فهرست 17 مورد استفاده از زمین های کمیاب (همراه با عکس)

Aاستعاره رایج این است که اگر نفت خون صنعت است، پسزمین کمیابویتامین صنعت است.

زمین کمیابمخفف گروهی از فلزات است.زمین کمیابعناصر، REE) یکی پس از دیگری از اواخر قرن 18 کشف شده اند.17 نوع REE شامل 15 لانتانید در جدول تناوبی عناصر شیمیایی وجود دارد.لانتانیم(لا)سریم(CE)،پرازئودیمیم(Pr)نئودیمیم(Nd)، پرومتیم (Pm) و غیره در حال حاضر در بسیاری از زمینه ها مانند الکترونیک، پتروشیمی و متالورژی به طور گسترده استفاده می شود.تقریباً هر 3 تا 5 سال، دانشمندان می‌توانند کاربردهای جدیدی از خاک‌های کمیاب را کشف کنند و از هر شش اختراع، یک مورد را نمی‌توان از آن جدا کرد.زمین کمیاب.

چین غنی استزمین کمیابمواد معدنی، رتبه اول در سه جهان: اولین در ذخایر منابع، حدود 23٪.تولید اولین محصول است که 80 تا 90 درصد از کالاهای کمیاب جهان را تشکیل می دهد.حجم فروش اولین بار است که 60 تا 70 درصد محصولات کمیاب به خارج از کشور صادر می شود.در عین حال، چین تنها کشوری است که می تواند تمام 17 نوع فلزات کمیاب خاکی، به ویژه متوسط ​​و سنگین را تامین کند.خاک های کمیاببا استفاده نظامی برجسته. سهم چین قابل رشک است.

Rزمین هستندیک منبع استراتژیک ارزشمند است که به عنوان "مونوسدیم گلوتامات صنعتی" و "مادر مواد جدید" شناخته می شود و به طور گسترده در علم و فناوری پیشرفته و صنایع نظامی استفاده می شود.طبق اعلام وزارت صنعت و فناوری اطلاعات، مواد کاربردی مانندزمین کمیابآهنربای دائمی، لومینسانس، ذخیره سازی هیدروژن و کاتالیزور تبدیل به مواد خام ضروری برای صنایع با فناوری پیشرفته مانند ساخت تجهیزات پیشرفته، انرژی های جدید و صنایع نوظهور شده است. همچنین به طور گسترده در الکترونیک، صنایع پتروشیمی، متالورژی، ماشین آلات، انرژی های نو، نور استفاده می شود. صنعت، حفاظت از محیط زیست، کشاورزی و غیره..

در اوایل سال 1983، ژاپن یک سیستم ذخیره استراتژیک برای مواد معدنی کمیاب و 83 درصد از منابع داخلی خود معرفی کرد.خاک های کمیاباز چین آمده است.

دوباره به ایالات متحده نگاه کنیدزمین کمیابذخایر پس از چین در رتبه دوم قرار دارندخاک های کمیابهمه سبک هستندخاک های کمیاب، که به سنگین تقسیم می شوندخاک های کمیابو خاک های کمیاب سبکسنگینخاک های کمیاببسیار گران هستند و خاک های کمیاب سبک برای من غیراقتصادی است که به جعلی تبدیل شده استزمین کمیابتوسط افراد در صنعت.80 درصد آمریکازمین کمیابواردات از چین انجام می شود.

رفیق دنگ شیائوپینگ زمانی گفت: «در خاورمیانه نفت وجود دارد وخاک های کمیابدر چین." مفهوم سخنان او بدیهی است. خاکی کمیاب نه تنها "MSG" لازم برای 1/5 محصولات با فناوری پیشرفته در جهان است، بلکه یک ابزار چانه زنی قدرتمند برای چین در میز مذاکره جهانی است. از آینده محافظت کرده و به طور علمی از آن استفاده کنیدزمین کمیابمنابع، این به یک استراتژی ملی تبدیل شده است که توسط بسیاری از افراد با آرمان های والا در سال های اخیر برای جلوگیری از ارزش های ارزشمند درخواست شده است.زمین کمیابمنابع حاصل از فروش کورکورانه و صادرات به کشورهای غربی.در سال 1992، دنگ شیائوپینگ به وضوح وضعیت چین را به عنوان یک کشور بزرگ اعلام کردزمین کمیابکشور.

لیست استفاده از 17 خاک کمیاب

1.لانتانیمدر مواد آلیاژی و فیلم های کشاورزی استفاده می شود

2.سریمبه طور گسترده ای در شیشه اتومبیل استفاده می شود

3 پرازئودیمیمبه طور گسترده در رنگدانه های سرامیکی استفاده می شود

4.نئودیمیمبه طور گسترده در مواد هوافضا استفاده می شود

5. پرومتیم انرژی کمکی برای ماهواره ها فراهم می کند

6. کاربردساماریومدر راکتور انرژی اتمی

7یوروپیومتولید لنزها و نمایشگرهای کریستال مایع

8.گادولینیومبرای تصویربرداری رزونانس مغناطیسی پزشکی

9.تربیومدر تنظیم کننده بال هواپیما استفاده می شود

10.اربیومدر مسافت یاب لیزری در امور نظامی استفاده می شود

11.دیسپروزیمبه عنوان منبع نور برای فیلم و چاپ استفاده می شود

12 .هولمیومبرای ساخت وسایل ارتباطی نوری استفاده می شود

13 .تولیومبرای تشخیص بالینی و درمان تومورها استفاده می شود

14.ایتربیومافزودنی برای عنصر حافظه کامپیوتر

15. کاربردلوتتیومدر فناوری باتری انرژی

16.ایتریومسیم ها و اجزای نیروی هواپیما را می سازد

17.اسکاندیماغلب برای ساخت آلیاژ استفاده می شود

جزئیات به شرح زیر است:

