Rijetki zemljani elementisu neophodni za razvoj visokotehnološke poput nove energije i materijala, a imaju široku vrijednost aplikacije u poljima poput zrakoplovstva, nacionalne odbrane i vojne industrije. Rezultati modernog rata ukazuju na to da rijetko zemljište dominira na bojnom polju, rijetke tehnološke prednosti Zemlje predstavljaju vojne tehnološke prednosti, a zagarantovani su resursi. Stoga su rijetka Zemlja postala strateška resursa da se velike ekonomije širom svijeta takmiče i ključne strategije sirovina poput rijetke zemlje često rastu na nacionalne strategije. Evropa, Japan, Sjedinjene Države i druge zemlje i regije više pažnje posvećuju ključnim materijalima poput rijetke zemlje. 2008. godine, rijetki zemaljski materijali navedeni su kao "strategija ključnih materijala" od strane Ministarstva energetike Sjedinjenih Država; Početkom 2010. godine Europska unija najavila je uspostavljanje strateške rezerve rijetkih zemalja; U 2007. godini, japansko ministarstvo obrazovanja, kulture, nauke i tehnologije, kao i Ministarstvo ekonomije, industrije i tehnologije, već je predložilo plan "strateški plan elementa" i "retki metalni alternativni materijali". Poduzeli su kontinuirane mjere i politike u resursima, tehnološkim napretkom, stjecanju resursa i potragu za alternativnim materijalima. Počevši od ovog člana, urednik će detaljno uvesti važne i čak neophodne povijesne razvojne misije i uloge ovih rijetkih zemaljskih elemenata.
Terbium Pripada kategoriji teških rijetkih zemalja, s niskim obiljem u zemljinoj kore na samo 1,1 ppm.Terbijum oksidčini manje od 0,01% ukupne rijetke zemlje. Čak i u visokoj ytrium jonskoj vrsti teška rijetka zemlja ruda s najvećim sadržajem Terbijuma, Terbium sadržaj čini samo 1,1-1,2% od ukupne rijetke zemlje, što ukazuje na to da pripada "plemenitim" kategorijama rijetkih zemaljskih elemenata. Terbium je srebrni sivi metal sa duktilnošću i relativno mekom teksturom, koja se može otvoriti nožem; Tačka topljenja 1360 ℃, tačka ključanja 3123 ℃, gustoća 8229 4kg / m3. Već više od 100 godina od otkrića Terbija 1843. godine, njegova oskudica i vrednost dugo su sprečili svoju praktičnu prijavu. U posljednjih 30 godina Terbijum je pokazao svoj jedinstveni talent.
Otkriće terbija
U istom periodu kadaLanthanumotkriven je, Karl G. Mozander iz Švedske analizirao je prvobitno otkrivenoytriumI objavio je izvještaj 1842., razjašnjavajući da prvobitno otkrivena ytrium zemlja nije niti jedan elementarni oksid, već oksid od tri elementa. Mosmerder je 1843. godine otkrio element Terbiju putem svojih istraživanja na YTtrium Earth. I dalje je imenovao jednu od njih Ytrium Earth i jedan od njihErbium oksid. Tek 1877. godine zvanično je po imenu Terbijum, sa simbolom elemenata TB. Njegova imenovanje dolazi iz istog izvora kao i ytrium, podrijetlom iz sela Ytterby u blizini Stokholma, Švedska, gdje je prvo otkriven ytrium rude. Otkrivanje Terbija i još dva elementa, Lanthanum i Erbium, otvorila su se druga vrata otkrivanju rijetkih zemaljskih elemenata, označavajući drugu fazu njihovog otkrića. Prvo ga je pročišćeno G. Urban 1905. godine.
