Liste von 17 Verwendungsmöglichkeiten seltener Erden (mit Fotos)

AEine gängige Metapher lautet: Wenn Öl das Blut der Industrie ist, dannSeltene Erdenist das Vitamin der Industrie.

Seltene Erdenist die Abkürzung für eine Gruppe von Metallen.Seltene ErdenElemente (REE) wurden seit Ende des 18. Jahrhunderts nacheinander entdeckt.Es gibt 17 Arten von REE, darunter 15 Lanthanoide im Periodensystem der chemischen Elemente.Lanthan(La),Cer(Ce),Praseodym(Pr),Neodym(Nd), Promethium (Pm) usw. Derzeit wird es in vielen Bereichen wie Elektronik, Petrochemie und Metallurgie häufig eingesetzt.Fast alle drei bis fünf Jahre können Wissenschaftler neue Verwendungsmöglichkeiten für seltene Erden entdecken, und jede sechste Erfindung ist davon nicht mehr zu trennenSeltene Erden.

China ist reich anSeltene ErdenMineralien, die in drei Welten an erster Stelle stehen: die ersten bei den Ressourcenreserven, die etwa 23 % ausmachen;Die Produktion ist die erste und macht 80 bis 90 % der weltweiten Seltenerdrohstoffe aus;Das Verkaufsvolumen ist das erste: 60 bis 70 % der Seltenerdprodukte werden ins Ausland exportiert.Gleichzeitig ist China das einzige Land, das alle 17 Arten seltener Erdmetalle liefern kann, insbesondere mittelschwere und schwereseltene Erdenmit herausragendem militärischem Nutzen. Chinas Anteil ist beneidenswert.

Rsind Erdeist eine wertvolle strategische Ressource, die als „industrielles Mononatriumglutamat“ und „Mutter neuer Materialien“ bekannt ist und in der Spitzenwissenschaft und -technologie sowie in der Militärindustrie weit verbreitet ist.Nach Angaben des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie sind funktionelle Materialien wie zSeltene ErdenPermanentmagnet, Lumineszenz, Wasserstoffspeicherung und Katalyse sind zu unverzichtbaren Rohstoffen für High-Tech-Industrien wie die Herstellung fortschrittlicher Geräte, neue Energien und aufstrebende Industrien geworden. Es wird auch häufig in der Elektronik, der petrochemischen Industrie, der Metallurgie, dem Maschinenbau, der neuen Energie und dem Licht eingesetzt Industrie, Umweltschutz, Landwirtschaft und so weiter..

Bereits 1983 führte Japan ein strategisches Reservesystem für seltene Mineralien und 83 % seiner inländischen Mineralien einseltene Erdenkam aus China.

Schauen Sie sich noch einmal die Vereinigten Staaten anSeltene ErdenDie Reserven sind nach China die zweitgrößten, aber es ist soseltene Erdensind alle hellseltene Erden, die in schwere unterteilt sindseltene Erdenund leichte seltene Erden.Schwerseltene Erdensind sehr teuer und leichte Seltene Erden sind für den Abbau unwirtschaftlich, was zu einer Fälschung geworden istSeltene Erdens von Leuten aus der Branche.80 % der USASeltene ErdenImporte kommen aus China.

Genosse Deng Xiaoping sagte einmal: „Im Nahen Osten gibt es Öl undseltene Erdenin China.“ Die Bedeutung seiner Worte liegt auf der Hand. Seltene Erden sind nicht nur das notwendige „MSG“ für ein Fünftel von High-Tech-Produkten auf der Welt, sondern auch ein starkes Verhandlungsobjekt für China am weltweiten Verhandlungstisch die Zukunft. Schützen und wissenschaftlich nutzenSeltene ErdenRessourcen,Es ist in den letzten Jahren zu einer nationalen Strategie geworden, die von vielen Menschen mit hohen Idealen gefordert wird, um kostbare Ressourcen zu verhindernSeltene Erdendass Ressourcen nicht blind verkauft und in westliche Länder exportiert werden.Im Jahr 1992 stellte Deng Xiaoping klar den Status Chinas als Großstaat festSeltene ErdenLand.

Liste der Verwendungen von 17 seltenen Erden

1.Lanthanwird in Legierungsmaterialien und Agrarfolien verwendet

2.Cerwird häufig in Autoglas verwendet

3 Praseodymwird häufig in Keramikpigmenten verwendet

4.Neodymwird häufig in Materialien für die Luft- und Raumfahrt verwendet

5. Promethium liefert Hilfsenergie für Satelliten

6.Anwendung vonSamariumim Atomenergiereaktor

7EuropiumHerstellung von Linsen und Flüssigkristallanzeigen

8.Gadoliniumfür die medizinische Magnetresonanztomographie

9.Terbiumwird in Flügelreglern von Flugzeugen verwendet

10.Erbiumwird im Laser-Entfernungsmesser in militärischen Angelegenheiten verwendet