1

لانتانیم(LA)

در جنگ خلیج فارس دستگاه دید در شب بازمین کمیابعنصرلانتانیمتبدیل به منبع اصلی تانک های ایالات متحده شد. تصویر بالا نشان می دهدکلرید لانتانیمپودر (نقشه داده)

لانتانیمبه طور گسترده ای در مواد پیزوالکتریک، مواد الکتروترمال، مواد ترموالکتریک، مواد مغناطیسی مقاومت، مواد شب تاب (پودر آبی)، مواد ذخیره سازی هیدروژن، شیشه های نوری، مواد لیزری، مواد آلیاژی مختلف و غیره استفاده می شود.لانتانیمهمچنین در کاتالیزورها برای تهیه بسیاری از محصولات شیمیایی آلی، دانشمندان نام برده اندلانتانیم"فوق کلسیم" به دلیل تأثیر آن بر محصولات.

2

سریم(CE)

سریممی تواند به عنوان کاتالیزور، الکترود قوس الکتریکی و شیشه مخصوص استفاده شود.آلیاژ سریمدر برابر حرارت بالا مقاوم است و می توان از آن برای ساخت قطعات نیروی محرکه جت استفاده کرد (نقشه داده)

(1)سریمبه عنوان یک افزودنی شیشه، می تواند اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز را جذب کند و به طور گسترده ای در شیشه اتومبیل استفاده شده است. این ماده نه تنها می تواند از اشعه ماوراء بنفش جلوگیری کند، بلکه دمای داخل خودرو را نیز کاهش می دهد تا در مصرف برق برای تهویه مطبوع صرفه جویی شود. از سال 1997 سریا به تمام شیشه های خودرو در ژاپن اضافه شده است.در سال 1996 حداقل 2000 تن سریا در شیشه اتومبیل و بیش از 1000 تن در ایالات متحده استفاده شد.

(2) در حال حاضر،سریمدر کاتالیزور تصفیه اگزوز خودرو استفاده می شود، که می تواند به طور موثری از تخلیه مقدار زیادی گاز اگزوز خودرو به هوا جلوگیری کند.مصرف ازسریمدر ایالات متحده یک سوم کل مصرف را تشکیل می دهدزمین کمیاب.

(3) سولفید سریم می تواند در رنگدانه ها به جای سرب، کادمیوم و سایر فلزات مضر برای محیط زیست و انسان استفاده شود.می توان از آن برای رنگ آمیزی پلاستیک، پوشش، جوهر و صنایع کاغذ استفاده کرد. در حال حاضر، شرکت پیشرو رون پلانک فرانسوی است.

(4) CE: سیستم لیزر LiSAF یک لیزر حالت جامد است که توسط ایالات متحده ساخته شده است.می توان از آن برای شناسایی سلاح های بیولوژیکی و دارو با نظارت بر غلظت تریپتوفان استفاده کرد.سریمبه طور گسترده در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود.تقریباً تمام کاربردهای خاکی کمیاب شاملسریممانند پودر پولیش، مواد ذخیره سازی هیدروژن، مواد ترموالکتریک،سریمالکترودهای تنگستن، خازن‌های سرامیکی، سرامیک‌های پیزوالکتریک،سریم کاربید سیلیکونساینده ها، مواد خام پیل سوختی، کاتالیزورهای بنزین، برخی مواد مغناطیسی دائمی، فولادهای آلیاژی مختلف و فلزات غیرآهنی.

3

پراسئودیمیم(PR)

آلیاژ نئودیمیم پراسئودیمیم

(1)پراسئودیمیمبه طور گسترده در سرامیک های ساختمانی و سرامیک های روزانه استفاده می شود.می توان آن را با لعاب سرامیکی برای ایجاد لعاب رنگی مخلوط کرد و همچنین می تواند به عنوان رنگدانه زیر لعاب استفاده شود.رنگدانه زرد روشن با رنگ خالص و ظریف است.

(2) برای ساخت آهنرباهای دائمی استفاده می شود. استفاده از آن ارزان استپرازئودیمیموفلز نئودیمیمبه جای خالصفلز نئودیمیمبرای ساخت مواد آهنربای دائم، مقاومت اکسیژن و خواص مکانیکی آن به وضوح بهبود یافته است و می توان آن را به آهنرباهایی با اشکال مختلف پردازش کرد. این به طور گسترده در دستگاه ها و موتورهای الکترونیکی مختلف استفاده می شود.

(3) در ترک خوردگی کاتالیزوری نفت استفاده می شود. فعالیت، انتخاب پذیری و پایداری کاتالیزور را می توان با افزودن مواد غنی شده بهبود بخشید.پرازئودیمیمونئودیمیمدر غربال مولکولی زئولیت Y برای تهیه کاتالیزور کراکینگ نفت. چین در دهه 1970 شروع به استفاده صنعتی کرد و مصرف در حال افزایش است.