Mossander
Primjena Terbija
PrimjenaTerbiumUglavnom uključuje visokotehnološka polja, koja su tehnološka intenzivna i intenzivna najstrožna projekata, kao i projekti sa značajnim ekonomskim koristima, sa atraktivnim izgledima za razvoj. Glavna područja aplikacije uključuju: (1) koji se koriste u obliku mješovitih rijetkih zemalja. Na primjer, koristi se kao rijetka zemljano složeno gnojivo i dodatak hrani za poljoprivredu. (2) Aktivator za zeleni prah u tri primarna fluorescentna pudera. Moderni optoelektronski materijali zahtijevaju upotrebu tri osnovne boje fosfora, naime crvenih, zelenih i plavih, koje se mogu koristiti za sintetisanje različitih boja. A Terbium je nezamjenjiva komponenta u mnogim visokokvalitetnim zelenim fluorescentnim puderima. (3) Koristi se kao magneto optički materijal za pohranu. Amorfni metalni terbium tranzicijski metalni legurni filmovi korišteni su za proizvodnju visokih performansi magneto optičkih diskova. (4) Proizvodnja magneto optičkog stakla. Faraday Rotacijsko staklo koje sadrži Terbium je ključni materijal za proizvodnju rotatora, izolatora i cirkulatora u laserskoj tehnologiji. (5) Razvoj i razvoj Terbium disperzijskog feromagnetostriktivne legure (Terfenol) otvorio je nove aplikacije za Terbium.
Za poljoprivredu i stočarstvo
Rijetka zemlja Terbiummogu poboljšati kvalitetu usjeva i povećati brzinu fotosinteze u određenom rasponu koncentracije. Kompleksi Terbijuma imaju visoku biološku aktivnost, te ternarne komplekse Terbijuma, TB (ALA) 3Benim (CLO4) 3-3H2O, imaju dobre antibakterijske i baktericidne efekte na stafilokokunu aureus, bacillus subtilis i Escherichia Coli, sa širokim spektrom antibakterijskim svojstvima. Studija ovih kompleksa pruža novi smjer istraživanja modernih baktericidnih lijekova.
Koristi se u polju luminomenica
Moderni optoelektronski materijali zahtijevaju upotrebu tri osnovne boje fosfora, naime crvenih, zelenih i plavih, koje se mogu koristiti za sintetisanje različitih boja. A Terbium je nezamjenjiva komponenta u mnogim visokokvalitetnim zelenim fluorescentnim puderima. Ako je rođenje rijetke zemlje u boji crvene fluorescentne pudere poticaj potražnju za ytrijumom i europijumom, tada su aplikacija i razvoj terbija promovirala rijetka zemlja tri primarna fluorescentna praška za lampe. Početkom 1980-ih, Philips je izumio prvu svjetsku kompaktnu fluorescentnu lampu za uštedu energije i brzo ga je promovirao na globalnoj razini. TB3 + ione mogu emitirati zeleno svjetlo s talasnoj dužini od 545nm, a gotovo svi rijetki zemaljski zeleni fluorescentni puderi koriste Terbium kao aktivator.
Zeleni fluorescentni prah koji se koristi za katode za katodu u boji (CRTS) uvijek se temelji na jeftinom i efikasnom cink sulfidniku, ali Terbium prah je uvijek korišten kao projekcija u boji zelenog praha, poput Y2SiO5: TB3 +, Y3 (al, GA) 5O12: TB3 + i Laozbr: TB3 +. Sa razvojem televizora visokog ekrana (HDTV) visoke rezolucije (HDTV) visoke performanse i zeleni fluorescentni puderi za CRT-u također se razvijaju. Na primjer, hibridni zeleni fluorescentni puder razvijen je u inostranstvu, sastoji se od Y3 (al, GA) 5O12: TB3 +, Laocl: TB3 + i Y2SiO5: TB3 +, koji imaju izvrsnu efikasnost luminezacije po visokoj gustoći struje.
Tradicionalni rendgen fluorescentni puder je kalcijum volfram. 1970-ih i 1980-ih razvijeni su rijetki fluorescentni puderi za senzibilizaciju, kao što su Terbium aktivirani Lanthanum sulfidni oksid, Terbium aktivirani Lanthanum bromid oksid (za zelene ekrane) i Terbium aktivirani sulfidni oksid. U usporedbi s kalcijum volfrateom, retkim fluorescentnim prahom Zemlje može smanjiti vrijeme rendgenskog zračenja za pacijente za 80%, poboljšavajući rezoluciju rendgenskih filmova, produžite životni vijek rendgenskih cijevi i smanjite potrošnju energije. Terbium se koristi i kao fluorescentni prah za ekrane rendgenskih zaslona koji mogu poboljšati osjetljivost rendgenske pretvorbe u optičke slike, poboljšati jasnoću rendgenskih filmova i uvelike smanjiti dozu rendgenskih zraka na ljudsko tijelo (za više od 50%).
