قائمة 17 استخدامًا للأرض النادرة (مع صور)

Aالاستعارة الشائعة هي أنه إذا كان النفط هو دماء الصناعة، إذنالأرض النادرةهو فيتامين الصناعة.

الأرض النادرةهو اختصار لمجموعة من المعادن.الأرض النادرةتم اكتشاف العناصر (REE) واحدًا تلو الآخر منذ نهاية القرن الثامن عشر. هناك 17 نوعًا من العناصر الأرضية النادرة، بما في ذلك 15 لانثانيدات في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية-اللانثانم(لا)،السيريوم(م)،البراسيوديميوم(العلاقات العامة)،النيوديميوم(Nd)، البروميثيوم (Pm)، وما إلى ذلك في الوقت الحاضر، تم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل الإلكترونيات والبتروكيماويات والمعادن. كل 3-5 سنوات تقريبًا، يمكن للعلماء اكتشاف استخدامات جديدة للأتربة النادرة، ولا يمكن فصل واحد من كل ستة اختراعات عنالأرض النادرة.

الصين غنيةالأرض النادرةالمعادن، وتحتل المرتبة الأولى في ثلاثة عوالم: الأولى في احتياطيات الموارد، وتمثل حوالي 23%؛ الناتج هو الأول، وهو ما يمثل 80% إلى 90% من السلع الأرضية النادرة في العالم؛ حجم المبيعات هو الأول، حيث يتم تصدير ما بين 60% إلى 70% من منتجات الأتربة النادرة إلى الخارج. وفي الوقت نفسه، تعد الصين الدولة الوحيدة التي يمكنها توريد جميع أنواع المعادن الأرضية النادرة البالغ عددها 17 نوعًا، وخاصة المتوسطة والثقيلة.الأتربة النادرةمع الاستخدام العسكري المتميز.حصة الصين تحسد عليها.

Rهي الأرضهو مورد استراتيجي قيم، يُعرف باسم "الغلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية" و"أم المواد الجديدة"، ويستخدم على نطاق واسع في العلوم والتكنولوجيا المتطورة والصناعة العسكرية. ووفقا لوزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، فإن المواد الوظيفية مثلالأرض النادرةأصبح المغناطيس الدائم والتلألؤ وتخزين الهيدروجين والحفز مواد خام لا غنى عنها للصناعات عالية التقنية مثل تصنيع المعدات المتقدمة والطاقة الجديدة والصناعات الناشئة. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات وصناعة البتروكيماويات والمعادن والآلات والطاقة الجديدة والضوء الصناعة وحماية البيئة والزراعة وما إلى ذلك. .

في وقت مبكر من عام 1983، أدخلت اليابان نظام الاحتياطي الاستراتيجي للمعادن النادرة، و83٪ من احتياجاتها المحليةالأتربة النادرةجاء من الصين.

انظر إلى الولايات المتحدة مرة أخرى، إنهاالأرض النادرةالاحتياطيات تأتي في المرتبة الثانية بعد الصين، ولكن لهاالأتربة النادرةكلها خفيفةالأتربة النادرة، والتي تنقسم إلى ثقيلةالأتربة النادرةوالأتربة النادرة الخفيفة. ثقيلالأتربة النادرةفهي باهظة الثمن للغاية، والأتربة النادرة الخفيفة غير اقتصادية بالنسبة لي، والتي تم تحويلها إلى مزيفةالأرض النادرةمن قبل الناس في هذه الصناعة. 80% من الولايات المتحدةالأرض النادرةالواردات تأتي من الصين.

قال الرفيق دنغ شياو بينغ ذات مرة: "هناك نفط في الشرق الأوسطالأتربة النادرةإن المغزى الضمني من كلماته واضح بذاته. فالأتربة النادرة ليست فقط "MSG" الضرورية لخمس منتجات التكنولوجيا الفائقة في العالم، ولكنها أيضًا ورقة مساومة قوية للصين على طاولة المفاوضات العالمية. المستقبل وحمايتها والاستفادة منها علمياالأرض النادرةالموارد، لقد أصبحت استراتيجية وطنية دعا إليها العديد من الأشخاص ذوي المُثُل السامية في السنوات الأخيرة لمنع الثمينةالأرض النادرةالموارد من بيعها وتصديرها بشكل أعمى إلى الدول الغربية. في عام 1992، أعلن دنغ شياو بينغ بوضوح عن مكانة الصين كدولة كبيرةالأرض النادرةدولة.

قائمة استخدامات 17 أتربة نادرة

1.اللانثانميستخدم في مواد السبائك والأفلام الزراعية

2.السيريوميستخدم على نطاق واسع في زجاج السيارات

3 البراسيوديميوميستخدم على نطاق واسع في أصباغ السيراميك

4.النيوديميوميستخدم على نطاق واسع في المواد الفضائية

5. البروميثيوم يوفر طاقة مساعدة للأقمار الصناعية

6.تطبيقسماريومفي مفاعل الطاقة الذرية

7اليوروبيومتصنيع العدسات وشاشات الكريستال السائل

8.الجادولينيومللتصوير بالرنين المغناطيسي الطبي

9.تيربيوميستخدم في منظم جناح الطائرات

10.الإربيوميستخدم في جهاز تحديد المدى بالليزر في الشؤون العسكرية

11.الديسبروسيوميستخدم كمصدر إضاءة للأفلام والطباعة

12 .الهولميوميستخدم لصنع أجهزة الاتصالات البصرية

13 .الثوليوميستخدم للتشخيص السريري وعلاج الأورام

14.الإيتربيوممادة مضافة لعنصر ذاكرة الكمبيوتر

15.تطبيقاللوتيتيومفي تكنولوجيا بطاريات الطاقة

16.الإيتريوميصنع الأسلاك ومكونات قوة الطائرات

17.سكانديومغالبا ما يستخدم لصنع السبائك

التفاصيل هي كما يلي:

