مقدمة لتطبيق العناصر الأرضية النادرة
تُعرف العناصر الأرضية النادرة باسم "الفيتامينات الصناعية"، مع خصائص مغناطيسية وبصرية وكهربائية ممتازة لا يمكن الاستغناء عنها، لتحسين أداء المنتج، وزيادة تنوع المنتجات، وتحسين كفاءة الإنتاج، وقد لعبت دورًا كبيرًا. نظرًا للدور الكبير للأتربة النادرة، أصبح استخدام العناصر الصغيرة عنصرًا مهمًا لتحسين هيكل المنتج، وتحسين المحتوى العلمي والتكنولوجي، وتعزيز التقدم التكنولوجي في الصناعة، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في المعادن والعسكرية والبتروكيماويات والسيراميك الزجاجي. والزراعة والمواد الجديدة وغيرها من المجالات.
صناعة المعادن
لقد تم استخدام أبناء وراهبات الأرض النادرة في مجال علم المعادن لأكثر من 30 عامًا، وشكلوا تكنولوجيا وتكنولوجيا أكثر نضجًا، والأتربة النادرة في الفولاذ والمعادن غير الحديدية، هي مساحة كبيرة، ولها آفاق واسعة. يمكن للمعادن الأرضية النادرة أو الفلورايد، السيليكات المضافة إلى الفولاذ، أن تلعب دور التكرير، وإزالة الكبريت، والشوائب الضارة ذات نقطة الانصهار المتوسطة والمنخفضة، ويمكن أن تحسن أداء معالجة الفولاذ؛ يستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات والجرارات ومحركات الديزل وغيرها من صناعة الآلات، ويمكن للمعادن الأرضية النادرة المضافة إلى المغنيسيوم والألومنيوم والنحاس والزنك والنيكل وغيرها من السبائك غير الحديدية، تحسين الخواص الفيزيائية والكيميائية للسبائك، وتحسين درجة حرارة الغرفة والخواص الميكانيكية لدرجات الحرارة العالية للسبائك.
ونظرًا لأن الأتربة النادرة تتمتع بخصائص فيزيائية ممتازة، مثل الخصائص البصرية والكهرومغناطيسية، فيمكنها تصنيع مواد جديدة ذات خصائص مختلفة ومجموعة واسعة من المواد الأخرى، مما يمكن أن يؤدي إلى تحسين جودة وأداء المنتجات الأخرى بشكل كبير. ولذلك، هناك اسم "الذهب الصناعي". بادئ ذي بدء، يمكن أن تؤدي إضافة الأتربة النادرة إلى تحسين كبير في استخدام الدبابات والطائرات والصواريخ والصلب وسبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم وسبائك التيتانيوم الأداء التكتيكي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الأتربة النادرة في الإلكترونيات، وأشعة الليزر، والصناعة النووية، والموصلية الفائقة والعديد من مواد التشحيم الأخرى عالية التقنية. إن تكنولوجيا الأتربة النادرة، التي كانت تُستخدم في الجيش، ستحدث حتماً قفزة في العلوم والتكنولوجيا العسكرية. وعلى نحو ما، فإن السيطرة الساحقة التي تتمتع بها المؤسسة العسكرية الأميركية على الحروب المحلية في مرحلة ما بعد الحرب الباردة، فضلاً عن قدرتها على قتل العدو بطريقة علنية جامحة، ترجع إلى الطبقة الخارقة لتكنولوجيا الأرض النادرة التي تمتلكها.
البتروكيماويات
يمكن استخدام الأتربة النادرة في مجال البتروكيماويات لتصنيع محفزات الغربال الجزيئي، مع النشاط العالي، والانتقائية الجيدة، والمقاومة القوية للتسمم بالمعادن الثقيلة وغيرها من المزايا، وبالتالي استبدال محفزات سيليكات الألومنيوم لعملية التكسير الحفزي للبترول؛ حجم غاز المعالجة أكبر بمقدار 1.5 مرة من محفز الألومنيوم والنيكل، في عملية تصنيع مطاط الشونبوتيل ومطاط الأيزوبرين، واستخدام حمض السيكلان الترابي النادر - ثلاثة محفزات الألومنيوم الأيزوبوتيل، تم الحصول على أداء المنتج جيد، مع تعليق أقل للمعدات الغراء، عملية مستقرة، عملية قصيرة بعد المعالجة وغيرها من المزايا؛ وهكذا.
