für Rauch auf dem Schlachtfeld, eine gute Sicherheit und sind nicht leicht zu erkennen Feind, und der Kontrast der Strahlung militärischer Ziele ist groß. Es wurde zu einem tragbaren Laser-Entfernungsmesser verarbeitet, der im militärischen Einsatz für das menschliche Auge ungefährlich ist.
(3) (3) Er3 + kann Glas zugesetzt werden, um Seltenerdglas-Lasermaterial herzustellen, das das feste Lasermaterial mit der größten Ausgangsimpulsenergie und der höchsten Ausgangsleistung ist.
(4) Er3 + kann auch als aktives Ion in Seltenerd-Upconversion-Lasermaterialien verwendet werden.
(5) (5) Darüber hinaus kann der Köder auch zum Entfärben und Färben von Glas und Kristallglas verwendet werden.
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Thulium (TM)
Nach der Bestrahlung in einem Kernreaktor erzeugt Thulium ein Isotop, das Röntgenstrahlen aussenden kann, die als tragbare Röntgenquelle verwendet werden können（Datenkarte)
(1)TM Wird als Strahlenquelle für tragbare Röntgengeräte verwendet. Nach der Bestrahlung im KernreaktorTMproduziert eine Art Isotop, das Röntgenstrahlen aussenden kann, die zur Herstellung tragbarer Blutbestrahlungsgeräte verwendet werden können. Diese Art von Radiometer kann Yu-169 in verwandelnTM-170 unter der Wirkung von Fern- und Mittelstrahl und strahlen Röntgenstrahlen aus, um Blut zu bestrahlen und weiße Blutkörperchen zu verringern. Es sind diese weißen Blutkörperchen, die die Abstoßung einer Organtransplantation bewirken, um die frühzeitige Abstoßung von Organen zu reduzieren.
(2) (2)TMkann aufgrund seiner hohen Affinität zum Tumorgewebe auch in der klinischen Diagnose und Behandlung von Tumoren eingesetzt werden. Schwere Seltene Erden sind verträglicher als leichte Seltene Erden, insbesondere ist die Affinität von Yu am größten.
(3) (3) Der Röntgensensibilisator Laobr: br (blau) wird als Aktivator im Leuchtstoff des Röntgensensibilisierungsbildschirms verwendet, um die optische Empfindlichkeit zu erhöhen und so die Belastung und Schädigung des Menschen durch Röntgenstrahlen zu verringern× Die Strahlendosis beträgt 50 %, was in der medizinischen Anwendung von großer praktischer Bedeutung ist.
(4) (4) Die Metallhalogenidlampe kann als Zusatz in einer neuen Lichtquelle verwendet werden.
(5) (5) Tm3 + kann zu Glas hinzugefügt werden, um Seltenerdglas-Lasermaterial herzustellen, das das Festkörperlasermaterial mit dem größten Ausgangsimpuls und der höchsten Ausgangsleistung ist. Tm3 + kann auch als Aktivierungsion verwendet werden von Seltenerd-Upconversion-Lasermaterialien.
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Ytterbium (Yb)
Ytterbiummetall (Datenkarte)
(1) Als wärmeabschirmendes Beschichtungsmaterial. Die Ergebnisse zeigen, dass Spiegel offensichtlich die Korrosionsbeständigkeit einer elektrolytisch abgeschiedenen Zinkbeschichtung verbessern können und die Korngröße einer Beschichtung mit Spiegel kleiner ist als die einer Beschichtung ohne Spiegel.
(2) Als magnetostriktives Material. Dieses Material weist die Eigenschaften der Riesenmagnetostriktion auf, d Riesenmagnetostriktion.
(3) Spiegelelement zur Druckmessung. Experimente zeigen, dass die Empfindlichkeit des Spiegelelements im kalibrierten Druckbereich hoch ist, was einen neuen Weg für die Anwendung des Spiegels bei der Druckmessung eröffnet.
(4) Füllungen auf Harzbasis für Hohlräume von Backenzähnen als Ersatz für das früher häufig verwendete Silberamalgam.
