Aраспаўсюджаная метафара заключаецца ў тым, што калі нафта — гэта кроў прамысловасці, то рэдказямельныя элементы — гэта вітамін прамысловасці.
Рэдказямельныя элементы — гэта скарачэнне групы металаў. Рэдказямельныя элементы (РЗЭ) адкрываліся адзін за адным з канца 18 стагоддзя. У перыядычнай табліцы хімічных элементаў існуе 17 відаў РЗЭ, у тым ліку 15 лантанідаў — лантан (La), цэрый (Ce), празеадым (Pr), неадым (Nd), праметый (Pm) і г.д. У цяперашні час яны шырока выкарыстоўваюцца ў многіх галінах, такіх як электроніка, нафтахімія і металургія. Амаль кожныя 3-5 гадоў навукоўцы адкрываюць новыя спосабы выкарыстання рэдказямельных элементаў, і адно з кожных шостых вынаходніцтваў неадзіночна звязана з рэдказямельнымі элементамі.
Кітай багаты на рэдказямельныя мінералы, займаючы першае месца ў трох свеце: першае месца па запасах рэсурсаў, складаючы каля 23%; першае месца па здабычы, складаючы ад 80% да 90% сусветнага аб'ёму рэдказямельных тавараў; першае месца па аб'ёме продажаў, прычым ад 60% да 70% рэдказямельных прадуктаў экспартуецца за мяжу. У той жа час Кітай з'яўляецца адзінай краінай, якая можа пастаўляць усе 17 відаў рэдказямельных металаў, асабліва сярэднія і цяжкія рэдказямельныя элементы, якія маюць выдатнае ваеннае прымяненне. Доля Кітая зайздросная.
RЗямля — каштоўны стратэгічны рэсурс, вядомы як «прамысловы глутамат натрыю» і «маці новых матэрыялаў», які шырока выкарыстоўваецца ў перадавой навуцы і тэхналогіях, а таксама ў ваеннай прамысловасці. Паводле звестак Міністэрства прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій, такія функцыянальныя матэрыялы, як пастаянныя магніты з рэдказямельных элементаў, люмінесцэнцыя, захоўванне вадароду і каталіз, сталі незаменнай сыравінай для высокатэхналагічных галін прамысловасці, такіх як вытворчасць перадавога абсталявання, новая энергетыка і новыя галіны прамысловасці. Яна таксама шырока выкарыстоўваецца ў электроніцы, нафтахімічнай прамысловасці, металургіі, машынабудаванні, новай энергетыцы, лёгкай прамысловасці, ахове навакольнага асяроддзя, сельскай гаспадарцы і гэтак далей.
Яшчэ ў 1983 годзе Японія ўвяла стратэгічную сістэму рэзерваў рэдкіх мінералаў, і 83% яе айчынных рэдказямельных элементаў паступалі з Кітая.
Зноў зірніце на Злучаныя Штаты, іх запасы рэдказямельных элементаў саступаюць толькі Кітаю, але іх рэдказямельныя элементы — гэта ўсе лёгкія рэдказямельныя элементы, якія падзяляюцца на цяжкія рэдказямельныя элементы і лёгкія рэдказямельныя элементы. Цяжкія рэдказямельныя элементы вельмі дарагія, а лёгкія рэдказямельныя элементы неэканамічна здабываць, таму работнікі галіны ператварылі іх у падробленыя рэдказямельныя элементы. 80% імпарту рэдказямельных элементаў у ЗША пастаўляецца з Кітая.
Таварыш Дэн Сяапін некалі сказаў: «На Блізкім Усходзе ёсць нафта, а ў Кітаі ёсць рэдказямельныя элементы». Сэнс яго слоў відавочны. Рэдказямельныя элементы — гэта не толькі неабходны «глутаматар натрыю» для 1/5 высокатэхналагічнай прадукцыі ў свеце, але і магутны козыр для Кітая за сталом сусветных перамоваў у будучыні. Ахова і навуковае выкарыстанне рэсурсаў рэдказямельных элементаў стала ў апошнія гады нацыянальнай стратэгіяй, да якой заклікаюць многія людзі з высокімі ідэаламі, каб прадухіліць сляпы продаж і экспарт каштоўных рэсурсаў рэдказямельных элементаў у заходнія краіны. У 1992 годзе Дэн Сяапін выразна заявіў пра статус Кітая як вялікай краіны рэдказямельных элементаў.
