Элементы рэдкай зямлінеабходныя для распрацоўкі высокіх тэхналогій, такіх як новая энергія і матэрыялы, і маюць шырокую каштоўнасць у заяўцы ў такіх галінах, як аэракасмічная, нацыянальная абарона і ваенная прамысловасць. Вынікі сучаснай вайны сведчаць аб тым, што рэдкая зямная зброя дамінуе над полем бітвы, рэдкай зямлі тэхналагічныя перавагі ўяўляюць сабой ваенныя тэхналагічныя перавагі, і наяўнасць рэсурсаў гарантавана. Такім чынам, рэдкія Зямлі таксама сталі стратэгічнымі рэсурсамі, за якія змагаюцца буйныя эканомікі па ўсім свеце, і ключавыя стратэгіі сыравіны, такія як рэдкія зямлі, часта падымаюцца да нацыянальных стратэгій. Еўропа, Японія, ЗША і іншыя краіны і рэгіёны звяртаюць больш увагі на ключавыя матэрыялы, такія як рэдкая зямля. У 2008 годзе рэдкія Зямныя матэрыялы былі занесены ў якасці "асноўнай стратэгіі матэрыялаў" Міністэрствам энергетыкі ЗША; У пачатку 2010 года Еўрапейскі Саюз абвясціў аб стварэнні стратэгічнага запаведніка рэдкіх Зямлі; У 2007 годзе Міністэрства адукацыі, культуры, навукі і тэхнікі японцаў, а таксама Міністэрства эканомікі, прамысловасці і тэхналогій ужо прапанавала "План стратэгіі элементаў" і план "Рэдкія металічныя альтэрнатыўныя матэрыялы". Яны прымалі пастаянныя меры і палітыкі ў рэсурсах рэсурсаў, тэхналагічным прагрэсе, набыцці рэсурсаў і пошуку альтэрнатыўных матэрыялаў. Пачынаючы з гэтага артыкула, рэдактар падрабязна прадставіць важныя і нават неабходныя місіі гістарычнага развіцця і ролі гэтых элементаў рэдкіх Зямлі.
Мербій належыць да катэгорыі цяжкіх рэдкіх Зямлі, з нізкім багаццем у зямной скарыначцы толькі ў 1,1 праміле.Аксід тэрбіюскладае менш за 0,01% ад агульнай колькасці рэдкіх Зямлі. Нават у высокім іёне іёна іёна Іёна з найвышэйшым утрыманнем тэрбію, утрыманне тэрбію складае толькі 1,1-1,2% ад агульнай рэдкай зямлі, што сведчыць аб тым, што яна належыць да "высакароднай" катэгорыі рэдкіх элементаў рэдкіх Зямлі. Terbium - гэта срэбны шэры метал з пластычнасцю і адносна мяккай тэкстурай, якую можна разрэзаць нажом; Кропка плаўлення 1360 ℃, кропка кіпення 3123 ℃, шчыльнасць 8229 4 кг/м3. На працягу больш за 100 гадоў з часу адкрыцця Тэрбія ў 1843 годзе яго дэфіцыт і кошт прадухіляюць яго практычнае прымяненне на працягу доўгага часу. Толькі за апошнія 30 гадоў Terbium паказаў свой унікальны талент.
Адкрыццё тербія
У той жа перыяд, калілантанбыў выяўлены, Карл Г. Мозандэр са Швецыі прааналізаваў першапачаткова выяўленыyttriumі апублікаваў справаздачу ў 1842 годзе, удакладніўшы, што першапачаткова выяўленая Ітрый Зямля была не адзіным элементарным аксідам, а аксідам трох элементаў. У 1843 годзе Мосандр выявіў элемент тэрбію праз свае даследаванні на Ітрый Зямлі. Ён па -ранейшаму назваў адзін з іх Ітрый Зямля і адзін з іхаксід эрбію. І толькі ў 1877 годзе ён быў афіцыйна названы Тэрбіем, з элементам сімвалам TB. Яго найменне паходзіць з той жа крыніцы, што і Yttrium, які паходзіць з вёскі Ітэрбі каля Стакгольма, Швецыя, дзе ўпершыню была выяўлена Ітрый Руда. Адкрыццё Тэрбію і двух іншых элементаў, Лантанум і Эрбіум, адкрылі другую дзверы для адкрыцця элементаў рэдкай зямлі, адзначаючы другі этап іх адкрыцця. Упершыню ён быў ачышчаны Г. Урбанам у 1905 годзе.