(4)پراسئودیمیمهمچنین می تواند برای پرداخت ساینده استفاده شود.پرازئودیمیمبه طور گسترده ای در زمینه فیبر نوری استفاده می شود.

4

نئودیمیم(د)

چرا می توان ابتدا مخزن M1 را پیدا کرد؟ مخزن مجهز به مسافت یاب لیزری Nd: YAG است که می تواند در نور روز روشن به بردی نزدیک به 4000 متر برسد (نقشه داده)

با تولدپرازئودیمیم،نئودیمیمبه وجود آمد.ورود نئودیمیم فعال شدزمین کمیابمیدان نقش مهمی در زمینه خاکی کمیاب ایفا کرد و بر آن تأثیر گذاشتزمین کمیاببازار.

نئودیمیمبه دلیل موقعیت منحصر به فرد خود در این زمینه، سالهاست که به یک نقطه داغ در بازار تبدیل شده استخاک های کمیاببزرگترین کاربر ازفلز نئودیمیمماده آهنربای دائم NdFeB است.ظهور آهنرباهای دائمی NdFeB سرزندگی جدیدی را به حوزه فناوری پیشرفته زمین کمیاب تزریق کرده است.آهنربا NdFeB به دلیل داشتن انرژی مغناطیسی بالا، "پادشاه آهنرباهای دائمی" نامیده می شود. این آهنربا به دلیل عملکرد عالی خود به طور گسترده در صنایع الکترونیک، ماشین آلات و سایر صنایع استفاده می شود.توسعه موفقیت آمیز طیف سنج مغناطیسی آلفا نشان می دهد که خواص مغناطیسی آهنرباهای NdFeB در چین وارد سطح جهانی شده است.نئودیمیم Iهمچنین در مواد غیر آهنی استفاده می شود.افزودن 1.5 تا 2.5 درصد نئودیمیم به آلیاژ منیزیم یا آلومینیوم می تواند عملکرد دمای بالا، سفتی هوا و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ را بهبود بخشد. به طور گسترده به عنوان مواد هوافضا استفاده می شود.علاوه بر این، گارنت آلومینیوم ایتریوم دوپ شده با نئودیمیم پرتو لیزر موج کوتاه تولید می کند که به طور گسترده در جوشکاری و برش مواد نازک با ضخامت کمتر از 10 میلی متر در صنعت استفاده می شود.در درمان پزشکی، لیزر Nd: YAG برای برداشتن جراحی یا ضد عفونی زخم ها به جای اسکالپل استفاده می شود.نئودیمیمهمچنین برای رنگ آمیزی مواد شیشه و سرامیک و به عنوان افزودنی برای محصولات لاستیکی استفاده می شود.

5

پرومتیم (PM)

پرومتیم یک عنصر رادیواکتیو مصنوعی است که توسط راکتورهای هسته‌ای تولید می‌شود (نقشه داده‌ها)

(1) می تواند به عنوان منبع گرما استفاده شود.تامین انرژی کمکی برای تشخیص خلاء و ماهواره مصنوعی.

(2) Pm147 پرتوهای β کم انرژی ساطع می کند که می توان از آن برای ساخت باتری های سنج استفاده کرد.به عنوان منبع تغذیه ابزار و ساعت هدایت موشک.این نوع باتری ابعاد کوچکی دارد و می توان چندین سال به طور مداوم از آن استفاده کرد.علاوه بر این، پرومتیم در ابزار پرتابل اشعه ایکس، تهیه فسفر، ضخامت‌سنجی و لامپ بیکن نیز استفاده می‌شود.

6

ساماریوم(Sm)

ساماریوم فلزی(نقشه داده)

Smزرد روشن است و ماده خام آهنربای دائمی Sm-Co است و آهنربای Sm-Co اولین آهنربای خاکی کمیاب مورد استفاده در صنعت است.دو نوع آهنربای دائمی وجود دارد: سیستم SmCo5 و سیستم Sm2Co17.در اوایل دهه 1970 سیستم SmCo5 اختراع شد و سیستم Sm2Co17 در دوره بعدی اختراع شد.اکنون تقاضای دومی در اولویت است.خلوص ازاکسید ساماریوماستفاده شده درساماریومآهنربای کبالت نباید خیلی زیاد باشد.با توجه به هزینه، عمدتاً از حدود 95٪ محصولات استفاده می شود.علاوه بر این،اکسید ساماریومهمچنین در خازن ها و کاتالیزورهای سرامیکی استفاده می شود.علاوه بر این،ساماریومدارای خواص هسته ای است که می تواند به عنوان مواد ساختاری، مواد محافظ و مواد کنترلی برای راکتورهای انرژی اتمی استفاده شود، به طوری که انرژی عظیم تولید شده توسط شکافت هسته ای را می توان با خیال راحت استفاده کرد.