1

اللانثانم(لوس أنجلوس)

في حرب الخليج، جهاز الرؤية الليلية معالأرض النادرةعنصراللانثانمأصبح المصدر الساحق للدبابات الأمريكية. الصورة أعلاه تظهركلوريد اللانثانممسحوق (خريطة البيانات)

اللانثانميستخدم على نطاق واسع في المواد الكهرضغطية، والمواد الكهروحرارية، والمواد الكهروحرارية، والمواد المقاومة المغناطيسية، والمواد الانارة (المسحوق الأزرق)، ومواد تخزين الهيدروجين، والزجاج البصري، ومواد الليزر، ومواد السبائك المختلفة، وما إلى ذلك.اللانثانمكما يستخدم في المواد الحفازة لتحضير العديد من المنتجات الكيميائية العضوية، كما أسماها العلماءاللانثانم"سوبر كالسيوم" لتأثيره على المحاصيل.

2

السيريوم(م)

السيريوميمكن استخدامه كمحفز، وقطب قوسي، وزجاج خاص.سبيكة السيريوممقاوم للحرارة العالية ويمكن استخدامه لصنع أجزاء الدفع النفاث (خريطة البيانات)

(1)السيريوم، كمادة مضافة للزجاج، يمكنها امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في زجاج السيارات. لا يمكنها منع الأشعة فوق البنفسجية فحسب، بل يمكنها أيضًا تقليل درجة الحرارة داخل السيارة، وذلك لتوفير الكهرباء لتكييف الهواء. منذ عام 1997 تمت إضافة السيريا إلى جميع زجاج السيارات في اليابان. في عام 1996، تم استخدام ما لا يقل عن 2000 طن من السيريا في زجاج السيارات، وأكثر من 1000 طن في الولايات المتحدة.

(2) في الوقت الحاضر،السيريوميتم استخدامه في محفز تنقية عوادم السيارات، والذي يمكن أن يمنع بشكل فعال تفريغ كمية كبيرة من غاز عادم السيارات في الهواء. استهلاكالسيريومفي الولايات المتحدة يمثل ثلث إجمالي الاستهلاكالأرض النادرة.

(3) يمكن استخدام كبريتيد السيريوم في الأصباغ بدلاً من الرصاص والكادميوم والمعادن الأخرى الضارة بالبيئة والإنسان. يمكن استخدامه لتلوين البلاستيك والطلاءات وصناعات الحبر والورق. وفي الوقت الحاضر، الشركة الرائدة هي شركة رون بلانك الفرنسية.

(4) CE: نظام الليزر LiSAF هو ليزر الحالة الصلبة الذي طورته الولايات المتحدة. ويمكن استخدامه للكشف عن الأسلحة البيولوجية والأدوية من خلال مراقبة تركيز التربتوفان.السيريوميستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات. تحتوي جميع تطبيقات الأتربة النادرة تقريبًا علىالسيريوممثل مسحوق التلميع، ومواد تخزين الهيدروجين، والمواد الحرارية،السيريومأقطاب التنغستن، المكثفات الخزفية، السيراميك الكهرضغطي،السيريوم كربيد السيليكونالمواد الكاشطة، والمواد الخام لخلايا الوقود، ومحفزات البنزين، وبعض المواد المغناطيسية الدائمة، وسبائك الفولاذ المختلفة والمعادن غير الحديدية.

3

براسيوديميوم(العلاقات العامة)

سبائك البراسيوديميوم النيوديميوم

(1)براسيوديميوميستخدم على نطاق واسع في بناء السيراميك والسيراميك للاستخدام اليومي. يمكن مزجه مع طلاء السيراميك للحصول على طلاء زجاجي ملون، ويمكن استخدامه أيضًا كصبغة تحت التزجيج. الصباغ أصفر فاتح مع لون نقي وأنيق.

(2) يستخدم في صناعة المغناطيس الدائم.استخدامه رخيصالبراسيوديميومومعدن النيوديميومبدلا من النقيمعدن النيوديميوملصنع مادة مغناطيسية دائمة، تم تحسين مقاومة الأكسجين وخواصها الميكانيكية بشكل واضح، ويمكن معالجتها إلى مغناطيسات بأشكال مختلفة. ويستخدم على نطاق واسع في الأجهزة والمحركات الإلكترونية المختلفة.

(3) يستخدم في التكسير التحفيزي للبترول. يمكن تحسين نشاط وانتقائية واستقرار المحفز عن طريق إضافة المحفز المخصبالبراسيوديميوموالنيوديميومإلى المنخل الجزيئي للزيوليت Y لتحضير محفز تكسير البترول. بدأت الصين في الاستخدام الصناعي في السبعينيات، والاستهلاك آخذ في الازدياد.

