Gellir defnyddio'r defnydd o briddoedd prin mewn gwlad i bennu ei lefel ddiwydiannol. Ni ellir gwahanu unrhyw ddeunyddiau, cydrannau ac offer uchel, manwl gywir a datblygedig oddi wrth fetelau prin. Pam fod yr un dur yn gwneud eraill yn fwy gwrthsefyll cyrydiad na chi? Ai'r un gwerthyd offeryn peiriant yw bod eraill yn fwy gwydn a manwl gywir na chi? A yw hefyd yn grisial sengl y gall eraill gyrraedd tymheredd uchel o 1650 ° C? Pam fod gan wydr rhywun arall fynegai plygiannol mor uchel? Pam y gall Toyota gyflawni effeithlonrwydd thermol ceir uchaf y byd o 41%? Mae'r rhain i gyd yn gysylltiedig â chymhwyso metelau prin.
Metelau daear prin, a elwir hefyd yn elfennau daear prin, yn derm cyfunol ar gyfer 17 elfen o'rsgandiwm, yttrium, a chyfres lanthanide yn y tabl cyfnodol grŵp IIIB, a gynrychiolir yn gyffredin gan R neu RE. Ystyrir bod scandium ac yttrium yn elfennau daear prin oherwydd eu bod yn aml yn cydfodoli ag elfennau lanthanid mewn dyddodion mwynau ac mae ganddynt briodweddau cemegol tebyg.
Yn wahanol i'w henw mae'r enw'n awgrymu, mae digonedd o elfennau daear prin (ac eithrio promethium) yn y gramen yn eithaf uchel, gyda cerium yn safle 25 yn y doreth o elfennau cramennol, gan gyfrif am 0.0068% (yn agos at gopr). Fodd bynnag, oherwydd ei briodweddau geocemegol, anaml y caiff elfennau daear prin eu cyfoethogi i lefel y gellir ei hecsbloetio'n economaidd. Mae enw elfennau daear prin yn deillio o'u prinder. Y mwyn daear prin cyntaf a ddarganfuwyd gan bobl oedd mwyn silicon beryllium yttrium a echdynnwyd o fwynglawdd ym mhentref Iterbi, Sweden, lle tarddodd llawer o enwau elfennau daear prin.
Mae eu henwau a symbolau cemegol ynSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb, a Lu. Eu niferoedd atomig yw 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) i 71 (Lu).
Hanes Darganfod Elfennau Daear Prin
Ym 1787, daeth CA Arrhenius o Sweden o hyd i fwyn du metel pridd anghyffredin yn nhref fechan Ytterby ger Stockholm. Ym 1794, ynysu Ffinneg J. Gadolin sylwedd newydd oddi wrtho. Dair blynedd yn ddiweddarach (1797), cadarnhaodd Swedeg AG Ekeberg y darganfyddiad hwn ac enwi'r sylwedd newydd yttria (yttrium earth) ar ôl y man lle cafodd ei ddarganfod. Yn ddiweddarach, er cof am Gadolinite, galwyd y math hwn o fwyn yn gadolinite. Ym 1803, darganfu cemegwyr Almaeneg MH Klaproth, cemegwyr Sweden JJ Berzelius, a W. Hisinger sylwedd newydd - ceria - o fwyn (mwyn cerium silicad). Ym 1839, darganfuodd y Swede CG Mosander lanthanum. Ym 1843, darganfu Musander terbium ac erbium eto. Ym 1878, darganfu Marinac y Swistir ytterbium. Yn 1879, darganfu'r Ffrancwyr samarium, y Sweden a ddarganfuwyd holmium a thulium, a'r Swedeg darganfod sgandium. Ym 1880, darganfu Marinac y Swistir gadolinium. Ym 1885, darganfu Awstria A. von Wels bach praseodymium a neodymium. Ym 1886, darganfu Bouvabadrand dysprosium. Ym 1901, darganfuodd y dyn Ffrengig EA Demarcay europium. Yn 1907, darganfuodd y Ffrancwr G. Urban lutetiwm. Ym 1947, cafodd Americanwyr fel JA Marinsky promethium o gynhyrchion ymholltiad wraniwm. Cymerodd dros 150 o flynyddoedd o wahanu pridd yttrium gan Gadolin ym 1794 i gynhyrchu promethium ym 1947.
Cymhwyso Elfennau Prin y Ddaear
Elfennau prin y ddaearyn cael eu hadnabod fel "fitaminau diwydiannol" ac mae ganddynt briodweddau magnetig, optegol a thrydanol rhagorol na ellir eu hadnewyddu, gan chwarae rhan enfawr mewn gwella perfformiad cynnyrch, cynyddu amrywiaeth y cynnyrch, a gwella effeithlonrwydd cynhyrchu. Oherwydd ei effaith fawr a dos isel, mae daearoedd prin wedi dod yn elfen bwysig wrth wella strwythur cynnyrch, cynyddu cynnwys technolegol, a hyrwyddo cynnydd technolegol y diwydiant. Fe'u defnyddiwyd yn helaeth mewn meysydd megis meteleg, milwrol, petrocemegol, cerameg gwydr, amaethyddiaeth, a deunyddiau newydd.