Спіс ужыванняў 17 рэдказямельных элементаў
1 лантан выкарыстоўваецца ў сплаўных матэрыялах і сельскагаспадарчых плёнках
Цэрый шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільным шкле
3 празеадым шырока выкарыстоўваецца ў керамічных пігментах
Неадым шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічных матэрыялах
5 талерак забяспечваюць дапаможную энергію для сатэлітаў
Прымяненне 6 самарыя ў атамным рэактары
7 еўрапіевых лінзаў і вадкакрышталічных дысплеяў
Гадаліній 8 для медыцынскай магнітна-рэзананснай тамаграфіі
9-тэрбій выкарыстоўваецца ў рэгулятары крыла самалёта
10 эрбій выкарыстоўваецца ў лазерных далямерах у ваеннай справе
11 дыспразій выкарыстоўваецца ў якасці крыніцы святла для плёнкі і друку
12 гольмій выкарыстоўваецца для вырабу прылад аптычнай сувязі
13 тулій выкарыстоўваецца для клінічнай дыягностыкі і лячэння пухлін
14 ітэрбіевая дабаўка для элемента камп'ютэрнай памяці
Прымяненне 15-лютэцыя ў тэхналогіі энергетычных акумулятараў
16 Ітрый вырабляе драты і кампаненты авіяцыйных сіл
Скандый часта выкарыстоўваецца для вырабу сплаваў
Падрабязнасці наступныя:
1
Лантанавы (LA)
Падчас вайны ў Персідскім заліве прыборы начнога бачання з рэдказямельным элементам лантан сталі асноўнай крыніцай паставак для амерыканскіх танкаў. На малюнку вышэй паказаны парашок хларыду лантана.(Карта дадзеных)
Лантана шырока выкарыстоўваецца ў п'езаэлектрычных матэрыялах, электратэрмічных матэрыялах, тэрмаэлектрычных матэрыялах, магнітарэзістыўных матэрыялах, люмінесцэнтных матэрыялах (сіні парашок), матэрыялах для захоўвання вадароду, аптычным шкле, лазерных матэрыялах, розных сплаўных матэрыялах і г.д. Лантана таксама выкарыстоўваецца ў каталізатарах для падрыхтоўкі многіх арганічных хімічных прадуктаў. Навукоўцы назвалі лантан «суперкальцыям» за яго ўплыў на сельскагаспадарчыя культуры.
2
Цэрый (CE)
Цэрый можа выкарыстоўвацца ў якасці каталізатара, дугавога электрода і спецыяльнага шкла. Цэрыевы сплаў устойлівы да высокіх тэмператур і можа выкарыстоўвацца для вырабу дэталяў рэактыўных рухавікоў.(Карта дадзеных)
(1) Цэрый, як дабаўка да шкла, можа паглынаць ультрафіялетавае і інфрачырвонае выпраменьванне і шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільным шкле. Ён можа не толькі прадухіляць ультрафіялетавае выпраменьванне, але і зніжаць тэмпературу ўнутры аўтамабіля, каб зэканоміць электраэнергію на кандыцыянаванне паветра. З 1997 года цэрый дадаецца ва ўсё аўтамабільнае шкло ў Японіі. У 1996 годзе ў аўтамабільным шкле было выкарыстана не менш за 2000 тон цэрыя, а ў Злучаных Штатах — больш за 1000 тон.
(2) У цяперашні час цэрый выкарыстоўваецца ў каталізатарах для ачысткі выхлапных газаў аўтамабіляў, якія могуць эфектыўна прадухіляць трапленне вялікай колькасці выхлапных газаў аўтамабіляў у паветра. Спажыванне цэрыя ў Злучаных Штатах складае траціну ад агульнага спажывання рэдказямельных элементаў.
(3) Сульфід цэрыя можна выкарыстоўваць у пігментах замест свінцу, кадмію і іншых металаў, якія шкодзяць навакольнаму асяроддзю і чалавеку. Яго можна выкарыстоўваць для афарбоўвання пластмас, пакрыццяў, чарнілаў і папяровай прамысловасці. У цяперашні час вядучай кампаніяй з'яўляецца французская Rhone Planck.
(4) CE: Лазерная сістэма LiSAF — гэта цвёрдацельны лазер, распрацаваны ў ЗША. Ён можа выкарыстоўвацца для выяўлення біялагічнай зброі і лекаў шляхам кантролю канцэнтрацыі трыптафану. Цэрый шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах. Амаль усе прымянення рэдказямельных элементаў утрымліваюць цэрый. Напрыклад, паліравальны парашок, матэрыялы для захоўвання вадароду, тэрмаэлектрычныя матэрыялы, вальфрамавыя электроды з цэрыя, керамічныя кандэнсатары, п'езаэлектрычная кераміка, абразівы з карбіду крэмнію з цэрыя, сыравіна для паліўных элементаў, бензінавыя каталізатары, некаторыя пастаянныя магнітныя матэрыялы, розныя легаваныя сталі і каляровыя металы.
3
Празеадым (PR)
Празеадымавы неадымавы сплаў
(1) Празеадым шырока выкарыстоўваецца ў будаўнічай кераміцы і кераміцы штодзённага ўжытку. Яго можна змешваць з керамічнай глазурай для атрымання каляровай глазуры, а таксама выкарыстоўваць у якасці падглазурнага пігмента. Пігмент светла-жоўтага колеру з чыстым і элегантным колерам.
(2) Ён выкарыстоўваецца для вырабу пастаянных магнітаў. Выкарыстанне таннага празеадыму і неадыму замест чыстага неадыму для вырабу пастаяннага магнітнага матэрыялу, відавочна, паляпшае яго кіслародатрываласць і механічныя ўласцівасці, і яго можна перапрацоўваць у магніты рознай формы. Ён шырока выкарыстоўваецца ў розных электронных прыладах і рухавіках.
(3) Выкарыстоўваецца ў каталітычным крэкінгу нафты. Актыўнасць, селектыўнасць і стабільнасць каталізатара можна палепшыць, дадаўшы ўзбагачаны празеадым і неадым у малекулярнае сіта Y цэаліту для падрыхтоўкі каталізатара крэкінгу нафты. Кітай пачаў уводзіць у прамысловае выкарыстанне ў 1970-х гадах, і спажыванне пастаянна расце.