(4)براسيوديميومويمكن أيضا أن تستخدم لتلميع جلخ. بالإضافة إلى ذلك،البراسيوديميوميستخدم على نطاق واسع في مجال الألياف الضوئية.

4

النيوديميوم(اختصار الثاني)

لماذا يمكن العثور على دبابة M1 أولاً؟ تم تجهيز الدبابة بجهاز تحديد المدى بالليزر Nd: YAG، والذي يمكن أن يصل إلى مدى يصل إلى 4000 متر تقريبًا في وضح النهار (خريطة البيانات)

مع ولادةالبراسيوديميوم,النيوديميومجاء إلى حيز الوجود. أدى وصول النيوديميوم إلى تنشيطالأرض النادرةلعبت دورًا مهمًا في مجال الأتربة النادرة، وأثرت علىالأرض النادرةسوق.

النيوديميومأصبحت نقطة ساخنة في السوق لسنوات عديدة بسبب موقعها الفريد في مجالالأتربة النادرة.أكبر مستخدم لمعدن النيوديميومهي مادة ندفيب المغناطيس الدائم. لقد أدى ظهور مغناطيس NdFeB الدائم إلى ضخ حيوية جديدة في مجال التكنولوجيا الفائقة للأرض النادرة. يُطلق على مغناطيس NdFeB اسم "ملك المغناطيس الدائم" بسبب منتج الطاقة المغناطيسية العالي الخاص به. ويستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات والآلات وغيرها من الصناعات لأدائه الممتاز. يشير التطوير الناجح لمطياف ألفا المغناطيسي إلى أن الخصائص المغناطيسية لمغناطيس ندفيب في الصين قد دخلت المستوى العالمي.النيوديميوم طيستخدم أيضًا في المواد غير الحديدية. يمكن أن تؤدي إضافة 1.5-2.5% من النيوديميوم إلى سبائك المغنيسيوم أو الألومنيوم إلى تحسين الأداء في درجات الحرارة العالية وضيق الهواء ومقاومة التآكل للسبائك. تستخدم على نطاق واسع كمواد فضائية. بالإضافة إلى ذلك، ينتج عقيق ألومنيوم الإيتريوم المشوب بالنيوديميوم شعاع ليزر قصير الموجة، والذي يستخدم على نطاق واسع في لحام وقطع المواد الرقيقة بسماكة أقل من 10 مم في الصناعة. في العلاج الطبي، يتم استخدام ليزر Nd: YAG لإزالة العمليات الجراحية أو تطهير الجروح بدلاً من المشرط.النيوديميومكما يستخدم لتلوين الزجاج والمواد الخزفية وكمادة مضافة للمنتجات المطاطية.

5

البروميثيوم (بي إم)

البروميثيوم عنصر مشع اصطناعي تنتجه المفاعلات النووية (خريطة البيانات)

(1) يمكن استخدامه كمصدر للحرارة. توفير الطاقة المساعدة للكشف عن الفراغ والأقمار الصناعية.

(2) تنبعث Pm147 من أشعة بيتا منخفضة الطاقة، والتي يمكن استخدامها لتصنيع بطاريات الصنج. كمصدر للطاقة لأجهزة التوجيه الصاروخية والساعات. وهذا النوع من البطاريات صغير الحجم ويمكن استخدامه بشكل متواصل لعدة سنوات. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم البروميثيوم أيضًا في أجهزة الأشعة السينية المحمولة، وتحضير الفوسفور، وقياس السُمك، ومصباح المنارة.

6

سماريوم(سم)

سماريوم معدني(خريطة البيانات)

Smلونه أصفر فاتح، وهو المادة الخام للمغناطيس الدائم Sm-Co، ومغناطيس Sm-Co هو أقدم مغناطيس أرضي نادر يستخدم في الصناعة. هناك نوعان من المغناطيس الدائم: نظام SmCo5 ونظام Sm2Co17. وفي بداية السبعينيات تم اختراع نظام SmCo5، وفي الفترة اللاحقة تم اختراع نظام Sm2Co17. الآن يتم إعطاء الأولوية لمطلب الأخير. الطهارةأكسيد السماريومتستخدم فيسماريوملا يجب أن يكون مغناطيس الكوبالت مرتفعًا جدًا. بالنظر إلى التكلفة، يتم استخدام حوالي 95% من المنتجات بشكل أساسي. فضلاً عن ذلك،أكسيد السماريوميستخدم أيضًا في المكثفات الخزفية والمحفزات. فضلاً عن ذلك،سماريومله خصائص نووية، والتي يمكن استخدامها كمواد هيكلية ومواد حماية ومواد تحكم لمفاعلات الطاقة الذرية، بحيث يمكن استخدام الطاقة الضخمة الناتجة عن الانشطار النووي بأمان.