(5) Japanische Wissenschaftler haben die Vorbereitung eines eingebetteten Linienwellenleiterlasers aus spiegeldotiertem Vanadium-Baht-Granat erfolgreich abgeschlossen, was für die weitere Entwicklung der Lasertechnologie von großer Bedeutung ist. Darüber hinaus wird der Spiegel auch für fluoreszierende Pulveraktivatoren, Radiokeramiken, Zusatzstoffe für elektronische Computerspeicherelemente (Magnetblasen), Glasfaserflussmittel und optische Glaszusätze usw. verwendet.
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Lutetium (Lu)
Lutetiumoxid-Pulver (Datenkarte)
Yttrium-Lutetium-Silikatkristall (Datenkarte)
(1) einige Speziallegierungen herstellen. Beispielsweise kann eine Lutetium-Aluminium-Legierung für die Neutronenaktivierungsanalyse verwendet werden.
(2) Stabile Lutetiumnuklide spielen eine katalytische Rolle beim Cracken, Alkylieren, Hydrieren und Polymerisieren von Erdöl.
(3) Durch die Zugabe von Yttriumeisen oder Yttriumaluminiumgranat können einige Eigenschaften verbessert werden.
(4) Rohstoffe des magnetischen Blasenreservoirs.
(5) Ein funktioneller Verbundkristall, Lutetium-dotiertes Aluminium-Yttrium-Neodym-Tetraborat, gehört zum technischen Gebiet der Kristallzüchtung durch Salzlösungskühlung. Experimente zeigen, dass mit Lutetium dotierte NYAB-Kristalle NYAB-Kristallen hinsichtlich optischer Gleichmäßigkeit und Laserleistung überlegen sind.
(6) Es wurde festgestellt, dass Lutetium potenzielle Anwendungen in der elektrochromen Anzeige und in niederdimensionalen molekularen Halbleitern hat. Darüber hinaus wird Lutetium auch in der Energiebatterietechnologie und als Phosphoraktivator verwendet.
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Yttrium (y)
Yttrium ist weit verbreitet, Yttrium-Aluminium-Granat kann als Lasermaterial verwendet werden, Yttrium-Eisen-Granat wird für die Mikrowellentechnologie und die akustische Energieübertragung verwendet und mit Europium dotiertes Yttriumvanadat und Europium-dotiertes Yttriumoxid werden als Leuchtstoffe für Farbfernsehgeräte verwendet. (Datenkarte)
(1) Zusatzstoffe für Stahl und Nichteisenlegierungen. FeCr-Legierungen enthalten normalerweise 0,5–4 % Yttrium, was die Oxidationsbeständigkeit und Duktilität dieser rostfreien Stähle verbessern kann; Die umfassenden Eigenschaften der MB26-Legierung werden offensichtlich durch die Zugabe einer angemessenen Menge yttriumreicher gemischter seltener Erden verbessert, die einige mittelstarke Aluminiumlegierungen ersetzen und in den beanspruchten Komponenten von Flugzeugen verwendet werden können. Durch Zugabe einer kleinen Menge yttriumreicher Seltenerdmetalle zur Al-Zr-Legierung kann die Leitfähigkeit dieser Legierung verbessert werden. Die Legierung wurde von den meisten Drahtfabriken in China übernommen. Die Zugabe von Yttrium zu einer Kupferlegierung verbessert die Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit.
(2) Siliziumnitrid-Keramikmaterial mit 6 % Yttrium und 2 % Aluminium kann zur Entwicklung von Motorteilen verwendet werden.
(3) Der Nd:Y:Al:Granat-Laserstrahl mit einer Leistung von 400 Watt wird zum Bohren, Schneiden und Schweißen großer Bauteile verwendet.
(4) Der aus Y-Al-Granat-Einkristall bestehende Elektronenmikroskopschirm weist eine hohe Fluoreszenzhelligkeit, eine geringe Absorption von Streulicht sowie eine gute Hochtemperaturbeständigkeit und mechanische Verschleißfestigkeit auf.
(5) Strukturlegierungen mit hohem Yttriumgehalt, die 90 % Yttrium enthalten, können in der Luftfahrt und an anderen Orten verwendet werden, die eine niedrige Dichte und einen hohen Schmelzpunkt erfordern.
(6) Yttrium-dotiertes SrZrO3-Hochtemperatur-Protonenleitmaterial, das derzeit viel Aufmerksamkeit erregt, ist von großer Bedeutung für die Herstellung von Brennstoffzellen, Elektrolysezellen und Gassensoren, die eine hohe Wasserstofflöslichkeit erfordern. Darüber hinaus wird Yttrium auch als Hochtemperatur-Sprühmaterial, als Verdünnungsmittel für Kernreaktorbrennstoffe, als Additiv für permanentmagnetische Materialien und als Getter in der Elektronikindustrie verwendet.