11.Dysprosiumwird als Lichtquelle für Film und Druck verwendet

12 .Holmiumwird zur Herstellung optischer Kommunikationsgeräte verwendet

13 .Thuliumwird zur klinischen Diagnose und Behandlung von Tumoren eingesetzt

14.YtterbiumZusatzstoff für Computerspeicherelement

15.Anwendung vonLutetiumin der Energiebatterietechnologie

16.Yttriumstellt Drähte und Flugzeugkomponenten her

17.Scandiumwird häufig zur Herstellung von Legierungen verwendet

Die Einzelheiten sind wie folgt:

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Lanthan(LA)

Im Golfkrieg wurde das Nachtsichtgerät mitSeltene ErdenElementLanthanwurde zur überwältigenden Quelle für US-Panzer. Das obige Bild zeigtLanthanchloridPulver (Datenkarte)

Lanthanwird häufig in piezoelektrischen Materialien, elektrothermischen Materialien, thermoelektrischen Materialien, magnetoresistiven Materialien, Lumineszenzmaterialien (blaues Pulver), Wasserstoffspeichermaterialien, optischem Glas, Lasermaterialien, verschiedenen Legierungsmaterialien usw. verwendet.Lanthanwird auch in Katalysatoren für die Herstellung vieler organischer chemischer Produkte verwendet, haben Wissenschaftler benanntLanthan„Super-Kalzium“ wegen seiner Wirkung auf Nutzpflanzen.

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Cer(CE)

Cerkann als Katalysator, Lichtbogenelektrode und Spezialglas verwendet werden.Cerlegierungist hitzebeständig und kann zur Herstellung von Jet-Antriebsteilen verwendet werden (Datenkarte)

(1)CerAls Glaszusatz kann es ultraviolette und infrarote Strahlen absorbieren und wird häufig in Autoglas verwendet. Es kann nicht nur ultraviolette Strahlen verhindern, sondern auch die Temperatur im Auto senken, um Strom für die Klimaanlage zu sparen. Seit 1997 In Japan wurde dem gesamten Autoglas Ceroxid zugesetzt.Im Jahr 1996 wurden mindestens 2000 Tonnen Ceroxid in Autoglas verwendet, in den Vereinigten Staaten sogar mehr als 1000 Tonnen.

(2) DerzeitCerwird in Autoabgasreinigungskatalysatoren verwendet, die wirksam verhindern können, dass eine große Menge Autoabgase in die Luft abgegeben werden.Der Verbrauch vonCerin den Vereinigten Staaten macht ein Drittel des Gesamtverbrauchs ausSeltene Erden.

(3) Cersulfid kann in Pigmenten anstelle von Blei, Cadmium und anderen Metallen verwendet werden, die für die Umwelt und den Menschen schädlich sind.Es kann zum Einfärben von Kunststoffen, Beschichtungen, Tinten und Papierindustrien verwendet werden. Derzeit ist das führende Unternehmen das französische Unternehmen Rhone Planck.

(4) CE: Das LiSAF-Lasersystem ist ein in den USA entwickelter Festkörperlaser.Es kann zum Nachweis biologischer Waffen und Medikamente durch Überwachung der Tryptophankonzentration eingesetzt werden.Cerist in vielen Bereichen weit verbreitet.Fast alle Seltenerdanwendungen enthaltenCer.Wie Polierpulver, Wasserstoffspeichermaterialien, thermoelektrische Materialien,CerWolframelektroden, Keramikkondensatoren, piezoelektrische Keramik,Cer SiliziumkarbidSchleifmittel, Rohstoffe für Brennstoffzellen, Benzinkatalysatoren, einige permanentmagnetische Materialien, verschiedene legierte Stähle und Nichteisenmetalle.

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Praseodym(PR)

Praseodym-Neodym-Legierung

(1)Praseodymwird häufig in der Baukeramik und Gebrauchskeramik verwendet.Es kann mit Keramikglasur gemischt werden, um eine Farbglasur herzustellen, und kann auch als Unterglasurpigment verwendet werden.Das Pigment ist hellgelb mit reiner und eleganter Farbe.

(2) Es wird zur Herstellung von Permanentmagneten verwendet. KostengünstigPraseodymUndNeodym-Metallstatt PureNeodym-MetallUm Permanentmagnetmaterial herzustellen, werden seine Sauerstoffbeständigkeit und seine mechanischen Eigenschaften offensichtlich verbessert und es kann zu Magneten verschiedener Formen verarbeitet werden. Es wird häufig in verschiedenen elektronischen Geräten und Motoren verwendet.

(3) Wird beim katalytischen Cracken von Erdöl verwendet. Die Aktivität, Selektivität und Stabilität des Katalysators können durch Zugabe des angereicherten Katalysators verbessert werdenPraseodymUndNeodymin Y-Zeolith-Molekularsieb zur Herstellung eines Erdöl-Crackkatalysators. China begann in den 1970er Jahren mit der industriellen Nutzung, und der Verbrauch steigt.

(4)Praseodymkann auch zum abrasiven Polieren verwendet werden. Darüber hinausPraseodymwird häufig im Glasfaserbereich eingesetzt.