7

اليوروبيوم(الاتحاد الأوروبي)

أكسيد اليوروبيوممسحوق (خريطة البيانات)

أكسيد اليوروبيوميستخدم في الغالب للفوسفور (خريطة البيانات)

في عام 1901، اكتشف يوجين أنتول ديماركاي عنصرًا جديدًا من "سماريوم"، اسمهاليوروبيوم. ربما سمي هذا على اسم كلمة أوروبا.أكسيد اليوروبيوميستخدم في الغالب لمسحوق الفلورسنت. يُستخدم Eu3+ كمنشط للفوسفور الأحمر، ويستخدم Eu2+ كمنشط للفوسفور الأزرق. الآن Y2O2S:Eu3+ هو أفضل فوسفور في كفاءة الإضاءة واستقرار الطلاء وتكلفة إعادة التدوير. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه على نطاق واسع بسبب تحسين التقنيات مثل تحسين كفاءة الإضاءة والتباين.أكسيد اليوروبيومكما تم استخدامه كفوسفور انبعاث محفز لنظام التشخيص الطبي الجديد بالأشعة السينية في السنوات الأخيرة.أكسيد اليوروبيوميمكن استخدامها أيضًا لتصنيع العدسات الملونة والمرشحات الضوئية، لأجهزة تخزين الفقاعات المغناطيسية، ويمكنها أيضًا إظهار مواهبها في مواد التحكم ومواد التدريع والمواد الهيكلية للمفاعلات الذرية.

8

الجادولينيوم(غ)

الجادولينيومونظائره هي أكثر ماصات النيوترونات فعالية ويمكن استخدامها كمثبطات للمفاعلات النووية. (خريطة البيانات)

(1) يمكن لمركبه البارامغناطيسي القابل للذوبان في الماء أن يحسن إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي النووي لجسم الإنسان في العلاج الطبي.

(2) يمكن استخدام أكسيد الكبريت كشبكة مصفوفة لأنبوب راسم الذبذبات وشاشة أشعة سينية ذات سطوع خاص.

(3)الجادولينيوم in الجادولينيوميعد Gallium Garnet ركيزة فردية مثالية لذاكرة الفقاعات.

(4) يمكن استخدامه كوسيلة تبريد مغناطيسية صلبة دون قيود دورة Camot.

(5) يستخدم كمثبط للتحكم في مستوى التفاعل المتسلسل لمحطات الطاقة النووية لضمان سلامة التفاعلات النووية.

(6) يتم استخدامه كمادة مضافةسماريوممغناطيس الكوبالت لضمان عدم تغير الأداء مع درجة الحرارة.

9

تيربيوم(سل)

أكسيد التيربيوممسحوق (خريطة البيانات)

تطبيقتيربيوموينطوي معظمها على مجال التكنولوجيا الفائقة، وهو مشروع متطور ذو كثافة تكنولوجية ومعرفة مكثفة، فضلا عن مشروع ذو فوائد اقتصادية ملحوظة، مع آفاق تنمية جذابة.

(1) يستخدم الفوسفور كمنشط للمسحوق الأخضر في الفوسفورات ثلاثية الألوان، مثل مصفوفة الفوسفات المنشط بالتربيوم، ومصفوفة السيليكات المنشط بالتربيوم وتيربيوم- مصفوفة ألومينات السيريوم والمغنيسيوم المنشطة، والتي ينبعث منها الضوء الأخضر في الحالة المثارة.

(2) مواد تخزين مغناطيسية بصرية. في السنوات الأخيرة، وصلت المواد المغناطيسية الضوئية التيربيوم إلى مستوى الإنتاج الضخم. يتم استخدام الأقراص المغناطيسية الضوئية المصنوعة من أفلام Tb-Fe غير المتبلورة كعناصر تخزين للكمبيوتر، وتزداد سعة التخزين بمقدار 10 إلى 15 مرة.

(3) الزجاج المغناطيسي البصري،تيربيوم- يحتوي على زجاج فاراداي الدوار وهو المادة الأساسية لتصنيع الدوارات والعوازل والحلقات التي تستخدم على نطاق واسع في تكنولوجيا الليزر. على وجه الخصوص، فتح تطوير TerFenol المجال لتطبيق جديد لـ Terfenol، وهي مادة جديدة تم اكتشافها في السبعينيات. نصف هذه السبائك يتكون منتيربيوموالديسبروسيوموأحيانا معالهولميوموالباقي حديد. تم تطوير السبيكة لأول مرة بواسطة مختبر أميس في ولاية أيوا بالولايات المتحدة الأمريكية. عندما يتم وضع تيرفينول في مجال مغناطيسي، يتغير حجمه أكثر من حجم المواد المغناطيسية العادية، مما يمكن أن يجعل بعض الحركات الميكانيكية الدقيقة ممكنة. يستخدم حديد التيربيوم الديسبروسيوم بشكل رئيسي في السونار في البداية، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المجالات في الوقت الحاضر. بدءًا من نظام حقن الوقود، والتحكم في الصمام السائل، وتحديد المواقع الدقيقة، إلى المحركات الميكانيكية والآليات ومنظمات الأجنحة للتلسكوبات الفضائية للطائرات.

10

الديسبروسيوم(دي)

الديسبروسيوم المعدني(خريطة البيانات)

(1) كمادة مضافة للمغناطيس الدائم ندفيب، إضافة حوالي 2 ~ 3٪الديسبروسيوملهذا المغناطيس يمكن تحسين قوته القسرية. في الماضي كان الطلب علىالديسبروسيوملم يكن كبيرًا، ولكن مع الطلب المتزايد على مغناطيس NdFeB، أصبح عنصرًا إضافيًا ضروريًا، ويجب أن تكون الدرجة حوالي 95 ~ 99.9٪، كما زاد الطلب بسرعة.

