Elementu Magicu di Terra Rara: "Re di Magnete Permanente" - Neodimiu

bastnasite

Neodimiu, numeru atomicu 60, pisu atomicu 144,24, cù un cuntenutu di 0,00239% in a crosta, esiste principalmente in monazite è bastnaesite. Ci sò sette isotopi di neodimiu in a natura: neodimiu 142, 143, 144, 145, 146, 148 è 150, trà i quali neodimiu 142 hà u cuntenutu più altu. Cù a nascita di praseodimiu, u neodimiu hè ghjuntu. L'arrivu di neodimiu attivatu u campu di a terra rara è hà ghjucatu un rolu impurtante in questu. È influenza u mercatu di a terra rara.

Scuperta di Neodimiu

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), u scupertu di neodimiu

In u 1885, u chimicu austriacu Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach hà scupertu u neodimiu in Vienna. Separà u neodimiu è u praseodimiu da i materiali di neodimi simmetrici siparandu è cristallizzanu u nitrate d'ammonium tetrahydrate da l'acidu nitricu, è à u stessu tempu siparati da l'analisi spettrali, ma ùn hè statu separatu in una forma relativamente pura finu à u 1925.

Dapoi l'anni 1950, u neodimiu d'alta purezza (più di 99%) hè stata principarmenti ottenuta da u prucessu di scambiu di ioni di monazite. U metallu stessu hè ottenutu da electrolyzing u so sali alogenuri. Attualmente, a maiò parte di u neodimio hè estratta da (Ce,La,Nd,Pr)CO3F in basta Nathanite è purificatu da l'estrazione di solventi. Riserva di purificazione di scambiu di ioni chì a più alta purezza (di solitu> 99,99%) per a preparazione. Perchè hè difficiule di caccià l'ultima traccia di praseodimiu in l'era quandu a fabricazione dipende da a tecnulugia di cristallizazione di u passu, u vetru di neodimiu iniziale fabbricatu in l'anni 1930 hà un culore purpura più puru. è un tonu di culore più rossu o aranciu cà a versione muderna.

Neodymium metallu

U neodimiu metallicu hà un lustre metallicu d'argentu brillanti, un puntu di fusione di 1024 ° C, una densità di 7.004 g / cm, è u paramagnetismu. U neodimiu hè unu di i metalli di terra rara più attivi, chì s'ossida rapidamente è scurisce in l'aria, poi forma una capa d'ossidu è poi si sbuccia, espunendu u metallu à più oxidazione. Dunque, a mostra di neodimiu cù una dimensione di un centimetru hè completamente oxidatu in un annu. Reagisce lentamente in acqua fridda è rapidamente in acqua calda.

Cunfigurazione elettronica di neodimiu

Cunfigurazione elettronica:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

U rendiment di u laser di neodimiu hè causatu da a transizione di l'elettroni orbitali 4f trà diversi livelli di energia. Stu materiale laser hè largamente utilizatu in a cumunicazione, l'almacenamiento di l'infurmazioni, u trattamentu medico, a machining, etc. À mezu à elli, u granatu d'aluminiu ittriu Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) hè largamente utilizatu cù un rendimentu eccellente, è u granatu di gallium gadolinium scandium dopatu Nd cun più altu. efficienza.

Applicazione di Neodymium

U più grande usu di neodimiu hè u materiale di magnetu permanente NdFeB. U magnetu NdFeB hè chjamatu "u rè di i magneti permanenti" per via di u so produttu d'alta energia magnetica. Hè largamente utilizatu in l'elettronica, machini è altre industrii per u so eccellente rendiment. Francis Wall, un prufessore di minera applicata à Cumberland School of Mining, Università di Exeter, UK, hà dettu: "In termini di magneti, ùn ci hè veramente nunda chì pò cumpetenu cù neodimiu. U sviluppu successu di l'Alpha Magnetic Spectrometer indica chì e proprietà magnetiche. di i magneti NdFeB in Cina sò intruti in u livellu mundiale.

Magneti di neodimiu nantu à u discu duru

U neodimiu pò esse usatu per fà ceramica, vetru purpura brillanti, rubi artificiale in laser è vetru speciale chì ponu filtrà i raghji infrared. Adupratu cù praseodimiu per fà occhiali per soffiatori di vetru.

Aghjunghjendu 1.5% ~ 2.5% nano ossidu di neodimiu in magnesiu o lega d'aluminiu pò migliurà u rendiment à alta temperatura, a tenuta di l'aria è a resistenza à a corrosione di a lega, è hè largamente utilizatu com'è materiale aerospaziale per l'aviazione.

Nano-ittriu granata d'aluminiu dopatu cù l'ossidu di nano-neodimiu produce un fasciu laser d'onda corta, chì hè largamente utilizatu per saldatura è tagliu di materiali sottili cù un grossu sottu à 10 mm in l'industria.

Asta laser Nd:YAG

In u trattamentu medico, u laser di granate d'aluminiu nano ittriu dopatu cù l'ossidu di neodimiu nano hè utilizatu per sguassà e ferite chirurgiche o disinfettate e ferite invece di i culteddi chirurgici.

U vetru di neodimiu hè fattu aghjunghjendu l'ossidu di neodimiu in u vetru fusu. A lavanda appare generalmente in vetru di neodimiu sottu à a luce di u sole o à lampa incandescente, ma u celu chjaru appare sottu à l'illuminazione di lampa fluorescente. U neodimiu pò esse usatu per culurite sfumature delicate di vetru, cum'è violeta pura, vinu rossu è grisgiu caldu.

vetru di neodimiu

Cù u sviluppu di a scienza è a tecnulugia è l'espansione è l'estensione di a scienza è a tecnulugia di e terre rare, u neodimiu avarà un spaziu d'utilizazione più largu.