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Neodym(nd)

Warum kann der M1-Panzer zuerst gefunden werden? Der Panzer ist mit einem Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser ausgestattet, der bei klarem Tageslicht eine Reichweite von fast 4000 Metern erreichen kann (Datenkarte)

Mit der Geburt vonPraseodym,Neodymentstand.Die Einführung von Neodym aktivierte dieSeltene ErdenBereich, spielte eine wichtige Rolle im Bereich der Seltenen Erden und beeinflusste dieSeltene ErdenMarkt.

Neodymhat sich aufgrund seiner einzigartigen Position im Bereich seit vielen Jahren zu einem Hotspot auf dem Markt entwickeltseltene Erden.Der größte Benutzer vonNeodym-Metallist NdFeB-Permanentmagnetmaterial.Das Aufkommen von NdFeB-Permanentmagneten hat dem Hightech-Bereich der seltenen Erden neue Dynamik verliehen.Der NdFeB-Magnet wird aufgrund seines hohen magnetischen Energieprodukts als „König der Permanentmagnete“ bezeichnet. Aufgrund seiner hervorragenden Leistung wird er häufig in der Elektronik-, Maschinen- und anderen Industriezweigen eingesetzt.Die erfolgreiche Entwicklung des Alpha-Magnetspektrometers zeigt, dass die magnetischen Eigenschaften von NdFeB-Magneten in China Weltklasseniveau erreicht haben.Neodym iWird auch in Nichteisenmaterialien verwendet.Die Zugabe von 1,5–2,5 % Neodym zu einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung kann die Hochtemperaturleistung, Luftdichtheit und Korrosionsbeständigkeit der Legierung verbessern. Weit verbreitet als Materialien für die Luft- und Raumfahrt.Darüber hinaus erzeugt mit Neodym dotierter Yttrium-Aluminium-Granat einen kurzwelligen Laserstrahl, der in der Industrie häufig zum Schweißen und Schneiden dünner Materialien mit einer Dicke von weniger als 10 mm eingesetzt wird.In der medizinischen Behandlung wird anstelle eines Skalpells ein Nd:YAG-Laser zur Entfernung chirurgischer Eingriffe oder zur Desinfektion von Wunden eingesetzt.Neodymwird auch zum Färben von Glas- und Keramikmaterialien sowie als Zusatzstoff für Gummiprodukte verwendet.

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Promethium (Pm)

Promethium ist ein künstliches radioaktives Element, das von Kernreaktoren produziert wird (Datenkarte)

(1) Kann als Wärmequelle verwendet werden.Bereitstellung von Hilfsenergie für Vakuumdetektion und künstlichen Satelliten.

(2)Pm147 sendet niederenergetische β-Strahlen aus, die zur Herstellung von Beckenbatterien verwendet werden können.Als Stromversorgung für Raketenleitinstrumente und Uhren.Diese Art von Batterie ist klein und kann mehrere Jahre lang ununterbrochen verwendet werden.Darüber hinaus wird Promethium auch in tragbaren Röntgengeräten, zur Herstellung von Leuchtstoff, zur Dickenmessung und in Leuchtfeuerlampen verwendet.

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Samarium(Sm)

Metall-Samarium(Datenkarte)

Smist hellgelb und ist das Rohmaterial für Sm-Co-Permanentmagnete. Sm-Co-Magnete sind der früheste in der Industrie verwendete Seltenerdmagnet.Es gibt zwei Arten von Permanentmagneten: das SmCo5-System und das Sm2Co17-System.In den frühen 1970er Jahren wurde das SmCo5-System erfunden, und in der späteren Zeit wurde das Sm2Co17-System erfunden.Jetzt wird der Forderung des Letzteren Vorrang eingeräumt.Die Reinheit vonSamariumoxidbenutzt inSamariumKobaltmagnet muss nicht zu hoch sein.In Anbetracht der Kosten werden hauptsächlich etwa 95 % der Produkte verwendet.Zusätzlich,Samariumoxidwird auch in Keramikkondensatoren und Katalysatoren verwendet.Zusätzlich,Samariumverfügt über nukleare Eigenschaften, die als Strukturmaterialien, Abschirmmaterialien und Kontrollmaterialien für Atomreaktoren verwendet werden können, sodass die durch Kernspaltung erzeugte riesige Energie sicher genutzt werden kann.