(2)الديسبروسيوميستخدم كمنشط للفوسفور. ثلاثي التكافؤالديسبروسيومهو أيون منشط واعد للمواد الانارة ثلاثية الألوان مع مركز الانارة واحد. يتكون بشكل أساسي من نطاقي انبعاث، أحدهما انبعاث الضوء الأصفر والآخر انبعاث الضوء الأزرق. المواد المضيئة المخلوطة بهاالديسبروسيوميمكن استخدامها كفوسفورات ثلاثية الألوان.

(3)الديسبروسيومهي مادة خام معدنية ضرورية لتحضير سبيكة Terfenol في سبيكة تقبُّض مغناطيسي، والتي يمكنها تحقيق بعض الأنشطة الدقيقة للحركة الميكانيكية.

(4)معدن الديسبروسيوميمكن استخدامها كمواد تخزين مغناطيسية بصرية مع سرعة تسجيل عالية وحساسية للقراءة.

(5) يستخدم في التحضيرالديسبروسيومالمصابيح، المادة العاملة المستخدمة فيهاالديسبروسيومالمصابيح هي يوديد الديسبروسيوم، الذي يتميز بمزايا السطوع العالي، اللون الجيد، درجة حرارة اللون العالية، الحجم الصغير، القوس المستقر وما إلى ذلك، وقد تم استخدامه كمصدر إضاءة للأفلام والطباعة.

(6)الديسبروسيوميستخدم لقياس طيف الطاقة النيوترونية أو كممتص للنيوترونات في صناعة الطاقة الذرية بسبب مساحة مقطعه العرضي الكبيرة لالتقاط النيوترونات.

(7) يمكن أيضًا استخدام Dy3Al5O12 كمادة عمل مغناطيسية للتبريد المغناطيسي. مع تطور العلوم والتكنولوجيا، مجالات التطبيقالديسبروسيومسيتم توسيعها وتوسيعها بشكل مستمر.

11

الهولميوم(هو)

سبائك هو-الحديد(خريطة البيانات)

في الوقت الحاضر، يحتاج مجال تطبيق الحديد إلى مزيد من التطوير، والاستهلاك ليس كبيرا جدا. في الآونة الأخيرة،الأرض النادرةاعتمد معهد أبحاث Baotou Steel تكنولوجيا تنقية التقطير بدرجة حرارة عالية والتقطير الفراغي العالي، وطور معدنًا عالي النقاء Qin Ho/>RE>99.9% بمحتوى منخفض من المواد غير-الأرض النادرةالشوائب.

في الوقت الحاضر، الاستخدامات الرئيسية للأقفال هي:

(1) كمضاف لمصباح الهالوجين المعدني، فإن مصباح الهالوجين المعدني هو نوع من مصابيح تفريغ الغاز، والذي تم تطويره على أساس مصباح الزئبق عالي الضغط، وخصائصه هي أن اللمبة مملوءة بمختلفالارض النادرةح هاليدات. في الوقت الحاضر، يتم استخدام اليودات الأرضية النادرة بشكل رئيسي، والتي تنبعث منها خطوط طيفية مختلفة عند تفريغ الغاز. مادة العمل المستخدمة في مصباح الحديد هي كينيوديد، يمكن الحصول على تركيز أعلى من ذرات المعدن في منطقة القوس، وبالتالي تحسين كفاءة الإشعاع بشكل كبير.

(2) يمكن استخدام الحديد كمادة مضافة لتسجيل الحديد أو مليار عقيق الألومنيوم

(3) يمكن لعقيق الألمنيوم المغطى بـ Khin (Ho: YAG) أن يصدر ليزر بحجم 2 ميكرومتر، كما أن معدل امتصاص الأنسجة البشرية لليزر 2 ميكرومتر مرتفع، وهو أعلى بثلاث مرات تقريبًا من معدل Hd: YAG. ولذلك، عند استخدام ليزر Ho: YAG للعمليات الطبية، فإنه لا يمكنه فقط تحسين كفاءة ودقة التشغيل، ولكن أيضًا يقلل من مساحة الضرر الحراري إلى حجم أصغر. يمكن للشعاع الحر الناتج عن كريستال القفل القضاء على الدهون دون توليد حرارة زائدة، ومن أجل تقليل الضرر الحراري للأنسجة السليمة، يُذكر أن علاج الجلوكوما بالليزر في الولايات المتحدة يمكن أن يقلل من آلام الجراحة. المستوى لقد وصل كريستال الليزر 2um في الصين إلى المستوى الدولي، لذلك من الضروري تطوير وإنتاج هذا النوع من كريستال الليزر.

(4) يمكن أيضًا إضافة كمية صغيرة من الكروم إلى سبيكة التقبُّض المغناطيسي Terfenol-D لتقليل المجال الخارجي المطلوب لمغنطة التشبع.