السيراميك الزجاجي
يتزايد حجم استخدام العناصر الأرضية النادرة في صناعة الزجاج والسيراميك في الصين بمعدل متوسط قدره 25% منذ عام 1988، حيث وصل إلى حوالي 1600 طن في عام 1998، ولا يعد السيراميك الزجاجي الأرضي النادر مجرد المواد الأساسية التقليدية للصناعة والحياة، بل أيضًا أيضا الأعضاء الرئيسيين في مجال التكنولوجيا الفائقة. يمكن استخدام أكاسيد الأتربة النادرة أو مركزات الأتربة النادرة المعالجة كمساحيق تلميع تستخدم على نطاق واسع في الزجاج البصري، وعدسات النظارات، وأنابيب التصوير، وأنابيب الذبذبات، والزجاج المسطح، وتلميع أدوات المائدة البلاستيكية والمعدنية؛ من أجل إزالة اللون الأخضر من الزجاج، يمكن أن تؤدي إضافة أكاسيد الأتربة النادرة إلى إنتاج استخدامات مختلفة للزجاج البصري والزجاج الخاص، بما في ذلك من خلال الزجاج الممتص للأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والزجاج المقاوم للأحماض والحرارة والزجاج المقاوم للأشعة السينية. وما إلى ذلك، في السيراميك والمينا لإضافة أتربة نادرة، يمكن أن تقلل من تكسير التزجيج، ويمكن أن تجعل المنتجات تظهر ألوانًا وبريقًا مختلفًا، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة السيراميك.
زراعة
أظهرت النتائج أن العناصر الأرضية النادرة يمكن أن تحسن محتوى الكلوروفيل في النباتات، وتعزز عملية التمثيل الضوئي، وتعزز نمو الجذور، وتزيد من امتصاص العناصر الغذائية لنظام الجذر. يمكن للأتربة النادرة أيضًا أن تعزز إنبات البذور، وتزيد من معدل إنبات البذور، وتعزز نمو البادرات. بالإضافة إلى الأدوار الرئيسية المذكورة أعلاه، ولكن لديه أيضًا القدرة على صنع محاصيل معينة لتعزيز مقاومة الأمراض والبرد ومقاومة الجفاف. وقد أظهر عدد كبير من الدراسات أيضًا أن استخدام التركيزات المناسبة من العناصر الأرضية النادرة يمكن أن يعزز امتصاص العناصر الغذائية وتحويلها واستخدامها في النباتات. يمكن أن يؤدي رش الأتربة النادرة إلى تحسين محتوى Vc ومحتوى السكر الإجمالي ونسبة حمض السكر في التفاح والحمضيات، وتعزيز تلوين الفاكهة ونضجها المبكر. يمكن أن يمنع قوة التنفس أثناء التخزين ويقلل من معدل الاضمحلال.
مواد جديدة
مادة المغناطيس الدائم البورون الفريت الأرضية النادرة، مع المغناطيسية المتبقية العالية، قوة العظام العالية وتراكم الطاقة المغناطيسية العالية وغيرها من الخصائص، تستخدم على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات والفضاء وتوربينات الرياح الدافعة (مناسبة بشكل خاص لمحطات توليد الطاقة البحرية)؛ - يمكن استخدام عقيق الألومنيوم وزجاج النيوبيوم المصنوع من الزركونيوم عالي النقاء كمواد ليزر صلبة؛ يمكن استخدام البورونكانات الأرضية النادرة في تصنيع المواد الكاثودية المنبعثة إلكترونيًا؛ معدن نيكل النيوبيوم هو مادة تم تطويرها حديثًا لتخزين الهيدروجين في السبعينيات؛ وحمض الكروميك هو مادة كهروحرارية ذات درجة حرارة عالية. في الوقت الحاضر، يمكن للمواد فائقة التوصيل المصنوعة من أكاسيد النيوبيوم مع تحسين عناصر الأكسجين القائمة على النيوبيوم في العالم الحصول على موصلات فائقة في منطقة درجة حرارة النيتروجين السائل، مما يحقق طفرة في التطوير من المواد فائقة التوصيل. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الأتربة النادرة أيضًا على نطاق واسع في مصادر الضوء مثل الفوسفورات، وفوسفورات الشاشة المحسنة، والفوسفورات ثلاثية الألوان، والمساحيق الضوئية المصورة (ولكن بسبب ارتفاع تكلفة أسعار الأتربة النادرة، انخفض تطبيق الإضاءة تدريجيًا)، والإسقاط أقراص التلفزيون والمنتجات الإلكترونية الأخرى؛ يمكن أن يزيد إنتاجه بنسبة 5 إلى 10٪، وفي صناعة النسيج، يستخدم كلوريد الأرض النادرة أيضًا على نطاق واسع في دباغة الفراء، وصباغة الفراء، وصباغة الصوف، وصباغة السجاد، ويمكن استخدام الأتربة النادرة في المحولات الحفازة للسيارات لتقليل الطاقة الرئيسية. تعمل الملوثات الموجودة في المحرك على تحويل الغازات إلى مركبات غير سامة.
تطبيقات أخرى
تُستخدم العناصر الأرضية النادرة أيضًا في مجموعة متنوعة من المنتجات الرقمية بما في ذلك المنتجات السمعية والبصرية والتصوير الفوتوغرافي والاتصالات ومجموعة متنوعة من المعدات الرقمية، لتلبية المنتج الأصغر والأسرع والأخف وزنًا ووقت الاستخدام الأطول وتوفير الطاقة والعديد من المتطلبات الأخرى. وفي الوقت نفسه، تم تطبيقه أيضًا على الطاقة الخضراء والرعاية الطبية وتنقية المياه والنقل وغيرها من المجالات.