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Europium(EU)

EuropiumoxidPulver (Datenkarte)

Europiumoxidwird hauptsächlich für Leuchtstoffe verwendet (Datenkarte)

Im Jahr 1901 entdeckte Eugene-AntoleDemarcay ein neues Element aus „Samarium", genanntEuropium.Dies ist wahrscheinlich nach dem Wort Europa benannt.Europiumoxidwird hauptsächlich für fluoreszierendes Pulver verwendet.Eu3+ wird als Aktivator des roten Leuchtstoffs verwendet, und Eu2+ wird als blauer Leuchtstoff verwendet.Jetzt ist Y2O2S:Eu3+ der beste Leuchtstoff in Bezug auf Lichtausbeute, Beschichtungsstabilität und Recyclingkosten. Darüber hinaus wird es aufgrund der Verbesserung von Technologien wie der Verbesserung der Lichtausbeute und des Kontrasts häufig verwendet.Europiumoxidwurde in den letzten Jahren auch als stimulierter Emissionsleuchtstoff für neue medizinische Röntgendiagnosesysteme verwendet.Europiumoxidkann auch zur Herstellung farbiger Linsen und optischer Filter sowie für magnetische Blasenspeichergeräte verwendet werden. Außerdem kann es seine Talente bei Kontrollmaterialien, Abschirmmaterialien und Strukturmaterialien von Atomreaktoren unter Beweis stellen.

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Gadolinium(G-tt)

Gadoliniumund seine Isotope sind die wirksamsten Neutronenabsorber und können als Inhibitoren von Kernreaktoren verwendet werden.(Datenkarte)

(1) Sein wasserlöslicher paramagnetischer Komplex kann das NMR-Bildgebungssignal des menschlichen Körpers bei der medizinischen Behandlung verbessern.

(2) Sein Schwefeloxid kann als Matrixgitter für Oszilloskopröhren und Röntgenschirme mit besonderer Helligkeit verwendet werden.

(3)Gadolinium in GadoliniumGalliumgranat ist ein ideales Einzelsubstrat für das Blasengedächtnis.

(4) Es kann als festes magnetisches Kühlmedium ohne Einschränkung des Camot-Zyklus verwendet werden.

(5) Es wird als Inhibitor zur Kontrolle des Kettenreaktionsgrads von Kernkraftwerken verwendet, um die Sicherheit nuklearer Reaktionen zu gewährleisten.

(6) Es wird als Zusatz zu verwendetSamariumKobaltmagnet, um sicherzustellen, dass sich die Leistung nicht mit der Temperatur ändert.

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Terbium(Tb)

TerbiumoxidPulver (Datenkarte)

Die Anwendung vonTerbiumMeist handelt es sich um den High-Tech-Bereich, bei dem es sich um ein Spitzenprojekt mit hohem Technologie- und Wissensaufwand sowie um ein Projekt mit bemerkenswertem wirtschaftlichen Nutzen und attraktiven Entwicklungsaussichten handelt.

(1) Leuchtstoffe werden als Aktivatoren für grünes Pulver in dreifarbigen Leuchtstoffen verwendet, wie z. B. einer Terbium-aktivierten Phosphatmatrix, einer Terbium-aktivierten Silikatmatrix uswTerbium-aktivierte Cer-Magnesium-Aluminat-Matrix, die alle im angeregten Zustand grünes Licht emittieren.

(2) Magnetooptische Speichermaterialien.In den letzten Jahren haben magnetooptische Terbiummaterialien das Ausmaß der Massenproduktion erreicht.Magnetooptische Scheiben aus amorphen Tb-Fe-Filmen werden als Computerspeicherelemente verwendet und die Speicherkapazität wird um das 10- bis 15-fache erhöht.

(3) Magnetooptisches Glas,Terbium-haltiges Faraday-Rotationsglas ist das Schlüsselmaterial für die Herstellung von Rotatoren, Isolatoren und Annulatoren, die in der Lasertechnologie weit verbreitet sind.Insbesondere die Entwicklung von TerFenol hat eine neue Anwendung von Terfenol eröffnet, einem neuen Material, das in den 1970er Jahren entdeckt wurde.Die Hälfte dieser Legierung besteht ausTerbiumUndDysprosium, manchmal mitHolmiumund der Rest ist Eisen. Die Legierung wurde zuerst vom Ames Laboratory in Iowa, USA, entwickelt.Wenn Terfenol in ein Magnetfeld gebracht wird, verändert sich seine Größe stärker als bei gewöhnlichen magnetischen Materialien, was einige präzise mechanische Bewegungen ermöglichen kann.Terbium-Dysprosium-Eisen wurde zunächst hauptsächlich im Sonarbereich eingesetzt und ist derzeit in vielen Bereichen weit verbreitet, vom Kraftstoffeinspritzsystem über die Flüssigkeitsventilsteuerung und Mikropositionierung bis hin zu mechanischen Aktuatoren, Mechanismen und Flügelreglern für Flugzeug-Weltraumteleskope.

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Dysprosium(Dy)

Metalldysprosium(Datenkarte)

(1) Als Zusatz zu NdFeB-Permanentmagneten etwa 2 bis 3 % hinzufügenDysprosiumZu diesem Magneten kann seine Koerzitivkraft verbessert werden.In der Vergangenheit war die Nachfrage nachDysprosiumwar nicht groß, aber mit der steigenden Nachfrage nach NdFeB-Magneten wurde es zu einem notwendigen Zusatzelement, und der Gehalt muss etwa 95 bis 99,9 % betragen, und die Nachfrage stieg ebenfalls schnell an.