(5) بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الألياف المطلية بالحديد لصنع ليزر الألياف ومضخم الألياف ومستشعر الألياف وأجهزة الاتصال الضوئية الأخرى، والتي ستلعب دورًا أكثر أهمية في اتصالات الألياف الضوئية السريعة اليوم

12

الإربيوم(إر)

أكسيد الإربيوممسحوق (مخطط المعلومات)

(1) إن انبعاث ضوء Er3 + عند 1550 نانومتر له أهمية خاصة، لأن هذا الطول الموجي يقع عند أدنى خسارة للألياف الضوئية في اتصالات الألياف الضوئية. بعد إثارة الضوء 980 نانومتر و1480 نانومتر، ينتقل أيون الطعم (Er3 +) من الحالة الأرضية 4115 / 2 إلى حالة الطاقة العالية 4I13 / 2. عندما ينتقل Er3 + في حالة الطاقة العالية مرة أخرى إلى الحالة الأرضية، ينبعث منها ضوء 1550 نانومتر. يمكن لألياف الكوارتز أن تنقل الضوء بأطوال موجية مختلفة، ومع ذلك، فإن معدل التوهين البصري لنطاق 1550 نانومتر هو الأدنى (0.15 ديسيبل / كم)، وهو تقريبًا الحد الأدنى لمعدل التوهين. ولذلك، فإن الفقد البصري لاتصالات الألياف الضوئية هو الحد الأدنى عندما يتم استخدامه كضوء إشارة عند 1550 نانومتر. وبهذه الطريقة، إذا تم خلط التركيز المناسب من الطعم في المصفوفة المناسبة، يمكن للمضخم تعويض الخسارة في نظام الاتصالات وفقًا لمبدأ الليزر، وبالتالي، في شبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية التي يحتاج إلى تضخيم الإشارة الضوئية 1550 نانومتر، فإن مضخم الألياف المخدر بالطعم هو جهاز بصري أساسي. في الوقت الحاضر، تم تسويق مضخم ألياف السيليكا المخدر بالطعم. وتفيد التقارير أنه من أجل تجنب الامتصاص عديم الفائدة، فإن الكمية المخدرة في الألياف الضوئية تتراوح من عشرات إلى مئات جزء في المليون. وسيؤدي التطور السريع لاتصالات الألياف الضوئية إلى فتح مجالات تطبيق جديدة .

(2) (2) بالإضافة إلى ذلك، فإن كريستال الليزر المخدر بالطعم وإخراج الليزر 1730 نانومتر والليزر 1550 نانومتر آمنان للعين البشرية، وأداء نقل جوي جيد، وقدرة اختراق قوية لدخان ساحة المعركة، وأمان جيد، وليس من السهل اكتشافه بواسطة العدو، وعلى النقيض من إشعاع الأهداف العسكرية كبير. لقد تم تحويله إلى جهاز قياس مسافة ليزر محمول وهو آمن للعين البشرية في الاستخدام العسكري.

(3) (3) يمكن إضافة Er3 + إلى الزجاج لصنع مادة ليزر زجاجية أرضية نادرة، وهي مادة ليزر صلبة ذات أكبر طاقة نبضية مخرجة وأعلى طاقة مخرجة.

(4) يمكن أيضًا استخدام Er3 + كأيون نشطالأرض النادرةمواد تحويل الليزر.

(5) (5) بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الطعم لإزالة اللون وتلوين زجاج النظارات والزجاج البلوري.

13

الثوليوم(TM)

بعد تعريضها للإشعاع في مفاعل نووي،الثوليومتنتج نظيرًا يمكنه إصدار الأشعة السينية، والتي يمكن استخدامها كمصدر محمول للأشعة السينية (خريطة البيانات)

(1)الثوليوميتم استخدامه كمصدر للأشعة لجهاز الأشعة السينية المحمول. بعد تشعيعها في المفاعل النووي، تنتج TM نوعًا من النظائر التي يمكن أن تنبعث منها الأشعة السينية، والتي يمكن استخدامها في صنع جهاز تشعيع الدم المحمول. يمكن لهذا النوع من مقياس الإشعاع أن يحول yu-169 إلى TM-170 تحت تأثير الشعاع العالي والمتوسط، ويشع الأشعة السينية لتشعيع الدم وتقليل خلايا الدم البيضاء. وخلايا الدم البيضاء هذه هي التي تسبب رفض الأعضاء المزروعة، وذلك لتقليل الرفض المبكر للأعضاء.

(2) (2)الثوليوميمكن استخدامه أيضًا في التشخيص السريري وعلاج الأورام نظرًا لارتباطه الكبير بأنسجة الورم، كما أن الأتربة النادرة الثقيلة أكثر توافقًا من الضوءالأرض النادرةوخاصة تقارب يو هو الأكبر.

(3) (3) يستخدم محسس الأشعة السينية Laobr:br (الأزرق) كمنشط في فوسفور شاشة التحسس للأشعة السينية لتعزيز الحساسية البصرية، وبالتالي تقليل تعرض الإنسان للأشعة السينية وضررها × تبلغ الجرعة الإشعاعية 50%، وهو ما له أهمية عملية هامة في التطبيقات الطبية.

(4) (4) يمكن استخدام مصباح الهاليد المعدني كمادة مضافة في مصدر الإضاءة الجديد.

(5) (5) يمكن إضافة Tm3 + إلى الزجاج لصنع مادة ليزر زجاجية أرضية نادرة، وهي مادة ليزر الحالة الصلبة ذات أكبر نبض إخراج وأعلى طاقة خرج. ويمكن أيضًا استخدام Tm3 + كأيون التنشيط من مواد الليزر الأرضية النادرة.