TerbiumKoristi se i kao aktivator u bijelom LED fosforu Uzbuđen plavom svjetlom za novu poluvodičku rasvjetu. Može se koristiti za proizvodnju terbija aluminija magneto optičkih kristalnih fosfala, koristeći plave svjetlosne diode kao izvore uzbuđenja uzbuđenja, a generirana fluorescencija miješa se s uzbudljivim svjetlom za proizvodnju čistog bijelog svjetla.
Elektroluminijski materijali izrađeni od terbija uglavnom uključuju zeleni fluorescentni puder od cinka sulfida sa terbijama kao aktivator. Pod ultraljubičastom zračenjem, organski kompleksi Terbijuma mogu emitirati snažnu zelenu fluorescenciju i mogu se koristiti kao tanki film elektrolumini. Iako je postignut značajan napredak u studiji rijetkih zemaljskih organskih složenih filmova, još uvijek postoji određeni jaz iz praktičnosti, a istraživanje na rijetkim zemljanim organskim složenim elektroluminima tankim filmovima i uređajima i dalje su u dubini.
Karakteristike fluorescencije Terbiju koriste se i kao fluorescentne sonde. Interakcija između sloxacin Terbium (TB3 +) kompleksa i deoksiribonukleinske kiseline (DNK) proučavala je korištenje fluorescentne i apsorpcione spektre, poput fluorescentne sonde o ofloksacin terbima (TB3 +). Rezultati su pokazali da ofloksacin TB3 + sonda može formirati vezivanje utora sa molekulama DNK, a deoksiribonukleinska kiselina može značajno poboljšati fluorescenciju Ofloxacin TB3 + sistema. Na osnovu ove promjene može se odrediti deoksiribonukleinska kiselina.
Za magneto optičke materijale
Materijali s farad efektom, poznatim kao i magneto-optički materijali, široko se koriste u laserima i drugim optičkim uređajima. Postoje dvije zajedničke vrste magneto optičkih materijala: magneto optički kristali i magneto optičko staklo. Među njima, magneto-optički kristali (poput ytrium gvožđe Garnet i Terbium Gallium Garnet) imaju prednosti podesive radne frekvencije i visoke toplotne stabilnosti, ali su skupe i teško proizvoditi. Pored toga, mnogi magneto-optički kristali sa visokim uglovima za rotaciju Faraday-a imaju veliku apsorpciju u dometu kratkog talasa, što ograničava njihovu upotrebu. U usporedbi s magneto optičkim kristalima, magneto optičko staklo ima prednost visoke prijenosne mjeri i lako je biti napravljena u velikim blokovima ili vlaknima. Trenutno su magneto-optičke naočale sa visokim faraday efektom uglavnom rijetke zemljane čaše zemlje.
Koristi se za magneto optički materijal za pohranu
Posljednjih godina, s brzim razvojem multimedijske i uredske automatizacije, potražnja za novim magnetskim diskovima velikog kapaciteta povećava se. Amorfni metalni terbium tranzicijski metalni legurni filmovi korišteni su za proizvodnju visokih performansi magneto optičkih diskova. Među njima je tanki film TBFeco legure ima najbolje performanse. Magneto-optički materijali na bazi terbiuma proizvedeni su u velikoj mjeri, a magneto-optički diskovi izrađeni od njih koriste se kao komponente za pohranu računara, a kapaciteta skladištenja povećana za 10-15 puta. Oni imaju prednosti velikog kapaciteta i brze brzine pristupa i mogu se obrisati i obnoviti desetine tisuća vremena kada se koriste za optičke diskove visoke gustoće. Oni su važni materijali u elektroničkom tehnologiju za pohranu informacija. Najčešće korišteni magneto-optički materijal u vidljivim i blizu infracrvenim opsezima je pojedinačni kristal Terbium Gallium Garnet (TGG) koji je najbolji magneto-optički materijal za izradu faraday rotatora i izolatora.