(2)Dysprosiumwird als Aktivator von Phosphor verwendet.DreiwertigDysprosiumist ein vielversprechendes aktivierendes Ion dreifarbiger Leuchtstoffe mit einem einzelnen Leuchtzentrum.Es besteht hauptsächlich aus zwei Emissionsbändern, eines ist die Emission von gelbem Licht, das andere ist die Emission von blauem Licht.Die Leuchtstoffe dotiert mitDysprosiumkönnen als Tricolor-Leuchtstoffe verwendet werden.

(3)Dysprosiumist ein notwendiger Metallrohstoff für die Herstellung einer Terfenol-Legierung in einer magnetostriktiven Legierung, die einige präzise Aktivitäten mechanischer Bewegung realisieren kann.

(4)Dysprosiummetallkann als magnetooptisches Speichermaterial mit hoher Aufzeichnungsgeschwindigkeit und Leseempfindlichkeit verwendet werden.

(5) Wird zur Herstellung von verwendetDysprosiumLampen, der Arbeitsstoff, der in verwendet wirdDysprosiumLampen sind Dysprosiumiodid, das die Vorteile hoher Helligkeit, guter Farbe, hoher Farbtemperatur, geringer Größe, stabiler Lichtbogen usw. aufweist und als Lichtquelle für Filme und Drucke verwendet wird.

(6)Dysprosiumwird aufgrund seiner großen Neutroneneinfangquerschnittsfläche zur Messung des Neutronenenergiespektrums oder als Neutronenabsorber in der Atomenergieindustrie verwendet.

(7)Dy3Al5O12 kann auch als magnetischer Arbeitsstoff für die magnetische Kühlung verwendet werden.Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie erweitern sich die Anwendungsbereiche vonDysprosiumwird kontinuierlich erweitert und erweitert.

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Holmium(Ho)

Ho-Fe-Legierung(Datenkarte)

Derzeit muss das Anwendungsgebiet von Eisen weiterentwickelt werden, und der Verbrauch ist nicht sehr groß.Kürzlich wurde dieSeltene ErdenDas Forschungsinstitut von Baotou Steel hat die Hochtemperatur- und Hochvakuum-Destillationsreinigungstechnologie übernommen und hochreines Metall Qin Ho/>RE>99,9 % mit niedrigem Gehalt an Nicht-Seltene ErdenVerunreinigungen.

Die Hauptverwendungszwecke von Schlössern sind derzeit:

(1) Als Zusatz zur Metall-Halogenlampe ist die Metall-Halogenlampe eine Art Gasentladungslampe, die auf der Basis einer Hochdruck-Quecksilberlampe entwickelt wurde und deren Charakteristik darin besteht, dass die Glühbirne mit verschiedenen Substanzen gefüllt istseltene Erdeh-Halogenide.Derzeit werden hauptsächlich Iodide seltener Erden verwendet, die bei Gasentladungen unterschiedliche Spektrallinien emittieren.Der in der Eisenlampe verwendete Arbeitsstoff ist Qiniodid. In der Lichtbogenzone kann eine höhere Konzentration an Metallatomen erreicht werden, wodurch die Strahlungseffizienz erheblich verbessert wird.

(2) Eisen kann als Zusatz zur Aufnahme von Eisen oder Milliarden-Aluminium-Granat verwendet werden

(3) Khin-dotierter Aluminiumgranat (Ho:YAG) kann 2-um-Laser emittieren, und die Absorptionsrate von 2-um-Lasern durch menschliches Gewebe ist hoch, fast drei Größenordnungen höher als die von Hd:YAG.Daher kann bei der Verwendung eines Ho:YAG-Lasers für medizinische Operationen nicht nur die Operationseffizienz und -genauigkeit verbessert, sondern auch der Bereich der thermischen Schäden auf eine kleinere Größe reduziert werden.Der vom Sperrkristall erzeugte freie Strahl kann Fett entfernen, ohne übermäßige Hitze zu erzeugen. Um die thermische Schädigung von gesundem Gewebe zu verringern, wird berichtet, dass die W-Laser-Behandlung von Glaukom in den Vereinigten Staaten die Schmerzen bei Operationen reduzieren kann. Das Niveau Der Einsatz von 2-um-Laserkristallen in China hat das internationale Niveau erreicht, daher ist es notwendig, diese Art von Laserkristall zu entwickeln und zu produzieren.

(4) Der magnetostriktiven Legierung Terfenol-D kann auch eine kleine Menge Cr zugesetzt werden, um das für die Sättigungsmagnetisierung erforderliche externe Feld zu verringern.