7

یوروپیوم(اتحادیه اروپا)

اکسید یوروپیومپودر (نقشه داده)

اکسید یوروپیومبیشتر برای فسفر استفاده می شود (نقشه داده)

در سال 1901، یوجین آنتول دیمارکی عنصر جدیدی از "ساماریوم"، تحت عنوانیوروپیوم.این احتمالاً از کلمه اروپا نامگذاری شده است.اکسید یوروپیومبیشتر برای پودر فلورسنت استفاده می شود.Eu3+ به عنوان فعال کننده فسفر قرمز و Eu2+ به عنوان فسفر آبی استفاده می شود.اکنون Y2O2S:Eu3+ بهترین فسفر در راندمان نوری، پایداری پوشش و هزینه بازیافت است. علاوه بر این، به دلیل بهبود فناوری‌هایی مانند بهبود راندمان و کنتراست نور، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.اکسید یوروپیومهمچنین در سال های اخیر به عنوان فسفر انتشار تحریک شده برای سیستم تشخیص پزشکی جدید اشعه ایکس استفاده شده است.اکسید یوروپیومهمچنین می تواند برای ساخت لنزهای رنگی و فیلترهای نوری، برای دستگاه های ذخیره حباب مغناطیسی استفاده شود، همچنین می تواند استعداد خود را در مواد کنترلی، مواد محافظ و مواد ساختاری راکتورهای اتمی نشان دهد.

8

گادولینیوم(Gd)

گادولینیومو ایزوتوپ های آن موثرترین جاذب نوترون هستند و می توان از آنها به عنوان بازدارنده راکتورهای هسته ای استفاده کرد.(نقشه داده)

(1) مجتمع پارامغناطیس محلول در آب آن می تواند سیگنال تصویربرداری NMR بدن انسان را در درمان پزشکی بهبود بخشد.

(2) اکسید گوگرد آن را می توان به عنوان شبکه ماتریس لوله اسیلوسکوپ و صفحه اشعه ایکس با روشنایی خاص استفاده کرد.

(3)گادولینیوم in گادولینیومگارنت گالیوم یک بستر منفرد ایده آل برای حافظه حبابی است.

(4) می توان آن را به عنوان محیط تبرید مغناطیسی جامد بدون محدودیت چرخه Camot استفاده کرد.

(5) به عنوان یک بازدارنده برای کنترل سطح واکنش زنجیره ای نیروگاه های هسته ای برای اطمینان از ایمنی واکنش های هسته ای استفاده می شود.

(6) از آن به عنوان افزودنی استفاده می شودساماریومآهنربای کبالت برای اطمینان از عدم تغییر عملکرد با دما.

9

تربیوم(Tb)

اکسید تربیومپودر (نقشه داده)

کاربرد ازتربیومبیشتر شامل حوزه فناوری پیشرفته است که یک پروژه پیشرفته با فناوری فشرده و دانش بر و همچنین پروژه ای با مزایای اقتصادی قابل توجه و با چشم انداز توسعه جذاب است.

(1) فسفرها به عنوان فعال کننده پودر سبز در فسفرهای سه رنگ، مانند ماتریس فسفات فعال شده با تربیوم، ماتریس سیلیکات فعال شده با تربیوم وتربیوم-ماتریس آلومینات سریم-منیزیم فعال شده که همگی در حالت برانگیخته نور سبز ساطع می کنند.

(2) مواد ذخیره سازی مغناطیسی نوری.در سال های اخیر، مواد مغناطیسی نوری تربیوم به مقیاس تولید انبوه رسیده اند.دیسک های مغناطیسی نوری ساخته شده از فیلم های آمورف Tb-Fe به عنوان عناصر ذخیره سازی کامپیوتر استفاده می شود و ظرفیت ذخیره سازی 10 تا 15 برابر افزایش می یابد.

(3) شیشه مغناطیسی نوری،تربیوم- حاوی شیشه چرخشی فارادی ماده کلیدی برای ساخت روتاتورها، جداکننده ها و انولاتورها است که به طور گسترده در فناوری لیزر استفاده می شود.به خصوص، توسعه TerFenol کاربرد جدیدی از Terfenol را باز کرده است، که ماده جدیدی است که در دهه 1970 کشف شد.نیمی از این آلیاژ شاملتربیومودیسپروزیم، گاهی اوقات باهولمیومو بقیه آهن است. این آلیاژ برای اولین بار توسط آزمایشگاه ایمز در آیووا، ایالات متحده ساخته شد.وقتی ترفنول در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، اندازه آن بیشتر از مواد مغناطیسی معمولی تغییر می کند که می تواند برخی حرکات مکانیکی دقیق را ممکن کند.آهن تربیوم دیسپروزیم عمدتاً در ابتدا در سونار استفاده می‌شود و در حال حاضر به طور گسترده در بسیاری از زمینه‌ها استفاده می‌شود. از سیستم تزریق سوخت، کنترل سوپاپ مایع، موقعیت‌یابی میکرو گرفته تا محرک‌های مکانیکی، مکانیسم‌ها و تنظیم‌کننده‌های بال برای تلسکوپ‌های فضایی هواپیما.

10

دیسپروزیم(دی)

دیسپروزیم فلزی(نقشه داده)

(1) به عنوان یک افزودنی آهنربای دائمی NdFeB، با افزودن حدود 2 تا 3٪دیسپروزیمبه این آهنربا می تواند نیروی اجباری آن را بهبود بخشد.در گذشته، تقاضا برایدیسپروزیمبزرگ نبود، اما با افزایش تقاضای آهنرباهای NdFeB، به یک عنصر افزودنی ضروری تبدیل شد و درجه باید حدود 95 تا 99.9٪ باشد و تقاضا نیز به سرعت افزایش یافت.