14

الإيتربيوم(يب)

معدن الإيتربيوم(خريطة البيانات)

(1) كمواد طلاء للحماية الحرارية. أظهرت النتائج أن المرآة يمكنها تحسين مقاومة التآكل لطلاء الزنك المترسب كهربائيًا بشكل واضح، وحجم حبيبات الطلاء مع المرآة أصغر من الطلاء بدون مرآة.

(2) كمادة مغنطيسية. تتميز هذه المادة بخصائص التضيق المغناطيسي العملاق، أي التوسع في المجال المغناطيسي. تتكون السبائك بشكل أساسي من سبائك المرآة / الفريت وسبائك الديسبروسيوم / الفريت، وتضاف نسبة معينة من المنغنيز لإنتاجها الانقباض المغناطيسي العملاق.

(3) عنصر المرآة المستخدم لقياس الضغط. أظهرت التجارب أن حساسية عنصر المرآة تكون عالية في نطاق الضغط المعاير، مما يفتح طريقة جديدة لتطبيق المرآة في قياس الضغط.

(4) حشوات ذات أساس راتنجي لتجويف الأضراس لتحل محل ملغم الفضة الذي كان شائع الاستخدام في الماضي.

(5) أكمل العلماء اليابانيون بنجاح إعداد ليزر الدليل الموجي الخطي المضمن بالفاناديوم باهت العقيق المغطى بالمرآة، وهو أمر له أهمية كبيرة لمواصلة تطوير تكنولوجيا الليزر. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المرآة أيضًا لمنشط مسحوق الفلورسنت، والسيراميك الراديوي، ومضافات عنصر ذاكرة الكمبيوتر الإلكترونية (الفقاعة المغناطيسية)، وتدفق الألياف الزجاجية ومضافات الزجاج البصري، إلخ.

15

اللوتيتيوم(لو)

أكسيد اللوتيتيوممسحوق (خريطة البيانات)

بلورة سيليكات الإيتريوم اللوتيتيوم (خريطة البيانات)

(1) صنع بعض السبائك الخاصة. على سبيل المثال، يمكن استخدام سبائك الألومنيوم اللوتيتيوم لتحليل تنشيط النيوترونات.

(2) مستقراللوتيتيومتلعب النويدات دورًا تحفيزيًا في تكسير البترول والألكلة والهدرجة والبلمرة.

(3) إضافة حديد الإيتريوم أو عقيق ألومنيوم الإيتريوم يمكن أن يحسن بعض الخصائص.

(4) المواد الخام لخزان الفقاعات المغناطيسية.

(5) البلورة الوظيفية المركبة، رباعي بورات النيوديميوم الإيتريوم والألومنيوم المغطى باللوتيتيوم، تنتمي إلى المجال التقني لنمو بلورات التبريد بمحلول الملح. تظهر التجارب أن بلورة NYAB المشبعة باللوتيتيوم تتفوق على بلورة NYAB في التوحيد البصري وأداء الليزر.

(6) وقد تبين ذلكاللوتيتيومله تطبيقات محتملة في العرض الكهروكيميائي وأشباه الموصلات الجزيئية منخفضة الأبعاد. فضلاً عن ذلك،اللوتيتيومكما يستخدم في تكنولوجيا بطاريات الطاقة ومنشط للفوسفور.

16

الإيتريوم(ذ)

الإيتريوميستخدم على نطاق واسع، ويمكن استخدام عقيق ألومنيوم الإيتريوم كمادة ليزر، ويستخدم عقيق حديد الإيتريوم في تكنولوجيا الموجات الدقيقة ونقل الطاقة الصوتية، وفانادات الإيتريوم المشوب باليروبيوم وفانادات الإيتريوم المشوب باليوروبيوم.أكسيد الإيتريومتستخدم كفوسفورات في أجهزة التلفاز الملون. (خريطة البيانات)

(1) إضافات للصلب والسبائك غير الحديدية. تحتوي سبيكة FeCr عادةً على 0.5-4%الإيتريوم، والتي يمكن أن تعزز مقاومة الأكسدة والليونة لهذه الفولاذ المقاوم للصدأ؛ من الواضح أنه تم تحسين الخصائص الشاملة لسبائك MB26 عن طريق إضافة كمية مناسبة من الخليط الغني بالإيتريومالأرض النادرةوالتي يمكن أن تحل محل بعض سبائك الألومنيوم متوسطة القوة ويمكن استخدامها في المكونات المجهدة للطائرات. إضافة كمية صغيرة من الإيتريوم الغنيالأرض النادرةفي سبائك الزر، يمكن تحسين موصلية تلك السبائك؛ لقد تم اعتماد هذه السبيكة من قبل معظم مصانع الأسلاك في الصين. تؤدي إضافة الإيتريوم إلى سبائك النحاس إلى تحسين الموصلية والقوة الميكانيكية.

(2) مادة سيراميك نيتريد السيليكون تحتوي على 6%الإيتريومويمكن استخدام 2% من الألومنيوم لتطوير أجزاء المحرك.

(3) Nd: Y: Al: يستخدم شعاع ليزر العقيق بقوة 400 وات في حفر وقطع ولحام المكونات الكبيرة.

(4) تتميز شاشة المجهر الإلكتروني المكونة من بلورة واحدة من العقيق Y-Al بسطوع مضان عالي، وامتصاص منخفض للضوء المتناثر، ومقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل الميكانيكي.