(5) Darüber hinaus können mit Eisen dotierte Fasern zur Herstellung von Faserlasern, Faserverstärkern, Fasersensoren und anderen optischen Kommunikationsgeräten verwendet werden, die in der heutigen schnellen Glasfaserkommunikation eine wichtigere Rolle spielen werden

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Erbium(ER)

ErbiumoxidPulver (Informationstabelle)

(1) Die Lichtemission von Er3+ bei 1550 nm ist von besonderer Bedeutung, da diese Wellenlänge den geringsten Verlust optischer Fasern in der Glasfaserkommunikation aufweist.Nach der Anregung durch 980-nm- und 1480-nm-Licht geht das Köder-Ion (Er3+) vom Grundzustand 4115/2 in den hochenergetischen Zustand 4I13/2 über. Wenn Er3+ im hochenergetischen Zustand zurück in den Grundzustand übergeht, Es strahlt Licht mit einer Wellenlänge von 1550 nm aus.Quarzfasern können Licht verschiedener Wellenlängen übertragen. Allerdings ist die optische Dämpfungsrate des 1550-nm-Bandes am niedrigsten (0,15 dB/km), was fast der unteren Grenzdämpfungsrate entspricht. Daher ist der optische Verlust der Glasfaserkommunikation minimal, wenn Es wird als Signallicht bei 1550 nm verwendet. Wenn auf diese Weise die entsprechende Köderkonzentration in die entsprechende Matrix eingemischt wird, kann der Verstärker den Verlust im Kommunikationssystem nach dem Laserprinzip kompensieren, also im Telekommunikationsnetz welche Um das optische 1550-nm-Signal zu verstärken, ist der mit Köder dotierte Faserverstärker ein unverzichtbares optisches Gerät.Derzeit ist der mit Ködern dotierte Quarzfaserverstärker kommerzialisiert. Es wird berichtet, dass die dotierte Menge in optischen Fasern zur Vermeidung nutzloser Absorption Dutzende bis Hunderte von ppm beträgt. Die schnelle Entwicklung der Glasfaserkommunikation wird neue Anwendungsfelder eröffnen .

(2) (2) Darüber hinaus sind der mit Köder dotierte Laserkristall und sein 1730-nm-Laser und sein 1550-nm-Laser sicher für das menschliche Auge, haben eine gute atmosphärische Übertragungsleistung, ein starkes Durchdringungsvermögen für Rauch auf dem Schlachtfeld, eine gute Sicherheit und sind nicht leicht zu erkennen Feind, und der Kontrast der Strahlung militärischer Ziele ist groß.Es wurde zu einem tragbaren Laser-Entfernungsmesser verarbeitet, der im militärischen Einsatz für das menschliche Auge ungefährlich ist.

(3) (3) Er3 + kann Glas zugesetzt werden, um Seltenerdglas-Lasermaterial herzustellen, das das feste Lasermaterial mit der größten Ausgangsimpulsenergie und der höchsten Ausgangsleistung ist.

(4) Er3 + kann auch als aktives Ion verwendet werdenSeltene ErdenUpconversion-Lasermaterialien.

(5) (5) Darüber hinaus kann der Köder auch zum Entfärben und Färben von Glas und Kristallglas verwendet werden.

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Thulium(TM)

Nach der Bestrahlung in einem KernreaktorThuliumerzeugt ein Isotop, das Röntgenstrahlen aussenden kann, die als tragbare Röntgenquelle verwendet werden können (Datenkarte)

(1)ThuliumWird als Strahlenquelle für tragbare Röntgengeräte verwendet.Nach der Bestrahlung im Kernreaktor erzeugt TM eine Art Isotop, das Röntgenstrahlen aussenden kann, die zur Herstellung eines tragbaren Blutbestrahlungsgeräts verwendet werden können.Diese Art von Radiometer kann yu-169 unter Einwirkung von Fern- und Mittelstrahl in TM-170 umwandeln und Röntgenstrahlen ausstrahlen, um Blut zu bestrahlen und weiße Blutkörperchen zu reduzieren.Es sind diese weißen Blutkörperchen, die die Abstoßung einer Organtransplantation bewirken, um die frühzeitige Abstoßung von Organen zu reduzieren.

(2) (2)Thuliumkann aufgrund seiner hohen Affinität zum Tumorgewebe auch in der klinischen Diagnose und Behandlung von Tumoren eingesetzt werden; schwere Seltene Erden sind verträglicher als leichteSeltene Erden, vor allem die Affinität von Yu ist am größten.

(3) (3) Der Röntgensensibilisator Laobr: br (blau) wird als Aktivator im Leuchtstoff des Röntgensensibilisierungsbildschirms verwendet, um die optische Empfindlichkeit zu erhöhen und so die Belastung und Schädigung des Menschen durch Röntgenstrahlen zu verringern× Die Strahlendosis beträgt 50 %, was in der medizinischen Anwendung von großer praktischer Bedeutung ist.

(4) (4) Die Metallhalogenidlampe kann als Zusatz in einer neuen Lichtquelle verwendet werden.

(5) (5) Tm3 + kann zu Glas hinzugefügt werden, um Seltenerdglas-Lasermaterial herzustellen, das das Festkörperlasermaterial mit dem größten Ausgangsimpuls und der höchsten Ausgangsleistung ist. Tm3 + kann auch als Aktivierungsion verwendet werden von Seltenerd-Upconversion-Lasermaterialien.