(2)دیسپروزیمبه عنوان فعال کننده فسفر استفاده می شود.سه ظرفیتیدیسپروزیمیک یون فعال کننده امیدوارکننده از مواد شب تاب سه رنگ با یک مرکز شب تاب است.این عمدتا از دو باند انتشار تشکیل شده است، یکی انتشار نور زرد، دیگری انتشار نور آبی است.مواد شب تاب دوپ شده بادیسپروزیممی تواند به عنوان فسفر سه رنگ استفاده شود.

(3)دیسپروزیمیک ماده خام فلزی ضروری برای تهیه آلیاژ ترفنول در آلیاژ مغناطیسی است که می تواند برخی از فعالیت های دقیق حرکت مکانیکی را انجام دهد.

(4)فلز دیسپروزیممی تواند به عنوان مواد ذخیره سازی مغناطیسی نوری با سرعت ضبط بالا و حساسیت خواندن استفاده شود.

(5) در آماده سازی استفاده می شوددیسپروزیملامپ ها، ماده کاری مورد استفاده دردیسپروزیملامپ ها یدید دیسپروزیم است که دارای مزایای روشنایی بالا، رنگ خوب، دمای رنگ بالا، اندازه کوچک، قوس پایدار و غیره است و به عنوان منبع نور برای فیلم و چاپ استفاده می شود.

(6)دیسپروزیمبرای اندازه گیری طیف انرژی نوترون یا به عنوان جاذب نوترون در صنعت انرژی اتمی به دلیل سطح مقطع بزرگ جذب نوترون استفاده می شود.

(7) Dy3Al5O12 همچنین می تواند به عنوان ماده کار مغناطیسی برای تبرید مغناطیسی استفاده شود.با توسعه علم و فناوری، زمینه های کاربردی ازدیسپروزیمبه طور مستمر گسترش و گسترش خواهد یافت.

11

هولمیوم(هو)

آلیاژ Ho-Fe(نقشه داده)

در حال حاضر، زمینه کاربرد آهن نیاز به توسعه بیشتر دارد و مصرف آن خیلی زیاد نیست.اخیرا،زمین کمیابموسسه تحقیقاتی فولاد بائوتو تکنولوژی تصفیه تقطیر با خلاء بالا و دمای بالا را اتخاذ کرده است و فلز با خلوص بالا Qin Ho /> RE> 99.9٪ با محتوای کم غیر غیر را توسعه داده است.زمین کمیابناخالصی ها

در حال حاضر کاربردهای اصلی قفل عبارتند از:

(1) به عنوان افزودنی لامپ هالوژن فلزی، لامپ هالوژن فلزی نوعی لامپ تخلیه گاز است که بر اساس لامپ جیوه فشار بالا ساخته شده است و ویژگی آن این است که لامپ با انواع مختلف پر شده است.گوش کمیابh هالیدهادر حال حاضر عمدتاً از یدیدهای خاکی کمیاب استفاده می شود که خطوط طیفی مختلفی را هنگام تخلیه گاز منتشر می کنند.ماده کار مورد استفاده در لامپ آهن کینیدید است، غلظت بالاتر اتم های فلزی را می توان در ناحیه قوس به دست آورد، بنابراین راندمان تابش را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

(2) آهن را می توان به عنوان یک افزودنی برای ضبط آهن یا گارنت میلیارد آلومینیوم استفاده کرد

(3) گارنت آلومینیوم دوپ شده با خین (Ho: YAG) می تواند لیزر 2 میلی متری ساطع کند و نرخ جذب لیزر 2 میلی متری توسط بافت های انسانی بالا است، تقریباً سه مرتبه بزرگتر از Hd: YAG.بنابراین، هنگام استفاده از لیزر Ho: YAG برای عملیات پزشکی، نه تنها می تواند کارایی و دقت عملیات را بهبود بخشد، بلکه ناحیه آسیب حرارتی را به اندازه کوچکتر کاهش می دهد.پرتو آزاد تولید شده توسط کریستال قفل می تواند چربی را بدون ایجاد گرمای بیش از حد از بین ببرد، به منظور کاهش آسیب حرارتی به بافت های سالم، گزارش شده است که درمان با لیزر گلوکوم در ایالات متحده می تواند درد جراحی را کاهش دهد. کریستال لیزر 2um در چین به سطح بین المللی رسیده است، بنابراین توسعه و تولید این نوع کریستال لیزر ضروری است.

(4) مقدار کمی کروم همچنین می تواند به آلیاژ مغناطیسی ترفنول-D اضافه شود تا میدان خارجی مورد نیاز برای مغناطش اشباع را کاهش دهد.

(5) علاوه بر این، فیبر دوپینگ آهن را می توان برای ساخت لیزر فیبر، تقویت کننده فیبر، سنسور فیبر و سایر دستگاه های ارتباطی نوری استفاده کرد که نقش مهمی در ارتباطات سریع فیبر نوری امروزی ایفا خواهد کرد.

