Eilimintí cré annamhatá fíor-riachtanach le haghaidh forbairt ardteicneolaíochta cosúil le fuinneamh agus ábhair nua, agus tá luach iarratais leathan acu i réimsí mar aeraspáis, cosaint náisiúnta, agus tionscal míleata. Léiríonn torthaí na cogaíochta nua-aimseartha go bhfuil airm tearc-chré i gceannas ar an gcatha, is buntáistí teicneolaíochta míleata iad buntáistí teicneolaíochta tearc-chré, agus ráthaítear acmhainní a bheith acu. Mar sin, is acmhainní straitéiseacha iad créanna tearca freisin a mbíonn geilleagair mhóra ar fud an domhain in iomaíocht lena n-aghaidh, agus is minic go n-eascraíonn príomhstraitéisí amhábhar amhail créanna tearca go straitéisí náisiúnta. Tugann an Eoraip, an tSeapáin, na Stáit Aontaithe agus tíortha agus réigiúin eile aird níos mó ar phríomhábhair cosúil le cré-annamh. In 2008, rinne Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe ábhair tearc-chré a liostú mar "straitéis príomhábhair"; Ag tús na bliana 2010, d'fhógair an tAontas Eorpach go mbunófaí cúlchiste straitéiseach de thalamh neamhchoitianta; Sa bhliain 2007, bhí an "Plean Straitéise Eilimint" agus an plean "Ábhair Malartacha Miotail Uathúla" molta cheana féin ag Aireacht Oideachais, Cultúir, Eolaíochta agus Teicneolaíochta na Seapáine, chomh maith leis an Aireacht Geilleagair, Tionscail agus Teicneolaíochta. Tá bearta agus beartais leanúnacha glactha acu maidir le cúlchistí acmhainní, dul chun cinn teicneolaíochta, sealbhú acmhainní, agus cuardach ábhair eile. Ag tosú ón alt seo, tabharfaidh an t-eagarthóir isteach go mion na misin forbartha stairiúla atá tábhachtach agus fiú fíor-riachtanach agus róil na n-eilimintí tearc-chré seo.
Terbium bhaineann leis an gcatagóir na créanna trom tearc, le raidhse íseal i screamh an Domhain ag 1.1 csm.Ocsaíd terbiumis ionann iad agus níos lú ná 0.01% de na créanna neamhchoitianta iomlána. Fiú amháin i méine annamh cré trom cineál ian yttrium leis an ábhar is airde de terbium, ní dhéanann an t-ábhar terbium ach 1.1-1.2% den iomlán tearc-chré, rud a léiríonn go mbaineann sé leis an gcatagóir "uasal" d'eilimintí tearc-chré. Is miotail liath airgid é Terbium le insínteacht agus uigeacht réasúnta bog, is féidir a ghearradh ar oscailt le scian; Leáphointe 1360 ℃, fiuchphointe 3123 ℃, dlús 8229 4kg/m3. Le breis agus 100 bliain ó thángthas ar terbium in 1843, tá cosc curtha ar a fheidhm phraiticiúil le fada an lá mar gheall ar a ghanntanas agus a luach. Is le 30 bliain anuas a léirigh terbium a thallann uathúil.
Fionnachtain Terbium
Le linn na tréimhse céanna nuair alantanumthángthas air, rinne Karl G. Mosander na Sualainne anailís ar na cinn a aimsíodh ar dtúsytriumagus d'fhoilsigh sé tuarascáil i 1842, ag soiléiriú nach ocsaíd eiliminteach amháin a bhí sa chré yttrium a fuarthas ar dtús, ach ocsaíd de thrí eilimint. Sa bhliain 1843, d'aimsigh Mossander an eilimint terbium trína thaighde ar yttrium earth. D'ainmnigh sé fós yttrium earth ar cheann acu agus ceann acuocsaíd erbium. Ní go dtí 1877 a tugadh an t-ainm oifigiúil air terbium, leis an tsiombail eilimint Tb. Tagann a ainmniú ón bhfoinse chéanna le yttrium, a tháinig ó shráidbhaile Ytterby in aice le Stócólm, an tSualainn, áit ar thángthas ar mhianach yttrium den chéad uair. D'oscail fionnachtain terbium agus dhá eilimint eile, lanthanum agus eirbium, an dara doras le teacht ar eilimintí tearc-chré, ag ceiliúradh an dara céim dá bhfionnachtain. Rinne G. Uirbeach é a íonú ar dtús i 1905 .