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Ytterbium(Yb)

Ytterbiummetall(Datenkarte)

(1) Als wärmeabschirmendes Beschichtungsmaterial. Die Ergebnisse zeigen, dass Spiegel offensichtlich die Korrosionsbeständigkeit einer elektrolytisch abgeschiedenen Zinkbeschichtung verbessern können und die Korngröße einer Beschichtung mit Spiegel kleiner ist als die einer Beschichtung ohne Spiegel.

(2) Als magnetostriktives Material. Dieses Material weist die Eigenschaften der Riesenmagnetostriktion auf, d Riesenmagnetostriktion.

(3) Spiegelelement zur Druckmessung.Experimente zeigen, dass die Empfindlichkeit des Spiegelelements im kalibrierten Druckbereich hoch ist, was einen neuen Weg für die Anwendung des Spiegels bei der Druckmessung eröffnet.

(4) Füllungen auf Harzbasis für Hohlräume von Backenzähnen als Ersatz für das früher häufig verwendete Silberamalgam.

(5) Japanische Wissenschaftler haben die Vorbereitung eines eingebetteten Linienwellenleiterlasers aus spiegeldotiertem Vanadium-Baht-Granat erfolgreich abgeschlossen, was für die weitere Entwicklung der Lasertechnologie von großer Bedeutung ist.Darüber hinaus wird der Spiegel auch für fluoreszierende Pulveraktivatoren, Radiokeramiken, Zusatzstoffe für elektronische Computerspeicherelemente (Magnetblasen), Glasfaserflussmittel und optische Glaszusätze usw. verwendet.

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Lutetium(Lu)

LutetiumoxidPulver (Datenkarte)

Yttrium-Lutetium-Silikatkristall (Datenkarte)

(1) einige Speziallegierungen herstellen.Beispielsweise kann eine Lutetium-Aluminium-Legierung für die Neutronenaktivierungsanalyse verwendet werden.

(2) StabilLutetiumNuklide spielen eine katalytische Rolle beim Cracken, Alkylieren, Hydrieren und Polymerisieren von Erdöl.

(3) Durch die Zugabe von Yttriumeisen oder Yttriumaluminiumgranat können einige Eigenschaften verbessert werden.

(4) Rohstoffe des magnetischen Blasenreservoirs.

(5) Ein funktioneller Verbundkristall, Lutetium-dotiertes Aluminium-Yttrium-Neodym-Tetraborat, gehört zum technischen Gebiet der Kristallzüchtung durch Salzlösungskühlung.Experimente zeigen, dass mit Lutetium dotierte NYAB-Kristalle NYAB-Kristallen hinsichtlich optischer Gleichmäßigkeit und Laserleistung überlegen sind.

(6) Es wurde festgestellt, dassLutetiumhat potenzielle Anwendungen in der elektrochromen Anzeige und in niederdimensionalen molekularen Halbleitern.Zusätzlich,Lutetiumwird auch in der Energiebatterietechnologie und als Aktivator von Phosphor verwendet.

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Yttrium(y)

Yttriumist weit verbreitet, Yttrium-Aluminium-Granat kann als Lasermaterial verwendet werden, Yttrium-Eisen-Granat wird für Mikrowellentechnologie und akustische Energieübertragung verwendet, und europiumdotiertes Yttriumvanadat und europiumdotiertes YttriumvanadatYttriumoxidwerden als Leuchtstoffe für Farbfernsehgeräte verwendet.(Datenkarte)

(1) Zusatzstoffe für Stahl und Nichteisenlegierungen.FeCr-Legierung enthält normalerweise 0,5–4 %Yttrium, was die Oxidationsbeständigkeit und Duktilität dieser rostfreien Stähle verbessern kann;Die umfassenden Eigenschaften der MB26-Legierung werden offensichtlich durch die Zugabe einer geeigneten Menge einer Yttrium-reichen Mischung verbessertSeltene Erden, das einige mittelfeste Aluminiumlegierungen ersetzen und in den beanspruchten Komponenten von Flugzeugen eingesetzt werden kann.Zugabe einer kleinen Menge Yttrium-reichSeltene Erdenin eine Al-Zr-Legierung, die Leitfähigkeit dieser Legierung kann verbessert werden;Die Legierung wurde von den meisten Drahtfabriken in China übernommen.Die Zugabe von Yttrium zu einer Kupferlegierung verbessert die Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit.

(2) Siliziumnitrid-Keramikmaterial mit 6 %Yttriumund 2 % Aluminium können zur Entwicklung von Motorteilen verwendet werden.

(3) Der Nd:Y:Al:Granat-Laserstrahl mit einer Leistung von 400 Watt wird zum Bohren, Schneiden und Schweißen großer Bauteile verwendet.

(4) Der aus Y-Al-Granat-Einkristall bestehende Elektronenmikroskopschirm weist eine hohe Fluoreszenzhelligkeit, eine geringe Absorption von Streulicht sowie eine gute Hochtemperaturbeständigkeit und mechanische Verschleißfestigkeit auf.