12

اربیوم(ER)

اکسید اربیومپودر (نمودار اطلاعاتی)

(1) انتشار نور Er3 + در 1550 نانومتر از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا این طول موج در کمترین افت فیبر نوری در ارتباطات فیبر نوری قرار دارد.یون طعمه (Er3+) پس از برانگیختگی توسط نور 980 نانومتر و 1480 نانومتر، از حالت پایه 4115/2 به حالت پرانرژی 4I13/2 منتقل می شود. نور 1550 نانومتری ساطع می کند.فیبر کوارتز می تواند نور با طول موج های مختلف را انتقال دهد، با این حال، نرخ تضعیف نوری باند 1550 نانومتری کمترین (0.15 دسی بل در کیلومتر) است، که تقریباً نرخ تضعیف حد پایین است. از آن به عنوان نور سیگنال در 1550 نانومتر استفاده می شود. به این ترتیب، اگر غلظت مناسب طعمه در ماتریس مناسب مخلوط شود، تقویت کننده می تواند تلفات سیستم ارتباطی را طبق اصل لیزر جبران کند، بنابراین در شبکه مخابراتی که نیاز به تقویت سیگنال نوری 1550 نانومتری دارد، تقویت کننده فیبر دوپینگ طعمه یک دستگاه نوری ضروری است.در حال حاضر، تقویت کننده فیبر سیلیس دوپ شده طعمه تجاری شده است. گزارش شده است که به منظور جلوگیری از جذب بی فایده، مقدار دوپ شده در فیبر نوری ده ها تا صدها ppm است. توسعه سریع ارتباطات فیبر نوری زمینه های کاربردی جدیدی را باز خواهد کرد. .

(2) (2) علاوه بر این، کریستال لیزر دوپینگ طعمه و لیزر 1730 نانومتری و لیزر 1550 نانومتری آن برای چشم انسان ایمن هستند، عملکرد انتقال جوی خوب، توانایی نفوذ قوی به دود میدان نبرد، امنیت خوب، به راحتی قابل تشخیص نیستند. دشمن، و تضاد تابش اهداف نظامی زیاد است.این به یک مسافت یاب لیزری قابل حمل ساخته شده است که برای چشم انسان در مصارف نظامی ایمن است.

(3) (3) Er3 + را می توان به شیشه اضافه کرد تا مواد لیزر شیشه ای خاکی کمیاب را بسازد، که ماده لیزر جامد با بیشترین انرژی پالس خروجی و بالاترین توان خروجی است.

(4) Er3 + همچنین می تواند به عنوان یک یون فعال درزمین کمیابمواد لیزری با تبدیل بالا

(5) (5) علاوه بر این، طعمه را می توان برای رنگ زدایی و رنگ آمیزی شیشه شیشه و شیشه کریستال نیز استفاده کرد.

13

تولیوم(TM)

پس از تابش در یک راکتور هسته ای،تولیومایزوتوپی تولید می کند که می تواند اشعه ایکس ساطع کند، که می تواند به عنوان منبع پرتابل پرتو ایکس (نقشه داده) استفاده شود.

(1)تولیومبه عنوان منبع اشعه دستگاه اشعه ایکس قابل حمل استفاده می شود.TM پس از تابش در راکتور هسته ای، نوعی ایزوتوپ تولید می کند که می تواند اشعه ایکس را ساطع کند که می توان از آن برای ساخت پرتودهی قابل حمل خون استفاده کرد.این نوع رادیومتر می تواند yu-169 را تحت تاثیر پرتوهای بالا و میانی به TM-170 تبدیل کند و اشعه ایکس را برای تابش خون و کاهش گلبول های سفید تابش کند.این گلبول‌های سفید هستند که باعث رد پیوند عضو می‌شوند تا رد زودهنگام اعضا کاهش یابد.

(2) (2)تولیومهمچنین می تواند در تشخیص بالینی و درمان تومور استفاده شود، زیرا به دلیل میل ترکیبی بالا با بافت تومور، خاک کمیاب سنگین سازگارتر از سبک است.زمین کمیاب، به خصوص میل ترکیبی یو بزرگترین است.

(3) (3) حساس کننده اشعه ایکس Laobr: br (آبی) به عنوان فعال کننده در فسفر صفحه حساس سازی اشعه ایکس برای افزایش حساسیت نوری استفاده می شود، بنابراین قرار گرفتن در معرض و آسیب اشعه ایکس به انسان را کاهش می دهد. دوز تابش 50 درصد است که اهمیت عملی مهمی در کاربرد پزشکی دارد.

(4) (4) لامپ متال هالید را می توان به عنوان افزودنی در منبع روشنایی جدید استفاده کرد.

(5) (5) Tm3 + را می توان به شیشه اضافه کرد تا مواد لیزر شیشه ای خاکی کمیاب، که ماده لیزری حالت جامد با بیشترین پالس خروجی و بالاترین توان خروجی است. Tm3 + نیز می تواند به عنوان یون فعال سازی استفاده شود. مواد لیزری با تبدیل خاکی کمیاب

14

ایتربیوم(Yb)

فلز ایتربیوم(نقشه داده)

(1) به عنوان مواد پوشش محافظ حرارتی. نتایج نشان می دهد که آینه می تواند مقاومت در برابر خوردگی پوشش روی الکترورسوب شده را به وضوح بهبود بخشد، و اندازه دانه پوشش با آینه کوچکتر از پوشش بدون آینه است.