(4) Празеадым таксама можна выкарыстоўваць для абразіўнай паліроўкі. Акрамя таго, празеадым шырока выкарыстоўваецца ў галіне аптычных валокнаў.
4
Неадым (й)
Чаму танк M1 можна знайсці першым? Танк абсталяваны лазерным далямерам Nd:YAG, які можа дасягаць адлегласці амаль 4000 метраў пры ясным дзённым святле.(Карта дадзеных)
З нараджэннем празеадыму з'явіўся і неадым. З'яўленне неадыму актывізавала галіну рэдказямельных элементаў, адыграла важную ролю ў гэтай галіне і паўплывала на рынак рэдказямельных элементаў.
Неадым на працягу многіх гадоў стаў папулярным матэрыялам на рынку дзякуючы свайму ўнікальнаму становішчу ў галіне рэдказямельных элементаў. Найбуйнейшым карыстальнікам неадыму з'яўляецца пастаянны магніт NdFeB. З'яўленне пастаянных магнітаў NdFeB удыхнула новую жыццёвую сілу ў высокатэхналагічную сферу рэдказямельных элементаў. Магніт NdFeB называюць «каралём пастаянных магнітаў» з-за яго высокай магнітнай энергіі. Ён шырока выкарыстоўваецца ў электроніцы, машынабудаванні і іншых галінах прамысловасці дзякуючы сваім выдатным характарыстыкам. Паспяховая распрацоўка альфа-магнітнага спектрометра сведчыць аб тым, што магнітныя ўласцівасці магнітаў NdFeB у Кітаі выйшлі на сусветны ўзровень. Неадым таксама выкарыстоўваецца ў каляровых металах. Даданне 1,5-2,5% неадыму ў магніевы або алюмініевы сплаў можа палепшыць высокатэмпературныя характарыстыкі, герметычнасць і каразійную ўстойлівасць сплаву. Шырока выкарыстоўваецца ў якасці аэракасмічных матэрыялаў. Акрамя таго, легаваны неадымам ітрыевы алюмініевы гранат стварае караткахвалевы лазерны прамень, які шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці для зваркі і рэзкі тонкіх матэрыялаў таўшчынёй менш за 10 мм. У медыцыне Nd:YAG-лазер выкарыстоўваецца для выдалення пасля аперацыі або дэзінфекцыі ран замест скальпеля. Неадым таксама выкарыстоўваецца для афарбоўвання шкла і керамічных матэрыялаў, а таксама ў якасці дабаўкі для гумовых вырабаў.
5
Тролій (Pm)
Тулій — штучны радыеактыўны элемент, які вырабляецца ў ядзерных рэактарах (карта дадзеных)
(1) можа выкарыстоўвацца ў якасці крыніцы цяпла. Забяспечвае дапаможную энергію для выяўлення вакууму і штучных спадарожнікаў.
(2)Pm147 выпраменьвае нізкаэнергетычныя β-прамяні, якія можна выкарыстоўваць для вырабу батарэй для талерак. У якасці крыніцы харчавання для прыбораў навядзення ракет і гадзіннікаў. Гэты тып батарэй мае невялікі памер і можа бесперапынна выкарыстоўвацца на працягу некалькіх гадоў. Акрамя таго, праметый таксама выкарыстоўваецца ў партатыўных рэнтгенаўскіх прыборах, для падрыхтоўкі люмінафора, вымярэння таўшчыні і лямпах-маяках.
6
Самарый (Sm)
Металічны самарый (карта дадзеных)
Sm мае светла-жоўты колер і з'яўляецца сыравінай для пастаянных магнітаў Sm-Co, а магніт Sm-Co — самы ранні рэдказямельны магніт, які выкарыстоўваецца ў прамысловасці. Існуе два тыпы пастаянных магнітаў: сістэма SmCo5 і сістэма Sm2Co17. У пачатку 1970-х гадоў была вынайдзена сістэма SmCo5, а пазней — сістэма Sm2Co17. Зараз попыт на апошнюю аддаецца прыярытэту. Чысціня аксіду самарыя, які выкарыстоўваецца ў самарыйна-кобальтавых магнітах, не павінна быць занадта высокай. Улічваючы кошт, ён у асноўным выкарыстоўваецца каля 95% прадукцыі. Акрамя таго, аксід самарыя таксама выкарыстоўваецца ў керамічных кандэнсатарах і каталізатарах. Акрамя таго, самарый валодае ядзернымі ўласцівасцямі, што дазваляе яго выкарыстоўваць у якасці канструкцыйных матэрыялаў, ахоўных матэрыялаў і кантрольных матэрыялаў для атамных рэактараў, што дазваляе бяспечна выкарыстоўваць вялікую энергію, якая выпрацоўваецца пры дзяленні ядзер.