(5) عاليةالإيتريوميمكن استخدام السبائك الهيكلية التي تحتوي على 90% من الإيتريوم في الطيران والأماكن الأخرى التي تتطلب كثافة منخفضة ونقطة انصهار عالية.

(6) تعتبر المادة الموصلة للبروتونات ذات درجة الحرارة العالية SrZrO3 المشبعة بالإيتريوم، والتي تجتذب الكثير من الاهتمام في الوقت الحاضر، ذات أهمية كبيرة لإنتاج خلايا الوقود والخلايا التحليلية وأجهزة استشعار الغاز التي تتطلب قابلية عالية للذوبان في الهيدروجين. فضلاً عن ذلك،الإيتريوميستخدم أيضًا كمادة رش ذات درجة حرارة عالية، ومخفف لوقود المفاعلات الذرية، ومضاف للمواد المغناطيسية الدائمة، ومادة في صناعة الإلكترونيات.

17

سكانديوم(العلوم)

سكانديوم معدني(خريطة البيانات)

بالمقارنة مع عناصر الإيتريوم واللانثانيدات، يمتلك السكانديوم نصف قطر أيوني صغير بشكل خاص وقلوية هيدروكسيد ضعيفة بشكل خاص. لذلك متىسكانديومويتم خلط العناصر الأرضية النادرة معًا،سكانديومسوف يترسب أولاً عند معالجته بالأمونيا (أو القلويات المخففة للغاية)، لذلك يمكن فصله بسهولة عنالأرض النادرةالعناصر بطريقة "الهطول الجزئي". هناك طريقة أخرى وهي استخدام التحلل الاستقطابي للنترات للفصل. نترات السكانديوم هي الأسهل في التحلل، وبالتالي تحقيق غرض الفصل.

يمكن الحصول على الشوري عن طريق التحليل الكهربائي.ScCl3، يتم ذوبان KCl وLiCl أثناء تكرير السكانديوم، ويستخدم الزنك المنصهر ككاثود للتحليل الكهربائي، بحيثسكانديوميتم ترسيبه على قطب الزنك، ومن ثم يتم تبخير الزنك للحصول عليهسكانديوم. فضلاً عن ذلك،سكانديوميتم استخلاصه بسهولة عند معالجة الخام لإنتاج عناصر اليورانيوم والثوريوم واللانثانيدات. التعافي الشامل من المرتبطةسكانديوممن التنغستن وخام القصدير يعد أيضًا أحد المصادر المهمة لـسكانديوم.سكانديومهو بشكل رئيسي في حالة ثلاثية التكافؤ في المركب، والذي يتأكسد بسهولة فيSc2O3في الهواء ويفقد بريقه المعدني ويتحول إلى اللون الرمادي الداكن.

الاستخدامات الرئيسية لسكانديومنكون:

(1)سكانديوميمكن أن يتفاعل مع الماء الساخن لإطلاق الهيدروجين، كما أنه قابل للذوبان في الحمض، لذلك فهو عامل اختزال قوي.

(2)أكسيد سكانديوموالهيدروكسيد هي مواد قلوية فقط، لكن رمادها الملحي يصعب تحلله مائيًا. كلوريد الإسكنديوم هو بلوري أبيض، قابل للذوبان في الماء ومميع في الهواء.
(3) في الصناعة المعدنية،سكانديومغالبًا ما يستخدم لصنع السبائك (إضافات السبائك) لتحسين قوة السبائك وصلابتها ومقاومتها للحرارة وأدائها. على سبيل المثال، إضافة كمية صغيرة منسكانديومإلى الحديد المنصهر يمكن أن يحسن بشكل كبير خصائص الحديد الزهر، مع إضافة كمية صغيرة منسكانديومللألمنيوم يمكن أن يحسن قوته ومقاومته للحرارة.

(4) في الصناعة الإلكترونية،سكانديوميمكن استخدامها كأجهزة أشباه الموصلات المختلفة. على سبيل المثال، اجتذب تطبيق كبريتيت السكانديوم في أشباه الموصلات الاهتمام في الداخل والخارج، والفريت الذي يحتوي علىسكانديومكما أنها واعدة في النوى المغناطيسية للكمبيوتر.

(5) في الصناعة الكيميائية،سكانديوميستخدم المركب كعامل نزع هيدروجين الكحول وتجفيفه، وهو محفز فعال لإنتاج الإيثيلين والكلور من نفايات حمض الهيدروكلوريك.

(6) في صناعة الزجاج زجاج خاص يحتوي علىسكانديوميمكن تصنيعها.

(7) في صناعة مصدر الضوء الكهربائي،سكانديومومصابيح الصوديوم المصنوعة منسكانديوموالصوديوم يتمتعان بمزايا الكفاءة العالية واللون الفاتح الإيجابي.

(8)سكانديومموجود في شكل 45Sc في الطبيعة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك تسعة نظائر مشعة للسكانديوم، وهي 40 ~ 44Sc و 46 ~ 49Sc. من بينها، 46Sc، كمتتبع، تم استخدامه في الصناعة الكيميائية والمعادن وعلم المحيطات. في الطب، هناك أشخاص في الخارج يدرسون باستخدام 46Sc لعلاج السرطان.