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Scandium (Sc)
Metall Scandium (Datenkarte)
Im Vergleich zu Yttrium und Lanthanidenelementen weist Scandium einen besonders kleinen Ionenradius und eine besonders schwache Alkalität des Hydroxids auf. Wenn Scandium und Seltenerdelemente miteinander vermischt werden, fällt Scandium daher zuerst aus, wenn es mit Ammoniak (oder extrem verdünntem Alkali) behandelt wird, sodass es durch die Methode der „fraktionierten Fällung“ leicht von Seltenerdelementen getrennt werden kann. Eine andere Methode besteht darin, die Polarisationszersetzung von Nitrat zur Trennung zu nutzen. Scandiumnitrat lässt sich am einfachsten zersetzen und erreicht so den Zweck der Trennung.
Sc kann durch Elektrolyse gewonnen werden. Beim Raffinieren von Scandium werden ScCl3, KCl und LiCl gemeinsam geschmolzen, und das geschmolzene Zink wird als Kathode für die Elektrolyse verwendet, sodass Scandium an der Zinkelektrode abgeschieden wird. Anschließend wird das Zink verdampft, um Scandium zu erhalten. Darüber hinaus lässt sich Scandium bei der Verarbeitung von Erzen zur Herstellung von Uran-, Thorium- und Lanthanoidelementen leicht zurückgewinnen. Die umfassende Gewinnung von assoziiertem Scandium aus Wolfram- und Zinnerz ist ebenfalls eine der wichtigen Scandiumquellen. Scandium ist mHauptsächlich im dreiwertigen Zustand in der Verbindung, die an der Luft leicht zu Sc2O3 oxidiert wird, ihren metallischen Glanz verliert und dunkelgrau wird.
Die Hauptverwendungen von Scandium sind:
(1) Scandium kann mit heißem Wasser unter Freisetzung von Wasserstoff reagieren und ist außerdem in Säure löslich, sodass es ein starkes Reduktionsmittel ist.
(2) Scandiumoxid und -hydroxid sind nur alkalisch, ihre Salzasche kann jedoch kaum hydrolysiert werden. Scandiumchlorid ist ein weißer Kristall, der in Wasser löslich ist und an der Luft zerfließt. (3) In der metallurgischen Industrie wird Scandium häufig zur Herstellung von Legierungen (Legierungszusätzen) verwendet, um die Festigkeit, Härte, Hitzebeständigkeit und Leistung von Legierungen zu verbessern. Beispielsweise kann die Zugabe einer kleinen Menge Scandium zu geschmolzenem Eisen die Eigenschaften von Gusseisen erheblich verbessern, während die Zugabe einer kleinen Menge Scandium zu Aluminium dessen Festigkeit und Hitzebeständigkeit verbessern kann.
(4) In der Elektronikindustrie kann Scandium für verschiedene Halbleiterbauelemente verwendet werden. Beispielsweise hat die Anwendung von Scandiumsulfit in Halbleitern im In- und Ausland Aufmerksamkeit erregt, und auch das ferrithaltige Scandium ist vielversprechendComputer-Magnetkerne.
(5) In der chemischen Industrie wird Scandiumverbindung als Alkoholdehydrierungs- und Dehydratisierungsmittel verwendet, das ein effizienter Katalysator für die Herstellung von Ethylen und Chlor aus Salzsäureabfällen ist.
(6) In der Glasindustrie können scandiumhaltige Spezialgläser hergestellt werden.
(7) In der Industrie für elektrische Lichtquellen haben Scandium- und Natriumlampen aus Scandium und Natrium die Vorteile einer hohen Effizienz und einer positiven Lichtfarbe.
(8) Scandium kommt in der Natur in Form von 45Sc vor. Darüber hinaus gibt es neun radioaktive Isotope von Scandium, nämlich 40~44Sc und 46~49Sc. Unter ihnen wurde 46Sc als Tracer in der chemischen Industrie, Metallurgie und Ozeanographie eingesetzt. In der Medizin gibt es Menschen im Ausland, die 46Sc zur Behandlung von Krebs einsetzen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.07.2022