(2) به عنوان ماده مغناطیسی. این ماده دارای ویژگی های مغناطیسی غول پیکر است، یعنی انبساط در میدان مغناطیسی. این آلیاژ عمدتا از آلیاژ آینه / فریت و آلیاژ دیسپروزیم / فریت تشکیل شده است و نسبت معینی از منگنز برای تولید اضافه می شود. مغناطیسی غول پیکر

(3) عنصر آینه ای که برای اندازه گیری فشار استفاده می شود.آزمایشات نشان می دهد که حساسیت عنصر آینه در محدوده فشار کالیبره شده بالا است، که راه جدیدی را برای استفاده از آینه در اندازه گیری فشار باز می کند.

(4) پرکننده‌های مبتنی بر رزین برای حفره‌های دندان آسیاب برای جایگزینی آمالگام نقره که معمولاً در گذشته استفاده می‌شد.

(5) محققان ژاپنی با موفقیت آماده سازی لیزر موجبر جاسازی شده وانادیوم بات گارنت با آینه را به پایان رسانده اند که برای توسعه بیشتر فناوری لیزر اهمیت زیادی دارد.علاوه بر این، آینه همچنین برای فعال کننده پودر فلورسنت، رادیو سرامیک، عنصر حافظه الکترونیکی کامپیوتر (حباب مغناطیسی) افزودنی، شار فیبر شیشه ای و افزودنی شیشه نوری و غیره استفاده می شود.

15

لوتتیوم(لو)

اکسید لوتسیمپودر (نقشه داده)

کریستال سیلیکات ایتریوم لوتسیم (نقشه داده)

(1) چند آلیاژ خاص بسازید.به عنوان مثال، آلیاژ آلومینیوم لوتتیوم می تواند برای تجزیه و تحلیل فعال سازی نوترون استفاده شود.

(2) پایدارلوتتیومنوکلیدها نقش کاتالیزوری در ترک خوردگی نفت، آلکیلاسیون، هیدروژنه شدن و پلیمریزاسیون دارند.

(3) افزودن آهن ایتریم یا گارنت آلومینیوم ایتریوم می تواند برخی خواص را بهبود بخشد.

(4) مواد خام مخزن حباب مغناطیسی.

(5) یک کریستال عملکردی کامپوزیت، تترابورات نئودیمیم ایتریم آلومینیومی دوپ شده با لوتسیم، متعلق به حوزه فنی رشد کریستال خنک کننده محلول نمک است.آزمایش‌ها نشان می‌دهند که کریستال NYAB دوپ شده با لوتسیم نسبت به کریستال NYAB در یکنواختی نوری و عملکرد لیزر برتری دارد.

(6) مشخص شده است کهلوتتیومکاربردهای بالقوه ای در نمایشگر الکتروکرومیک و نیمه هادی های مولکولی کم بعدی دارد.علاوه بر این،لوتتیومهمچنین در فناوری باتری انرژی و فعال کننده فسفر استفاده می شود.

16

ایتریوم(y)

ایتریومبه طور گسترده استفاده می شود، گارنت آلومینیوم ایتریم را می توان به عنوان ماده لیزری استفاده کرد، گارنت آهن ایتریم برای فناوری مایکروویو و انتقال انرژی صوتی، و ایتریم وانادات دوپ شده با یوروپیوم و دوپ شده با یوروپیوم استفاده می شود.اکسید ایتریمبه عنوان فسفر برای تلویزیون های رنگی استفاده می شود.(نقشه داده)

(1) مواد افزودنی برای فولاد و آلیاژهای غیر آهنی.آلیاژ FeCr معمولاً حاوی 0.5-4٪ است.ایتریمکه می تواند مقاومت اکسیداسیون و شکل پذیری این فولادهای ضد زنگ را افزایش دهد.خواص جامع آلیاژ MB26 به وضوح با افزودن مقدار مناسب مخلوط غنی از ایتریم بهبود می یابد.زمین کمیابکه می تواند جایگزین برخی از آلیاژهای آلومینیوم با استحکام متوسط ​​شود و در اجزای تحت فشار هواپیما استفاده شود.اضافه کردن مقدار کمی از ایتریم غنیزمین کمیاببه آلیاژ Al-Zr، هدایت آن آلیاژ می تواند بهبود یابد.این آلیاژ توسط اکثر کارخانه های سیم در چین پذیرفته شده است.افزودن ایتریم به آلیاژ مس باعث بهبود رسانایی و استحکام مکانیکی می شود.

(2) مواد سرامیکی نیترید سیلیکون حاوی 6٪ایتریمو 2% آلومینیوم را می توان برای ساخت قطعات موتور استفاده کرد.

(3) پرتو لیزر Nd: Y: Al: گارنت با قدرت 400 وات برای سوراخ کردن، برش و جوش قطعات بزرگ استفاده می شود.

(4) صفحه نمایش میکروسکوپ الکترونی متشکل از تک کریستال گارنت Y-Al دارای روشنایی فلورسانس بالا، جذب کم نور پراکنده و مقاومت خوب در دمای بالا و مقاومت در برابر سایش مکانیکی است.