Za magneto optičko staklo
Faraday Magneto optičko staklo ima dobru transparentnost i izotropiju u vidljivim i infracrvenim regijama, te mogu formirati različite složene oblike. Lako je proizvesti proizvode velike veličine i može se izvući u optička vlakna. Stoga ima široke perspektive aplikacije u magneto optičkim uređajima kao što su magneto optički izolatori, magneto optički modulatori i senzori struje optičkih vlakana. Zbog velikog magnetskog trenutka i malog koeficijenta apsorpcije u vidljivom i infracrvenom rasponu, TB3 + ioni su se obično koristili rijetkim zemljanim jonivima u magneto optičkim naočarima.
Terbium disprozijum feromagnetostriktivna legura
Na kraju 20. vijeka, uz neprestano produbljivanje svjetske tehnološke revolucije, novi rijetki materijali za primenu Zemlje brzo se pojavljuju. Godine 1984., Državni univerzitet Ames, Ames Laboratorija Ministarstva energetike SAD-a i američke mornaričke površinskog oružja (iz kojeg je došlo glavno osnovno uspostavljene Edge Technology Corporation (ET Rema)) sarađivalo je za razvoj novog rijetkog uzemljenog inteligentnog materijala, naime Terbium disperzijskog materijala. Ovaj novi inteligentni materijal ima odlične karakteristike brzo pretvaranja električne energije u mehaničku energiju. Podvodni i elektro-akustički pretvarači izrađeni od ovog divovskog magnetozivnog materijala uspješno su konfigurirani u pomorskoj opremi, zvučnicima za otkrivanje ulja, sustavi za kontrolu buke i vibracije i istraživanje okeana i podzemni komunikacijski sustavi. Stoga se rodio divovski magnetozivni materijal Terbium Disprosium Gvozde, dobio je široku pažnju industrijaliziranih zemalja širom svijeta. EDGE Technologies u Sjedinjenim Državama počele su proizvoditi terbium disprozijum gigantski magnetozivni materijali 1989. godine i imenovao ih Terfenol D. Nakon toga, Švedska, Japan, Rusija, Velika Britanija, a Australija su razvili i Terbium disprozijum gvožđačkim divovskim magnetozivnim materijalima.
Iz povijesti razvoja ovog materijala u Sjedinjenim Državama, i izum materijala i njegovih ranih monopolističkih aplikacija direktno su povezani sa vojnom industrijom (poput mornarice). Iako kineske vojne i odbrambene odjele postepeno jačaju svoje razumijevanje ovog materijala. Međutim, sa značajnim unapređenjem kineske sveobuhvatne nacionalne snage, potražnja za postizanjem vojne konkurentske strategije i poboljšanja nivoa iz 21. veka definitivno će biti vrlo hitno. Stoga će raširena upotreba terbijum disperzijum gvožđavog magnetozivnih materijala od strane vojnih i nacionalnih odbrambenih odjela bit će povijesna potreba.
Ukratko, mnoga odlična svojstva odTerbiumUčinite to nezamjenjivim članu mnogih funkcionalnih materijala i nezamjenjivu poziciju na nekim poljima za prijavu. Međutim, zbog visoke cijene Terbija, ljudi proučavaju kako izbjeći i minimizirati upotrebu Terbija kako bi se smanjili troškovi proizvodnje. Na primjer, rijetki Zemljinski magneto-optički materijali također bi trebali koristiti niskobudžetnu displaktunu željeznu kobaltu ili gadolinium Terbium Cobalt što je više moguće; Pokušajte smanjiti sadržaj terbija u zelenom fluorescentnom prahu koji se mora koristiti. Cijena je postala važan faktor koji ograničava široku upotrebu Terbija. Ali mnogi funkcionalni materijali ne mogu bez njega, tako da se moramo pridržavati principa "korištenjem dobre čelične čelične na sečivu" i pokušati da sačuvate upotrebu Terbija što je više moguće.
Pošta: Aug-07-2023