Mossander
Прымяненне тербія
ПрымяненнемербійУ асноўным прадугледжваюць высокатэхналагічныя палі, якія з'яўляюцца інтэнсіўнымі тэхналогіямі і інтэнсіўнымі перадавымі праектамі, а таксама праектамі са значнымі эканамічнымі выгадамі з прывабнымі перспектывамі развіцця. Асноўныя вобласці прымянення ўключаюць: (1) выкарыстанне ў выглядзе змешаных рэдкіх земляў. Напрыклад, ён выкарыстоўваецца ў якасці рэдкіх Зямлі ўгнаенняў і дабаўкі для сельскай гаспадаркі. (2) Актыватар зялёнага парашка ў трох першасных флуарэсцэнтных парашках. Сучасныя оптаэлектронныя матэрыялы патрабуюць выкарыстання трох асноўных колераў фосфараў, а менавіта чырвонага, зялёнага і сіняга колеру, якія можна выкарыстоўваць для сінтэзацыі розных колераў. І Terbium-гэта неабходны кампанент у многіх якасных зялёных флуарэсцэнтных парашках. (3) выкарыстоўваецца ў якасці аптычнага матэрыялу для захоўвання магніта. Для вырабу высокапрадукцыйных аптычных дыскаў з высокапрадукцыйным магніта-аптычных дыскаў былі выкарыстаны аморфныя металічныя металічныя сплавы. (4) Вытворчасць аптычнага шкла Magneto. Фарадэй, які змяшчае тэрбій, з'яўляецца ключавым матэрыялам для вытворчасці рататараў, ізалятараў і цыркуляраў у лазернай тэхналогіі. .
Для сельскай гаспадаркі і жывёлагадоўлі
Рэдкая зямля Тэрбійможа палепшыць якасць культур і павялічыць хуткасць фотасінтэзу ў пэўным дыяпазоне канцэнтрацыі. Комплексы тэрбію валодаюць высокай біялагічнай актыўнасцю, а патройныя комплексы Terbium, TB (ALA) 3BENIM (CLO4) 3-3H2O, аказваюць добрае антыбактэрыйнае і бактэрыцыднае ўздзеянне на стафілакокус-оурес, падтыліс Bacillus і Escherichia coli, з шырокімі антыбактэрыйнай уласцівасцю. Вывучэнне гэтых комплексаў дае новы кірунак даследаванняў для сучасных бактэрыцыдных прэпаратаў.
Выкарыстоўваецца ў галіне люмінесцэнцыі
Сучасныя оптаэлектронныя матэрыялы патрабуюць выкарыстання трох асноўных колераў фосфараў, а менавіта чырвонага, зялёнага і сіняга колеру, якія можна выкарыстоўваць для сінтэзацыі розных колераў. І Terbium-гэта неабходны кампанент у многіх якасных зялёных флуарэсцэнтных парашках. Калі нараджэнне рэдкага колеру тэлевізара Чырвоны флуарэсцэнтны парашок стымуляваў попыт на yttrium і еўрапей, то прымяненне і развіццё тэрбію былі прасоўваны рэдкай зямлёй трох асноўных колераў зялёнага флуарэсцэнтнага парашка для лямпаў. У пачатку 1980-х Philips вынайшаў першую ў свеце кампактную энергазберагальную флуарэсцэнтную лямпу і хутка прасоўвала яе ва ўсім свеце. Іёны TB3+могуць выпраменьваць зялёнае святло з даўжынёй хвалі 545 нм, і амаль усе рэдкія зялёныя флуарэсцэнтныя парашкі выкарыстоўваюць тэрбій у якасці актыватара.