7
Еўропій (Eu)
Парашок аксіду еўропію (карта дадзеных)
Аксід еўропію ў асноўным выкарыстоўваецца для вырабу люмінафораў (карта дадзеных)
У 1901 годзе Эжэн-Антоль Дэмарке адкрыў новы элемент з «самарыю» пад назвай «еўропій». Верагодна, назва паходзіць ад слова «Еўропа». Аксід еўропію ў асноўным выкарыстоўваецца для вырабу флуарэсцэнтнага парашка. Eu3+ выкарыстоўваецца ў якасці актыватара чырвонага люмінафора, а Eu2+ — у якасці сіняга. Цяпер Y2O2S:Eu3+ з'яўляецца найлепшым люмінафорам па светлавой эфектыўнасці, стабільнасці пакрыцця і кошце перапрацоўкі. Акрамя таго, ён шырока выкарыстоўваецца дзякуючы ўдасканаленню тэхналогій, такіх як паляпшэнне светлавой эфектыўнасці і кантраснасці. У апошнія гады аксід еўропію таксама выкарыстоўваецца ў якасці люмінафора з вымушаным выпраменьваннем для новых рэнтгенаўскіх медыцынскіх дыягнастычных сістэм. Аксід еўропію таксама можа выкарыстоўвацца для вырабу каляровых лінзаў і аптычных фільтраў, для магнітных бурбалак, а таксама ў якасці кантрольных матэрыялаў, экрануючых матэрыялаў і канструкцыйных матэрыялаў атамных рэактараў.
8
Гадаліній (Gd)
Гадаліній і яго ізатопы з'яўляюцца найбольш эфектыўнымі паглынальнікамі нейтронаў і могуць выкарыстоўвацца ў якасці інгібітараў ядзерных рэактараў. (карта дадзеных)
(1) Яго водарастваральны парамагнітны комплекс можа палепшыць сігнал ЯМР-візуалізацыі цела чалавека пры лячэнні.
(2) Яго аксід серы можа быць выкарыстаны ў якасці матрычнай сеткі асцылографа і рэнтгенаўскага экрана са спецыяльнай яркасцю.
(3) Гадаліній у гадалініевым галіевым гранаце з'яўляецца ідэальным адзіночным субстратам для бурбалак з памяццю.
(4) Можа выкарыстоўвацца ў якасці цвёрдага магнітнага халадзільнага асяроддзя без абмежаванняў цыклу Камота.
(5) Ён выкарыстоўваецца ў якасці інгібітара для кантролю ўзроўню ланцуговай рэакцыі на атамных электрастанцыях з мэтай забеспячэння бяспекі ядзерных рэакцый.
(6) Выкарыстоўваецца ў якасці дабаўкі да самарыева-кобальтавага магніта, каб гарантаваць, што прадукцыйнасць не змяняецца з тэмпературай.
9
Тэрбій (Tb)
Парашок аксіду тэрбію (карта дадзеных)
Ужыванне тэрбію ў асноўным тычыцца сферы высокіх тэхналогій, якая з'яўляецца перадавым праектам з высокімі тэхналогіямі і навукаёмістымі рэсурсамі, а таксама праектам з выдатнымі эканамічнымі выгадамі і прывабнымі перспектывамі развіцця.
(1) Фосфары выкарыстоўваюцца ў якасці актыватараў зялёнага парашка ў трохкаляровых люмінафорах, такіх як тэрбій-актываваная фасфатная матрыца, тэрбій-актываваная сілікатная матрыца і тэрбій-актываваная алюмінатная матрыца цэрыя-магнію, якія ўсе выпраменьваюць зялёнае святло ва ўзбуджаным стане.
(2) Магнітааптычныя матэрыялы для захоўвання інфармацыі. У апошнія гады тэрбіевыя магнітааптычныя матэрыялы дасягнулі маштабаў масавай вытворчасці. Магнітааптычныя дыскі, вырабленыя з аморфных плёнак Tb-Fe, выкарыстоўваюцца ў якасці элементаў камп'ютэрнай памяці, і ёмістасць захоўвання павялічваецца ў 10~15 разоў.
(3) Магнітааптычнае шкло, тэрбійзмяшчальнае круцільнае шкло Фарадэя, з'яўляецца ключавым матэрыялам для вырабу рататараў, ізалятараў і кальцатараў, якія шырока выкарыстоўваюцца ў лазерных тэхналогіях. У прыватнасці, распрацоўка тэрфенолу адкрыла новае прымяненне тэрфенолу, які з'яўляецца новым матэрыялам, адкрытым у 1970-х гадах. Палова гэтага сплаву складаецца з тэрбію і дыспразію, часам з гольміем, а астатняя частка - жалеза. Сплаў быў упершыню распрацаваны лабараторыяй Эймса ў Аёве, ЗША. Калі тэрфенол змяшчаецца ў магнітнае поле, яго памер змяняецца больш, чым у звычайных магнітных матэрыялаў, што можа зрабіць магчымымі некаторыя дакладныя механічныя рухі. Тэрбій-дыспразій жалеза спачатку ў асноўным выкарыстоўваўся ў гідралакатарах, а ў цяперашні час шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах. Ад сістэм упырску паліва, кіравання вадкаснымі клапанамі, мікрапазіцыянавання да механічных прывадаў, механізмаў і рэгулятараў крылаў для касмічных тэлескопаў самалётаў.
10
Ды (Ды)
Металічны дыспразій (карта дадзеных)
(1) У якасці дабаўкі да пастаянных магнітаў NdFeB, даданне каля 2~3% дыспразію да гэтага магніта можа палепшыць яго каэрцытыўную сілу. У мінулым попыт на дыспразій быў невялікім, але з ростам попыту на магніты NdFeB ён стаў неабходным дадатковым элементам, і клас павінен быць каля 95~99,9%, і попыт таксама хутка павялічыўся.