Diwydiant metelegol
Daear prinwedi'i gymhwyso yn y maes metelegol am fwy na 30 mlynedd, ac wedi ffurfio technolegau a phrosesau cymharol aeddfed. Mae cymhwyso daear prin mewn dur a metelau anfferrus yn faes mawr ac eang gyda rhagolygon eang. Gall ychwanegu metelau daear prin, fflworidau, a silicidau i ddur chwarae rhan mewn mireinio, desulfurization, niwtraleiddio amhureddau niweidiol pwynt toddi isel, a gwella perfformiad prosesu dur; Defnyddir aloi haearn silicon daear prin ac aloi magnesiwm silicon daear prin fel asiantau spheroidizing i gynhyrchu haearn hydwyth daear prin. Oherwydd eu haddasrwydd arbennig ar gyfer cynhyrchu rhannau haearn hydwyth cymhleth â gofynion arbennig, defnyddir y math hwn o haearn hydwyth yn eang mewn diwydiannau gweithgynhyrchu mecanyddol megis automobiles, tractorau, a pheiriannau diesel; Gall ychwanegu metelau daear prin at aloion anfferrus fel magnesiwm, alwminiwm, copr, sinc a nicel wella priodweddau ffisegol a chemegol yr aloi, yn ogystal â gwella ei dymheredd ystafell a'i briodweddau mecanyddol tymheredd uchel.
Maes Milwrol
Oherwydd ei briodweddau ffisegol rhagorol fel ffotodrydanol a magnetedd, gall daearoedd prin ffurfio amrywiaeth eang o ddeunyddiau newydd gyda gwahanol briodweddau a gwella ansawdd a pherfformiad cynhyrchion eraill yn fawr. Felly, fe'i gelwir yn "aur diwydiannol". Yn gyntaf, gall ychwanegu daearoedd prin wella'n sylweddol berfformiad tactegol dur, aloion alwminiwm, aloion magnesiwm, ac aloion titaniwm a ddefnyddir wrth weithgynhyrchu tanciau, awyrennau a thaflegrau. Yn ogystal, gellir defnyddio daearoedd prin hefyd fel ireidiau ar gyfer llawer o gymwysiadau uwch-dechnoleg megis electroneg, laserau, diwydiant niwclear, ac uwch-ddargludedd. Unwaith y bydd technoleg daear prin yn cael ei defnyddio mewn milwrol, mae'n anochel y bydd yn arwain at naid mewn technoleg filwrol. Mewn rhai ystyr, mae rheolaeth lethol milwrol yr Unol Daleithiau mewn sawl rhyfel lleol ar ôl y Rhyfel Oer, yn ogystal â'i allu i ladd gelynion yn agored heb gosb, yn deillio o'i thechnoleg daear prin, fel y Superman.
Diwydiant petrocemegol
Gellir defnyddio elfennau prin y ddaear i wneud catalyddion rhidyll moleciwlaidd yn y diwydiant petrocemegol, gyda manteision megis gweithgaredd uchel, detholusrwydd da, ac ymwrthedd cryf i wenwyn metel trwm. Felly, maent wedi disodli catalyddion silicad alwminiwm ar gyfer prosesau cracio catalytig petrolewm; Yn y broses gynhyrchu amonia synthetig, defnyddir ychydig bach o nitrad daear prin fel cocatalyst, ac mae ei allu prosesu nwy 1.5 gwaith yn fwy na chatalydd alwminiwm nicel; Yn y broses o syntheseiddio rwber cis-1,4-polybutadiene a rwber isoprene, mae gan y cynnyrch a geir gan ddefnyddio catalydd alwminiwm triisobutyl cycloalkanoate rare earth berfformiad rhagorol, gyda manteision megis llai o offer hongian gludiog, gweithrediad sefydlog, a phroses ôl-driniaeth fer ; Gellir defnyddio ocsidau daear prin cyfansawdd hefyd fel catalyddion ar gyfer puro nwy gwacáu o beiriannau hylosgi mewnol, a gellir defnyddio cerium naphthenate hefyd fel asiant sychu paent.
Gwydr-ceramig
Mae cymhwyso elfennau daear prin yn niwydiant gwydr a cherameg Tsieina wedi cynyddu ar gyfradd gyfartalog o 25% ers 1988, gan gyrraedd tua 1600 o dunelli ym 1998. Mae cerameg gwydr daear prin nid yn unig yn ddeunyddiau sylfaenol traddodiadol ar gyfer diwydiant a bywyd bob dydd, ond hefyd yn aelod mawr o'r maes uwch-dechnoleg. Gellir defnyddio ocsidau daear prin neu grynodiadau daear prin wedi'u prosesu yn eang fel powdrau caboli ar gyfer gwydr optegol, lensys sbectol, tiwbiau lluniau, tiwbiau osgilosgop, gwydr gwastad, plastig, a llestri bwrdd metel; Yn y broses o doddi gwydr, gellir defnyddio cerium deuocsid i gael effaith ocsideiddio cryf ar haearn, gan leihau'r cynnwys haearn yn y gwydr a chyflawni'r nod o dynnu'r lliw gwyrdd o'r gwydr; Gall ychwanegu ocsidau daear prin gynhyrchu gwydr optegol a gwydr arbennig at wahanol ddibenion, gan gynnwys gwydr sy'n gallu amsugno pelydrau uwchfioled, gwydr gwrthsefyll asid a gwres, gwydr gwrthsefyll pelydr-X, ac ati; Gall ychwanegu elfennau daear prin at wydredd ceramig a phorslen leihau darnio gwydreddau a gwneud i gynhyrchion gyflwyno gwahanol liwiau a sgleiniau, gan eu gwneud yn cael eu defnyddio'n helaeth yn y diwydiant cerameg.