Зялёны флуарэсцэнтны парашок, які выкарыстоўваецца для каляровых тэлевізійных прамянёў -катодных прамянёў (CRT), заўсёды быў заснаваны ў асноўным на танным і эфектыўным сульфідзе цынку, але парашок Terbium заўсёды выкарыстоўваўся ў якасці зялёнага парашка праекцыі, напрыклад, Y2Sio5: TB3+, Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+і LAOBR: TB3+. З распрацоўкай тэлевізара з высокай выразнасцю вялікага экрана (HDTV) таксама распрацоўваюцца высокапрадукцыйныя зялёныя флуарэсцэнтныя парашкі для ЭПТ. Напрыклад, за мяжой быў распрацаваны гібрыдны зялёны флуарэсцэнтны парашок, які складаецца з Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+і Y2SIO5: TB3+, якія маюць выдатную эфектыўнасць люмінесцэнцыі пры высокай шчыльнасці току.
Традыцыйным рэнтгенаўскім флуарэсцэнтным парашком з'яўляецца кальцыя. У 1970 -я і 1980 -я гады былі распрацаваны рэдкія флуарэсцэнтныя парашкі для экранаў сенсібілізацыі, такія як тэрбій, актываваны лантанам сульфід, аксід броміду лантанума (для зялёных экранаў) і тэрбій, актываваны аксід сульфіду yttrium. У параўнанні з вальфрамам кальцыя, флуарэсцэнтны парашок рэдкай зямлі можа паменшыць час рэнтгенаўскага апрамянення для пацыентаў на 80%, палепшыць дазвол рэнтгенаўскіх плёнак, пашырыць тэрмін службы рэнтгенаўскіх труб і знізіць спажыванне энергіі. Terbium таксама выкарыстоўваецца ў якасці флуарэсцэнтнага парашковага актыватара для медыцынскіх рэнтгенаўскіх экранаў, што можа значна палепшыць адчувальнасць рэнтгенаўскага пераўтварэння ў аптычныя выявы, палепшыць яснасць рэнтгенаўскіх плёнак і значна знізіць уздзеянне дозы рэнтгенаўскіх прамянёў для чалавечага арганізма (больш чым на 50%).
Мербійтаксама выкарыстоўваецца ў якасці актыватара ў белым святлодыёдным фосфары, узбуджаным сінім святлом для новага паўправадніковага асвятлення. З яго дапамогай можна стварыць аптычныя крышталічныя фосфары з алюмініевым магнітам, выкарыстоўваючы сінім святлом, якія выпраменьваюць дыёды ў якасці крыніц святла ўзбуджэння, а генераваная флуарэсцэнцыя змешваецца з святлом узбуджэння, вырабляючы чыстае белае святло.
Электралюмінесцэнтныя матэрыялы, вырабленыя з тэрбію, у асноўным ўключаюць у сябе зялёны флуарэсцэнтны парашок цынку з тэрбіем у якасці актыватара. Пры ўльтрафіялетавым апрамяненні арганічныя комплексы тэрбію могуць выпраменьваць моцную зялёную флуарэсцэнцыю і могуць быць выкарыстаны ў якасці электралюмінесцэнтных матэрыялаў тонкай плёнкі. Нягледзячы на тое, што быў дасягнуты значны прагрэс у вывучэнні рэдкіх Зямлі арганічных комплексаў электралюмінесцэнтных тонкіх плёнак, усё яшчэ існуе пэўны разрыў ад практычнасці, а даследаванні на рэдкіх Зямлі арганічнага комплексу электралюмінесцэнтных тонкіх плёнак і прылад па -ранейшаму глыбока.