(5) بالاایتریمآلیاژ ساختاری حاوی 90 درصد ایتریم می تواند در هوانوردی و سایر مکان هایی که به چگالی کم و نقطه ذوب بالا نیاز دارند استفاده شود.

(6) مواد رسانای پروتون با دمای بالا SrZrO3 دوپ شده با ایتریوم، که در حال حاضر توجه زیادی را به خود جلب می کند، برای تولید سلول های سوختی، سلول های الکترولیتی و حسگرهای گاز که به حلالیت هیدروژن بالایی نیاز دارند، اهمیت زیادی دارد.علاوه بر این،ایتریمهمچنین به عنوان یک ماده پاشش با دمای بالا، رقیق کننده برای سوخت راکتور اتمی، یک افزودنی برای مواد مغناطیسی دائمی و یک گیرنده در صنعت الکترونیک استفاده می شود.

17

اسکاندیم(Sc)

اسکاندیم فلزی(نقشه داده)

در مقایسه با عناصر ایتریم و لانتانید، اسکاندیم دارای شعاع یونی بسیار کوچک و خاصیت قلیایی ضعیف هیدروکسید است.بنابراین، زمانی کهاسکاندیمو عناصر خاکی کمیاب با هم مخلوط می شوند،اسکاندیمهنگامی که با آمونیاک (یا قلیایی بسیار رقیق) درمان شود، ابتدا رسوب می دهد، بنابراین می توان آن را به راحتی اززمین کمیابعناصر با روش "بارش کسری".روش دیگر استفاده از تجزیه قطبی نیترات برای جداسازی است. نیترات اسکاندیم ساده ترین روش برای تجزیه است، بنابراین به هدف جداسازی دست می یابد.

Sc را می توان با الکترولیز به دست آورد.ScCl3KCl و LiCl در طی تصفیه اسکاندیم با هم ذوب می شوند و روی مذاب به عنوان کاتد برای الکترولیز استفاده می شود.اسکاندیمروی الکترود روی رسوب می کند و سپس روی تبخیر می شود تا به دست آیداسکاندیم.علاوه بر این،اسکاندیمهنگام فرآوری سنگ معدن برای تولید عناصر اورانیوم، توریم و لانتانید به راحتی بازیابی می شود.بازیابی جامع مرتبطاسکاندیماز سنگ معدن تنگستن و قلع نیز یکی از منابع مهم استاسکاندیم.اسکاندیمعمدتاً در حالت سه ظرفیتی در ترکیب است که به راحتی به آن اکسید می شودSc2O3در هوا درخشش فلزی خود را از دست داده و به خاکستری تیره تبدیل می شود.

کاربردهای اصلی ازاسکاندیمهستند:

(1)اسکاندیممی تواند با آب داغ واکنش دهد تا هیدروژن آزاد کند و همچنین در اسید محلول است، بنابراین یک عامل کاهنده قوی است.

(2)اکسید اسکاندیمو هیدروکسید فقط قلیایی هستند، اما خاکستر نمک آن به سختی قابل هیدرولیز است.کلرید اسکاندیم کریستالی سفید رنگ، محلول در آب و رقیق در هوا است.
(3) در صنعت متالورژی،اسکاندیماغلب برای ساخت آلیاژها (افزودنی آلیاژها) برای بهبود استحکام، سختی، مقاومت حرارتی و عملکرد آلیاژها استفاده می شود.به عنوان مثال، اضافه کردن مقدار کمی ازاسکاندیمبه آهن مذاب می تواند به طور قابل توجهی خواص چدن را بهبود بخشد، در حالی که مقدار کمی از آن را اضافه می کنداسکاندیمبه آلومینیوم می تواند استحکام و مقاومت حرارتی آن را بهبود بخشد.

(4) در صنعت الکترونیک،اسکاندیممی تواند به عنوان دستگاه های نیمه هادی مختلف استفاده شود.به عنوان مثال، کاربرد سولفیت اسکاندیم در نیمه رساناها در داخل و خارج از کشور مورد توجه قرار گرفته است و فریت حاوی فریتاسکاندیمدر هسته های مغناطیسی کامپیوتر نیز امیدوار کننده است.

(5) در صنایع شیمیایی،اسکاندیماین ترکیب به عنوان یک عامل هیدروژن زدایی و کم آبی الکل استفاده می شود که یک کاتالیزور کارآمد برای تولید اتیلن و کلر از ضایعات اسید هیدروکلریک است.

(6) در صنعت شیشه، شیشه های مخصوص حاویاسکاندیممی توان تولید کرد.

(7) در صنعت منبع نور الکتریکی،اسکاندیمو لامپ های سدیم ساخته شده ازاسکاندیمو سدیم دارای مزایای بازده بالا و رنگ نور مثبت هستند.

(8)اسکاندیمدر طبیعت به شکل 45Sc وجود دارد.علاوه بر این، نه ایزوتوپ رادیواکتیو وجود دارداسکاندیم، یعنی 40~44Sc و 46~49Sc.از جمله 46Sc به عنوان ردیاب در صنایع شیمیایی، متالورژی و اقیانوس شناسی استفاده شده است.در پزشکی، افرادی در خارج از کشور هستند که با استفاده از 46Sc برای درمان سرطان تحصیل می کنند.