(2) Дыспразій выкарыстоўваецца ў якасці актыватара люмінесцэнта. Трохвалентны дыспразій — перспектыўны актывацыйны іон трохкаляровых люмінесцэнтных матэрыялаў з адным люмінесцэнтным цэнтрам. Ён у асноўным складаецца з дзвюх палос выпраменьвання: адна — жоўтае святло, другая — сіняе святло. Люмінесцэнтныя матэрыялы, легаваныя дыспразіем, могуць выкарыстоўвацца ў якасці трохкаляровых люмінесцэнтаў.
(3) Дыспрозій з'яўляецца неабходнай металічнай сыравінай для атрымання тэрфенольнага сплаву ў магнітастрыкцыйным сплаве, які можа рэалізоўваць некаторыя дакладныя дзеянні механічнага руху. (4) Металічны дыспрозій можа быць выкарыстаны ў якасці магнітааптычнага матэрыялу для захоўвання дадзеных з высокай хуткасцю запісу і адчувальнасцю счытвання.
(5) Пры вырабе дыспразіевых лямпаў рабочым рэчывам з'яўляецца ёдыд дыспразію, які мае такія перавагі, як высокая яркасць, добры колер, высокая каляровая тэмпература, малы памер, стабільная дуга і г.д., і выкарыстоўваецца ў якасці крыніцы святла для плёнкі і друку.
(6) Дыспразій выкарыстоўваецца для вымярэння энергетычнага спектру нейтронаў або ў якасці паглынальніка нейтронаў у атамнай энергетыцы з-за вялікай плошчы папярочнага сячэння захопу нейтронаў.
(7)Dy3Al5O12 таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці магнітнага рабочага рэчыва для магнітнага халадзільніка. З развіццём навукі і тэхналогій вобласці прымянення дыспразію будуць пастаянна пашырацца.
11
Гольмій (Ho)
Сплаў Ho-Fe (карта дадзеных)
У цяперашні час сфера прымянення жалеза патрабуе далейшага развіцця, і спажыванне не вельмі вялікае. Нядаўна Інстытут даследаванняў рэдказямельных элементаў сталі Баатоу ўкараніў тэхналогію ачысткі пры высокай тэмпературы і высокім вакууме і распрацаваў метал высокай чысціні Qin Ho/>RE> 99,9% з нізкім утрыманнем нерэдказямельных прымешак.
У цяперашні час асноўнымі сферамі прымянення замкоў з'яўляюцца:
(1) У якасці дабаўкі да металагалагенавай лямпы, металагалагенавая лямпа з'яўляецца відам газаразраднай лямпы, распрацаванай на аснове ртутнай лямпы высокага ціску, і яе асаблівасцю з'яўляецца тое, што колба запоўнена рознымі галагенідамі рэдказямельных элементаў. У цяперашні час у асноўным выкарыстоўваюцца ёдыды рэдказямельных элементаў, якія выпраменьваюць розныя спектральныя лініі пры газавым разрадзе. Рабочым рэчывам, якое выкарыстоўваецца ў жалезнай лямпе, з'яўляецца йодыд хініёдыду. У зоне дугі можна атрымаць больш высокую канцэнтрацыю атамаў металу, што значна паляпшае эфектыўнасць выпраменьвання.
(2) Жалеза можа быць выкарыстана ў якасці дабаўкі для запісу жалеза або мільярда алюмініевага граната
(3) Алюмініевы гранат (Ho:YAG), легаваны хінам, можа выпраменьваць лазер з даўжынёй хвалі 2 мкм, прычым хуткасць паглынання лазера з даўжынёй хвалі 2 мкм тканінамі чалавека высокая, амаль на тры парадкі вышэйшая, чым у Hd:YAG. Такім чынам, пры выкарыстанні лазера Ho:YAG для медыцынскіх аперацый можна не толькі павысіць эфектыўнасць і дакладнасць аперацый, але і паменшыць плошчу цеплавога пашкоджання. Свабодны прамень, які генеруецца блакавальным крышталем, можа выдаляць тлушч без выдзялення празмернага цяпла. Каб паменшыць цеплавое пашкоджанне здаровых тканін, паведамляецца, што лячэнне глаўкомы з дапамогай ультралазера ў ЗША можа паменшыць боль падчас аперацыі. Узровень лазерных крышталяў з даўжынёй хвалі 2 мкм у Кітаі дасягнуў міжнароднага ўзроўню, таму неабходна распрацаваць і вырабіць такі тып лазерных крышталяў.
(4) Невялікая колькасць Cr таксама можа быць дададзена ў магнітастрыкцыйны сплаў Terfenol-D для памяншэння знешняга поля, неабходнага для намагнічанасці насычэння.
(5) Акрамя таго, валакно, легаванае жалезам, можа выкарыстоўвацца для вырабу валаконных лазераў, валаконных узмацняльнікаў, валаконных датчыкаў і іншых прылад аптычнай сувязі, якія будуць адыгрываць больш важную ролю ў сучаснай хуткаснай валаконна-аптычнай сувязі.