Характарыстыкі флуарэсцэнцыі тэрбію таксама выкарыстоўваюцца ў якасці зонда флуарэсцэнцыі. Узаемадзеянне паміж комплексам аслаксацыну (TB3+) і дэзаксірыбануклеінавай кіслатой (ДНК) вывучалася з выкарыстаннем спектраў флуарэсцэнцыі і паглынання, такіх як флуарэсцэнтны зонд офлоксацина Тэрбію (TB3+). Вынікі паказалі, што зонд Ofloxacin TB3+можа ўтварыць звязванне канаўкі з малекуламі ДНК, а дезоксирибонуклеиновая кіслата можа значна павысіць флуарэсцэнцыю сістэмы OFLOXACIN TB3+. Зыходзячы з гэтага змены, можна вызначыць дезоксирибонуклеінавая кіслата.
Для аптычных матэрыялаў Magneto
Матэрыялы з эфектам Фарадэя, таксама вядомымі як магніта-аптычныя матэрыялы, шырока выкарыстоўваюцца ў лазерах і іншых аптычных прыладах. Існуе два агульных тыпаў аптычных матэрыялаў Magneto: аптычныя крышталі Magneto і аптычнае шкло Magneto. Сярод іх магніта-аптычныя крышталі (напрыклад, граната YTTRIUM і Гранат галію) маюць перавагі рэгуляванай працоўнай частаты і высокай цеплавой устойлівасці, але яны дарагія і складаныя ў вырабе. Акрамя таго, многія магніта-аптычныя крышталі з высокімі кутамі павароту Фарадэя маюць высокае паглынанне ў дыяпазоне кароткай хвалі, што абмяжоўвае іх выкарыстанне. У параўнанні з аптычнымі крышталямі Magneto, Magneto Optical Glass мае перавагу высокай прапускання і лёгка зрабіць у вялікія блокі або валокны. У цяперашні час магніта-аптычныя акуляры з высокім эфектам Фарадэя-гэта ў асноўным рэдкія іённыя акуляры.
Выкарыстоўваецца для аптычных матэрыялаў для захоўвання магніта
У апошнія гады, з хуткім развіццём мультымедыйнай і офіснай аўтаматызацыі, попыт на новыя магнітныя дыскі з высокай ёмістасцю павялічваецца. Для вырабу высокапрадукцыйных аптычных дыскаў з высокапрадукцыйным магніта-аптычных дыскаў былі выкарыстаны аморфныя металічныя металічныя сплавы. Сярод іх тонкая плёнка TBFECO мае найлепшыя характарыстыкі. Магніта-аптычныя матэрыялы на аснове Terbium былі выраблены ў вялікіх маштабах, а магніта-аптычныя дыскі, вырабленыя з іх, выкарыстоўваюцца ў якасці кампанентаў для захоўвання кампутараў, пры гэтым магутнасць захоўвання павялічылася ў 10-15 разоў. Яны маюць перавагі вялікай магутнасці і хуткай хуткасці доступу, і іх можна выцерці і пакрыць дзясяткі тысяч разоў пры выкарыстанні для аптычных дыскаў высокай шчыльнасці. Гэта важныя матэрыялы ў электроннай тэхналогіі захоўвання інфармацыі. Часцей за ўсё выкарыстоўваецца магніта-аптычны матэрыял у бачных і блізка-інфрачырвоных паласах-гэта адзін крышталь Terbium Galium Garnet (TGG), які з'яўляецца лепшым магніта-аптычным матэрыялам для падрыхтоўкі рататараў і ізалятараў Faraday.
Для аптычнага шкло Magneto
Аптычнае шкло Faraday Magneto мае добрую празрыстасць і ізатропію ў бачных і інфрачырвоных абласцях і можа ўтвараць розныя складаныя формы. Вырабіць прадукты з вялікім памерам лёгка і іх можна ўцягнуць у аптычныя валокны. Такім чынам, ён мае шырокія перспектывы прымянення ў аптычных прыладах Magneto, такіх як аптычныя ізалятары Magneto, аптычныя мадулятары магніта і датчыкі валаконна -аптычнага току. З -за свайго вялікага магнітнага моманту і невялікага каэфіцыента паглынання ў бачным і інфрачырвоным дыяпазоне, іёны TB3+звычайна выкарыстоўваюцца іёны рэдкіх Зямлі ў аптычных акулярах Magneto.