Amaethyddiaeth
Mae canlyniadau ymchwil yn nodi y gall elfennau daear prin gynyddu cynnwys cloroffyl planhigion, gwella ffotosynthesis, hyrwyddo datblygiad gwreiddiau, a chynyddu amsugno maetholion gan wreiddiau. Gall elfennau prin y ddaear hefyd hyrwyddo egino hadau, cynyddu cyfradd egino hadau, a hyrwyddo twf eginblanhigion. Yn ogystal â'r prif swyddogaethau a grybwyllir uchod, mae ganddo hefyd y gallu i wella ymwrthedd clefydau, ymwrthedd oer, a gwrthsefyll sychder rhai cnydau. Mae astudiaethau niferus hefyd wedi dangos y gall defnyddio crynodiadau priodol o elfennau daear prin hyrwyddo amsugno, trawsnewid a defnyddio maetholion gan blanhigion. Gall chwistrellu elfennau daear prin gynyddu'r cynnwys Vc, cyfanswm y cynnwys siwgr, a chymhareb asid siwgr ffrwythau afal a sitrws, gan hyrwyddo lliwio ffrwythau ac aeddfedu cynnar. A gall atal dwyster resbiradol yn ystod storio a lleihau cyfradd pydredd.
Maes deunyddiau newydd
Defnyddir deunydd magnet parhaol haearn boron neodymium prin, gyda remanence uchel, gorfodaeth uchel, a chynnyrch ynni magnetig uchel, yn eang yn y diwydiannau electronig ac awyrofod a gyrru tyrbinau gwynt (yn arbennig o addas ar gyfer gweithfeydd pŵer ar y môr); Gellir defnyddio crisialau sengl ferrite math garnet a polycrystals a ffurfiwyd gan y cyfuniad o ocsidau daear prin pur a ferric ocsid yn y diwydiannau microdon ac electronig; Gellir defnyddio garnet alwminiwm Yttrium a gwydr neodymium wedi'i wneud o neodymium ocsid purdeb uchel fel deunyddiau laser solet; Gellir defnyddio hecsaboridau daear prin fel deunyddiau catod ar gyfer allyriadau electronau; Mae metel nicel Lanthanum yn ddeunydd storio hydrogen sydd newydd ei ddatblygu yn y 1970au; Mae cromad lanthanum yn ddeunydd thermodrydanol tymheredd uchel; Ar hyn o bryd, mae gwledydd ledled y byd wedi gwneud datblygiadau arloesol yn natblygiad deunyddiau uwchddargludo trwy ddefnyddio ocsidau bariwm wedi'u haddasu ag elfennau ocsigen copr bariwm yttrium, a all gael uwch-ddargludyddion yn yr ystod tymheredd nitrogen hylifol. Yn ogystal, mae daearoedd prin yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn goleuo ffynonellau golau trwy ddulliau megis powdr fflwroleuol, dwysáu powdr fflwroleuol sgrin, powdr fflwroleuol tri lliw cynradd, a chopi powdr lamp (ond oherwydd y gost uchel a achosir gan y cynnydd mewn prisiau daear prin, mae eu cymwysiadau mewn goleuadau yn gostwng yn raddol), yn ogystal â chynhyrchion electronig megis setiau teledu taflunio a thabledi; Mewn amaethyddiaeth, gall defnyddio symiau hybrin o bridd prin nitrad ar gnydau maes gynyddu eu cynnyrch 5-10%; Yn y diwydiant tecstilau ysgafn, mae cloridau daear prin hefyd yn cael eu defnyddio'n eang mewn lliw haul ffwr, lliwio ffwr, lliwio gwlân, a lliwio carped; Gellir defnyddio elfennau prin y ddaear mewn trawsnewidyddion catalytig modurol i drosi llygryddion mawr yn gyfansoddion diwenwyn yn ystod gwacáu injan.
Ceisiadau eraill
Mae elfennau prin y ddaear hefyd yn cael eu cymhwyso i wahanol gynhyrchion digidol, gan gynnwys dyfeisiau clyweledol, ffotograffiaeth a chyfathrebu, gan fodloni gofynion lluosog megis amser defnydd llai, cyflymach, ysgafnach, hirach, a chadwraeth ynni. Ar yr un pryd, mae hefyd wedi'i gymhwyso i feysydd lluosog megis ynni gwyrdd, gofal iechyd, puro dŵr, a chludiant.
Amser post: Awst-16-2023