12
Эрбій (ER)
Парашок аксіду эрбію (інфармацыйная табліца)
(1) Выпраменьванне святла Er3+ пры 1550 нм мае асаблівае значэнне, паколькі гэтая даўжыня хвалі знаходзіцца на найменшай страце аптычнага валакна ў валаконна-аптычнай сувязі. Пасля ўзбуджэння святлом 980 нм і 1480 нм іон-прынада (Er3+) пераходзіць з асноўнага стану 4115/2 у высокаэнергетычны стан 4I13/2. Калі Er3+ з высокаэнергетычнага стану вяртаецца ў асноўны стан, ён выпраменьвае святло 1550 нм. Кварцавае валакно можа прапускаць святло рознай даўжыні хвалі. Аднак аптычнае згасанне ў дыяпазоне 1550 нм з'яўляецца самым нізкім (0,15 дБ/км), што амаль з'яўляецца ніжняй мяжой згасання. Такім чынам, аптычныя страты ў валаконна-аптычнай сувязі мінімальныя пры выкарыстанні ў якасці сігнальнага святла пры 1550 нм. Такім чынам, калі адпаведная канцэнтрацыя прынады змяшана з адпаведнай матрыцай, узмацняльнік можа кампенсаваць страты ў сістэме сувязі ў адпаведнасці з лазерным прынцыпам. Такім чынам, у тэлекамунікацыйнай сетцы, якая павінна ўзмацняць аптычны сігнал 1550 нм, валаконны ўзмацняльнік, легаваны прынадай, з'яўляецца неабходнай аптычнай прыладай. У цяперашні час валаконны ўзмацняльнік, легаваны прынадай, камерцыялізаваны. Паведамляецца, што для таго, каб пазбегнуць непатрэбнага паглынання, колькасць легаваных рэчываў у аптычным валакне складае дзясяткі і сотні праміле. Хуткае развіццё валаконна-аптычнай сувязі адкрые новыя вобласці прымянення.
(2) (2) Акрамя таго, лазерны крышталь, легіраваны прынадай, і яго выходныя лазеры 1730 нм і 1550 нм бяспечныя для вачэй чалавека, маюць добрыя характарыстыкі прапускання атмасфернага выпраменьвання, высокую пранікальнасць у дым на полі бою, добрую бяспеку, іх цяжка выявіць праціўніку, а кантраснасць выпраменьвання ваенных цэляў высокая. Ён быў ператвораны ў партатыўны лазерны далямер, бяспечны для вачэй чалавека ў ваенных мэтах.
(3) (3) Er3+ можна дадаваць у шкло для атрымання лазернага матэрыялу на аснове рэдказямельнага шкла, які з'яўляецца цвёрдым лазерным матэрыялам з найбольшай энергіяй імпульсу выхаднога выпраменьвання і найвышэйшай выходнай магутнасцю.
(4) Er3+ таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці актыўнага іёна ў рэдказямельных лазерных матэрыялах для апканверсіі.
(5) (5) Акрамя таго, прынаду можна выкарыстоўваць для абескаляроўвання і афарбоўвання шкляных і крыштальных шкляных вырабаў.
13
Тулій (TM)
Пасля апраменьвання ў ядзерным рэактары тулій утварае ізатоп, здольны выпраменьваць рэнтгенаўскія прамяні, якія можна выкарыстоўваць у якасці партатыўнай крыніцы рэнтгенаўскага выпраменьвання.(Карта дадзеных)
(1)TM выкарыстоўваецца ў якасці крыніцы выпраменьвання партатыўнага рэнтгенаўскага апарата. Пасля апраменьвання ў ядзерным рэактары,TMвырабляе від ізатопа, які можа выпраменьваць рэнтгенаўскія прамяні, якія можна выкарыстоўваць для стварэння партатыўнага апраменьвальніка крыві. Гэты тып радыеметра можа пераўтвараць yu-169 уTM-170 пад дзеяннем прамянёў высокага і сярэдняга дыяпазону, а таксама выпраменьванне рэнтгенаўскіх прамянёў для апраменьвання крыві і зніжэння колькасці лейкацытаў. Менавіта гэтыя лейкацыты выклікаюць адрыньванне трансплантаваных органаў, каб паменшыць ранняе адрыньванне органаў.
(2) (2)TMтаксама можа выкарыстоўвацца ў клінічнай дыягностыцы і лячэнні пухлін з-за яго высокай афіннасці да пухліннай тканіны, цяжкія рэдказямельныя элементы больш сумяшчальныя, чым лёгкія рэдказямельныя элементы, асабліва найбольшая афіннасць Yu.
(3) (3) Рэнтгенаўскі сенсібілізатар Laobr: br (сіні) выкарыстоўваецца ў якасці актыватара ў люмінафоры экрана для рэнтгенаўскай сенсібілізацыі для павышэння аптычнай адчувальнасці, тым самым зніжаючы ўздзеянне і шкоду рэнтгенаўскага выпраменьвання на чалавека. × Доза выпраменьвання складае 50%, што мае важнае практычнае значэнне ў медыцынскім ужыванні.
(4) (4) Металагалогенная лямпа можа быць выкарыстана ў якасці дадатку ў новай крыніцы асвятлення.
(5) (5) Tm3+ можна дадаваць у шкло для атрымання лазернага матэрыялу на аснове рэдказямельных элементаў, які з'яўляецца цвёрдацельным лазерным матэрыялам з найбольшым выходным імпульсам і найвышэйшай выходнай магутнасцю. Tm3+ таксама можна выкарыстоўваць у якасці актывацыйнага іёна для лазераў з апканверсіяй рэдказямельных элементаў.