Terbium disprosium ferromagnetostrictictive сплаў
У канцы 20 -га стагоддзя з пастаянным паглыбленнем сусветнай тэхналагічнай рэвалюцыі новыя матэрыялы прымянення рэдкай зямлі хутка з'явіліся. У 1984 годзе ўніверсітэт штата Аёва, лабараторыя Эймса Міністэрства энергетыкі ЗША і Цэнтр даследаванняў паверхні ВМС ЗША (з якога прыйшоў асноўны персанал пазнейшай карпарацыі Edge Technology Corporation (ET Rema), каб распрацаваць новы рэдкі інтэлектуальны матэрыял рэдкіх Зямлі, а менавіта тэрбій -дыспросавы ферамагнітны магнітастыкцыйны матэрыял. Гэты новы інтэлектуальны матэрыял мае выдатныя характарыстыкі хуткага пераўтварэння электрычнай энергіі ў механічную энергію. Падводныя і электраакустычныя пераўтваральнікі, зробленыя з гэтага гіганцкага магнітастрыктнага матэрыялу, былі паспяхова наладжаны ў ваенна-марскім абсталяванні, дынаміках выяўлення нафты, сістэмамі кіравання шумам і вібрацыяй, а таксама акіянскім даследаваннем і падземнымі сістэмамі сувязі. Такім чынам, як толькі нарадзіўся магнітатычны матэрыял жалеза -гіганта -гіганцкага гіганта Terbium, ён набраў шырокую ўвагу з боку прамыслова развітых краін свету. Edge Technologies ў ЗША пачалі вырабляць магнітатычныя матэрыялы жалезнага гіганта -гіганта -гіганцкага гіганта ў 1989 годзе і назвалі іх Terfenol D. Пасля, Швецыя, Японія, Расія, Вялікабрытанія і Аўстралія таксама распрацавалі магнітатычныя матэрыялы Terbium Dyprosium Giant Magnetostrictive.
З гісторыі развіцця гэтага матэрыялу ў ЗША як вынаходніцтва матэрыялу, так і яго раннія манапалістычныя прыкладанні непасрэдна звязаны з ваеннай прамысловасцю (напрыклад, ВМС). Хоць ваенныя і абаронныя аддзелы Кітая паступова ўмацоўваюць сваё разуменне гэтага матэрыялу. Аднак пры значным павышэнні комплекснай нацыянальнай сілы Кітая попыт на дасягненне ваеннай канкурэнтнай стратэгіі 21 -га стагоддзя і павышэння ўзроўню абсталявання, безумоўна, будзе вельмі актуальным. Такім чынам, шырокае выкарыстанне магнітатычных матэрыялаў жалеза -гіганта -гіганта -гіганта з ваеннымі і нацыянальнымі абароннымі аддзеламі стане гістарычнай неабходнасцю.
Карацей, мноства выдатных уласцівасцеймербійЗрабіце гэта незаменным удзельнікам шматлікіх функцыянальных матэрыялаў і незаменнай пазіцыі ў некаторых галінах прыкладанняў. Аднак з -за высокай цаны Terbium людзі вывучаюць, як пазбегнуць і мінімізаваць выкарыстанне тэрбію, каб знізіць выдаткі на вытворчасць. Напрыклад, рэдкае Зямля магніта-аптычныя матэрыялы таксама павінны як мага больш выкарыстоўваць дыспрозій-кобальт жалеза або гадоліній кобальту; Паспрабуйце паменшыць утрыманне тэрбію ў зялёным флуарэсцэнтным парашком, які неабходна выкарыстоўваць. Кошт стаў важным фактарам, які абмяжоўвае шырокае выкарыстанне тэрбію. Але многія функцыянальныя матэрыялы не могуць абысціся без гэтага, таму мы павінны прытрымлівацца прынцыпу "выкарыстання добрай сталі на лязе" і паспрабаваць захаваць выкарыстанне тэрбію як мага больш.
Час паведамлення: жніўня-07-2023