(5) HochYttriumStrukturlegierungen mit 90 % Yttrium können in der Luftfahrt und an anderen Orten verwendet werden, wo eine niedrige Dichte und ein hoher Schmelzpunkt erforderlich sind.

(6) Yttrium-dotiertes SrZrO3-Hochtemperatur-Protonenleitmaterial, das derzeit viel Aufmerksamkeit erregt, ist von großer Bedeutung für die Herstellung von Brennstoffzellen, Elektrolysezellen und Gassensoren, die eine hohe Wasserstofflöslichkeit erfordern.Zusätzlich,Yttriumwird auch als Hochtemperatur-Sprühmaterial, als Verdünnungsmittel für Kernreaktorbrennstoffe, als Additiv für permanentmagnetische Materialien und als Getter in der Elektronikindustrie verwendet.

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Scandium(Sc)

Metallscandium(Datenkarte)

Im Vergleich zu Yttrium und Lanthanidenelementen weist Scandium einen besonders kleinen Ionenradius und eine besonders schwache Alkalität des Hydroxids auf.Deshalb wannScandiumund Seltenerdelemente werden miteinander vermischt,Scandiumfällt bei der Behandlung mit Ammoniak (oder extrem verdünntem Alkali) zuerst aus und kann daher leicht abgetrennt werdenSeltene ErdenElemente nach der Methode der „fraktionierten Ausfällung“.Eine andere Methode besteht darin, die Polarisationszersetzung von Nitrat zur Trennung zu nutzen. Scandiumnitrat lässt sich am einfachsten zersetzen und erreicht so den Zweck der Trennung.

Sc kann durch Elektrolyse gewonnen werden.ScCl3, KCl und LiCl werden bei der Raffinierung von Scandium gemeinsam geschmolzen und das geschmolzene Zink wird als Kathode für die Elektrolyse verwendetScandiumwird auf der Zinkelektrode abgeschieden und dann wird das Zink verdampft, um es zu erhaltenScandium.Zusätzlich,Scandiumlässt sich bei der Verarbeitung von Erzen zur Herstellung von Uran-, Thorium- und Lanthanoidelementen leicht zurückgewinnen.Umfassende Wiederherstellung der damit verbundenenScandiumaus Wolfram- und Zinnerz ist ebenfalls eine der wichtigen QuellenScandium.Scandiumliegt in der Verbindung hauptsächlich im dreiwertigen Zustand vor, zu dem leicht oxidiert werden kannSc2O3an der Luft verliert es seinen metallischen Glanz und wird dunkelgrau.

Die Hauptverwendungen vonScandiumSind:

(1)Scandiumkann mit heißem Wasser unter Freisetzung von Wasserstoff reagieren und ist außerdem in Säure löslich, sodass es ein starkes Reduktionsmittel ist.

(2)Scandiumoxidund Hydroxid sind nur alkalisch, ihre Salzasche lässt sich jedoch kaum hydrolysieren.Scandiumchlorid ist ein weißer Kristall, der in Wasser löslich ist und an der Luft zerfließt.
(3) In der metallurgischen IndustrieScandiumwird häufig zur Herstellung von Legierungen (Legierungszusätzen) verwendet, um die Festigkeit, Härte, Hitzebeständigkeit und Leistung von Legierungen zu verbessern.Fügen Sie beispielsweise eine kleine Menge hinzuScandiumZu geschmolzenem Eisen können die Eigenschaften von Gusseisen erheblich verbessert werden, indem eine kleine Menge hinzugefügt wirdScandiumzu Aluminium kann dessen Festigkeit und Hitzebeständigkeit verbessern.

(4) In der ElektronikindustrieScandiumkönnen als verschiedene Halbleiterbauelemente verwendet werden.Beispielsweise hat die Anwendung von Scandiumsulfit in Halbleitern im In- und Ausland Aufmerksamkeit erregt, ebenso wie die Verwendung von FerritScandiumist auch bei Computer-Magnetkernen vielversprechend.

(5) In der chemischen IndustrieScandiumDie Verbindung wird als Alkoholdehydrierungs- und Dehydratisierungsmittel verwendet, das ein effizienter Katalysator für die Herstellung von Ethylen und Chlor aus Salzsäureabfällen ist.

(6) In der Glasindustrie werden Spezialgläser verwendetScandiumhergestellt werden kann.

(7) In der ElektrolichtquellenindustrieScandiumund Natriumlampen ausScandiumund Natrium haben die Vorteile einer hohen Effizienz und einer positiven Lichtfarbe.

(8)Scandiumkommt in der Natur in Form von 45Sc vor.Darüber hinaus gibt es neun radioaktive Isotope vonScandium, nämlich 40~44Sc und 46~49Sc.Unter ihnen wurde 46Sc als Tracer in der chemischen Industrie, Metallurgie und Ozeanographie eingesetzt.In der Medizin gibt es Menschen im Ausland, die 46Sc zur Behandlung von Krebs einsetzen.