14
Ітэрбій (Yb)
Металічны ітэрбій (карта дадзеных)
(1) У якасці цеплаахоўнага пакрыцця. Вынікі паказваюць, што люстэрка можа палепшыць каразійную ўстойлівасць электраасаджанага цынкавага пакрыцця, прычым памер зерня пакрыцця з люстэркам меншы, чым у пакрыцця без люстэрка.
(2) Як магнітастрыкцыйны матэрыял. Гэты матэрыял мае характарыстыкі гіганцкай магнітастрыкцыі, гэта значыць пашырэння ў магнітным полі. Сплаў у асноўным складаецца з люстранога/ферытавага сплаву і дыспразію/ферытавага сплаву, а таксама пэўная колькасць марганцу для стварэння гіганцкай магнітастрыкцыі.
(3) Люстраны элемент, які выкарыстоўваецца для вымярэння ціску. Эксперыменты паказваюць, што адчувальнасць люстранога элемента высокая ў калібраваным дыяпазоне ціску, што адкрывае новы шлях прымянення люстэрка ў вымярэнні ціску.
(4) Пломбы на аснове смалы для поласцей карэнных зубоў замест сярэбранай амальгамы, якая шырока выкарыстоўвалася ў мінулым.
(5) Японскія навукоўцы паспяхова завяршылі распрацоўку люстрана-легаванага ванадыевага батнага гранатавага лазера на аснове ўбудаванага лінейнага хвалявода, што мае вялікае значэнне для далейшага развіцця лазерных тэхналогій. Акрамя таго, люстэрка выкарыстоўваецца ў якасці актыватара флуарэсцэнтнага парашка, радыёкерамікі, дабавак да элементаў памяці электронных камп'ютараў (магнітных бурбалак), флюсу для шкловалакна і дабавак да аптычнага шкла і г.д.
15
Лютэцый (Lu)
Парашок аксіду лютэцыю (карта дадзеных)
Крышталь сіліката ітрыю лютэцыя (карта дадзеных)
(1) вырабляць некаторыя спецыяльныя сплавы. Напрыклад, алюмініевы сплаў лютэцыю можа быць выкарыстаны для нейтронна-актывацыйнага аналізу.
(2) Стабільныя нукліды лютэцыю адыгрываюць каталітычную ролю ў крэкінгу нафты, алкіліраванні, гідрагенізацыі і палімерызацыі.
(3) Даданне жалеза-ітрыевага або алюмініевага граната-ітрыевага можа палепшыць некаторыя ўласцівасці.
(4) Сыравіна для магнітнага бурбалкавага рэзервуара.
(5) Кампазітны функцыянальны крышталь, легаваны лютэцыем тэтрабарат алюмінію-ітрыю-неадыму, належыць да тэхнічнай вобласці вырошчвання крышталяў пры астуджэнні саляным растворам. Эксперыменты паказваюць, што легаваны лютэцыем крышталь NYAB пераўзыходзіць крышталь NYAB па аптычнай аднастайнасці і лазерных характарыстыках.
(6) Было ўстаноўлена, што лютэцый мае патэнцыял для прымянення ў электрахромных дысплеях і нізкаразмерных малекулярных паўправадніках. Акрамя таго, лютэцый таксама выкарыстоўваецца ў тэхналогіі энергетычных акумулятараў і ў якасці актыватара люмінафора.
16
Ітрый (y)
Ітрый шырока выкарыстоўваецца, ітрыевы алюмініевы гранат можа выкарыстоўвацца ў якасці лазернага матэрыялу, ітрыевы жалезны гранат выкарыстоўваецца для мікрахвалевай тэхналогіі і перадачы акустычнай энергіі, а легаваны еўропіем ванадат ітрыя і легаваны еўропіем аксід ітрыя выкарыстоўваюцца ў якасці люмінафораў для каляровых тэлевізараў. (карта дадзеных)
(1) Дабаўкі для сталі і каляровых сплаваў. Сплаў FeCr звычайна змяшчае 0,5-4% ітрыя, што можа палепшыць устойлівасць да акіслення і пластычнасць гэтых нержавеючых сталей; Комплексныя ўласцівасці сплаву MB26 відавочна паляпшаюцца шляхам дадання адпаведнай колькасці багатай ітрыем змешанай рэдказямельнай сталі, якая можа замяніць некаторыя сярэднетрывалыя алюмініевыя сплавы і выкарыстоўвацца ў напружаных кампанентах самалётаў. Даданне невялікай колькасці багатай ітрыем рэдказямельнай сталі ў сплаў Al-Zr можа палепшыць праводнасць гэтага сплаву; Сплаў выкарыстоўваецца большасцю заводаў па вытворчасці дроту ў Кітаі. Даданне ітрыя ў медны сплаў паляпшае праводнасць і механічную трываласць.
(2) Для распрацоўкі дэталяў рухавіка можна выкарыстоўваць керамічны матэрыял на аснове нітрыду крэмнію, які змяшчае 6% ітрыю і 2% алюмінію.
(3) Лазерны прамень Nd:Y:Al:Garnate магутнасцю 400 Вт выкарыстоўваецца для свідравання, рэзкі і зваркі буйных кампанентаў.
(4) Экран электроннага мікраскопа, які складаецца з монакрышталя граната Y-Al, мае высокую яркасць флуарэсцэнцыі, нізкае паглынанне рассеянага святла, а таксама добрую ўстойлівасць да высокіх тэмператур і механічнага зносу.
(5) Высокаітрыевы канструкцыйны сплаў, які змяшчае 90% ітрыю, можа выкарыстоўвацца ў авіяцыі і іншых месцах, дзе патрабуецца нізкая шчыльнасць і высокая тэмпература плаўлення.
(6) Высокатэмпературны пратонаправодны матэрыял SrZrO3, легаваны ітрыем, які ў цяперашні час прыцягвае вялікую ўвагу, мае вялікае значэнне для вытворчасці паліўных элементаў, электралітычных элементаў і газавых датчыкаў, якія патрабуюць высокай растваральнасці вадароду. Акрамя таго, ітрый таксама выкарыстоўваецца ў якасці высокатэмпературнага напыляльнага матэрыялу, разбаўляльніка для паліва атамных рэактараў, дабаўкі для пастаянных магнітных матэрыялаў і гэтэра ў электроннай прамысловасці.
17
Скандый (Sc)
Металічны скандый (карта дадзеных)
У параўнанні з элементамі ітрыю і лантанідаў, скандый мае асабліва малы іённы радыус і асабліва слабую шчолачнасць гідраксіду. Такім чынам, калі скандый і рэдказямельныя элементы змешваюцца разам, скандый спачатку выпадае ў асадак пры апрацоўцы аміякам (або вельмі разведзенай шчолаччу), таму яго можна лёгка аддзяліць ад рэдказямельных элементаў метадам «фракцыянічнага асаджэння». Іншы метад - выкарыстанне палярызацыйнага раскладання нітрату для падзелу. Нітрат скандыю лягчэй за ўсё раскладаецца, што дазваляе дасягнуць мэты падзелу.
Скандзій можна атрымаць электролізам. ScCl3, KCl і LiCl сумесна плавяцца падчас рафінавання скандзію, а расплаўлены цынк выкарыстоўваецца ў якасці катода для электролізу, так што скандзій асядае на цынкавым электродзе, а затым цынк выпараецца для атрымання скандзію. Акрамя таго, скандзій лёгка здабываецца пры перапрацоўцы руды для атрымання ўрану, торыю і лантанідаў. Поўнае здабыванне звязанага скандзію з вальфрамавай і алавянай руд таксама з'яўляецца адной з важных крыніц скандзію. Скандый - гэта...пераважна ў трохвалентным стане ў злучэнні, якое лёгка акісляецца да Sc2O3 на паветры і губляе металічны бляск, набываючы цёмна-шэры колер.
Асноўныя сферы прымянення скандыю:
(1) Скандый можа рэагаваць з гарачай вадой з вызваленнем вадароду, а таксама раствараецца ў кіслаце, таму ён з'яўляецца моцным аднаўляльнікам.
(2) Аксід і гідраксід скандыю з'яўляюцца толькі шчолачнымі рэчывамі, але іх саляны попел амаль не гідралізуецца. Хларыд скандыю — гэта белы крышталь, растваральны ў вадзе і раствараецца на паветры. (3) У металургічнай прамысловасці скандый часта выкарыстоўваецца для вырабу сплаваў (дабавак да сплаваў) для паляпшэння трываласці, цвёрдасці, цеплаўстойлівасці і эксплуатацыйных характарыстык сплаваў. Напрыклад, даданне невялікай колькасці скандыю ў расплаўленае жалеза можа значна палепшыць уласцівасці чыгуну, а даданне невялікай колькасці скандыю ў алюміній можа палепшыць яго трываласць і цеплаўстойлівасць.
(4) У электроннай прамысловасці скандый можа выкарыстоўвацца ў розных паўправадніковых прыладах. Напрыклад, ужыванне сульфіту скандыю ў паўправадніках прыцягнула ўвагу ў краіне і за мяжой, а ферыт, які змяшчае скандый, таксама перспектыўны.камп'ютэрныя магнітныя стрыжні.
(5) У хімічнай прамысловасці злучэнне скандыя выкарыстоўваецца ў якасці агента дэгідрагення і дэгідратацыі спірту, які з'яўляецца эфектыўным каталізатарам для вытворчасці этылену і хлору з адпрацаванай салянай кіслаты.
(6) У шкляной прамысловасці можна вырабляць спецыяльныя шклы, якія змяшчаюць скандый.
(7) У прамысловасці электрычных крыніц святла скандыевыя і натрыевыя лямпы, вырабленыя са скандыю і натрыю, маюць перавагі высокай эфектыўнасці і станоўчага колеру святла.
(8) Скандый існуе ў прыродзе ў выглядзе 45Sc. Акрамя таго, існуе дзевяць радыеактыўных ізатопаў скандыю, а менавіта 40~44Sc і 46~49Sc. Сярод іх 46Sc у якасці трасера выкарыстоўваецца ў хімічнай прамысловасці, металургіі і акіянаграфіі. У медыцыне за мяжой ёсць спецыялісты, якія вывучаюць выкарыстанне 46Sc для лячэння раку.
Час публікацыі: 04 ліпеня 2022 г.