Mossander
Feidhm terbium
Feidhm naterbiumréimsí ardteicneolaíochta den chuid is mó atá i gceist, ar tionscadail iad atá dian ar theicneolaíocht agus eolas dian, chomh maith le tionscadail a bhfuil tairbhí suntasacha eacnamaíocha acu, a bhfuil ionchais mhealltacha forbartha acu. Áirítear ar na príomhréimsí iarratais: (1) á n-úsáid i bhfoirm créanna tearca measctha. Mar shampla, úsáidtear é mar leasachán cumaisc tearc-chré agus breiseán beatha don talmhaíocht. (2) Gníomhachtaithe le haghaidh púdar glas i dtrí púdar fluaraiseacha príomhúla. Éilíonn ábhair optoelectronic nua-aimseartha go n-úsáidfear trí dathanna bunúsacha fosfair, eadhon dearg, glas agus gorm, ar féidir iad a úsáid chun dathanna éagsúla a shintéisiú. Agus is comhpháirt fíor-riachtanach é terbium i go leor púdair fluaraiseacha glasa ard-chaighdeán. (3) Úsáidtear mar ábhar stórála optúil magneto. Baineadh úsáid as scannáin tanaí cóimhiotal miotail trasdula terbium miotail éagruthach chun dioscaí maighnéada optúla ardfheidhmíochta a mhonarú. (4) Déantúsaíocht maighnéadas gloine optúil. Is ábhar ríthábhachtach é gloine rothlach Faraday ina bhfuil terbium chun rotators, aonraitheoirí agus imshruthaithe a mhonarú i dteicneolaíocht léasair. (5) D'oscail forbairt agus forbairt cóimhiotal terbium dysprosium ferromagnetostrictive (TerFenol) iarratais nua ar terbium.
Don talmhaíocht agus feirmeoireacht ainmhithe
Terbium cré-umhais féidir le caighdeán na mbarr a fheabhsú agus an ráta fótaisintéise a mhéadú laistigh de raon tiúchana áirithe. Tá ardghníomhaíocht bhitheolaíoch ag coimpléisc terbium, agus tá éifeachtaí antibacterial agus bactericidal maith ag na coimpléisc ternary de terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, ar Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, agus Escherichia coli, le antibacterial leathan-speictrim. maoine. Soláthraíonn staidéar ar na coimpléisc seo treo taighde nua do dhrugaí baictéaricídeacha nua-aimseartha.
A úsáidtear i réimse an luminescence
Éilíonn ábhair optoelectronic nua-aimseartha go n-úsáidfear trí dathanna bunúsacha fosfair, eadhon dearg, glas agus gorm, ar féidir iad a úsáid chun dathanna éagsúla a shintéisiú. Agus is comhpháirt fíor-riachtanach é terbium i go leor púdair fluaraiseacha glasa ard-chaighdeán. Má tá an t-éileamh ar yttrium agus europium tar éis an t-éileamh ar yttrium agus eoraipiam a spreagadh le breith an phúdar fluaraiseachta teilifíse dath tearc-chré, ansin tá púdar fluaraiseacha glasa glas-dath glas príomh-dath do lampaí tar éis cur i bhfeidhm agus forbairt terbium a chur chun cinn. Go luath sna 1980idí, chum Philips an chéad lampa fluaraiseacha coigilte fuinnimh dlúth ar domhan agus chuir sé chun cinn go tapa é ar fud an domhain. Is féidir le hiain Tb3+ solas glas a astú le tonnfhad 545nm, agus úsáideann beagnach gach púdair fluaraiseacha glasa cré neamhchoitianta terbium mar ghníomhachtú.
Tá an púdar fluaraiseacha glas a úsáidtear le haghaidh feadáin ga-chatóide teilifíse dath (CRTanna) bunaithe go príomha i gcónaí ar shuilfíd since saor agus éifeachtach, ach úsáideadh púdar terbium i gcónaí mar phúdar glas teilifíse dath teilgean, mar shampla Y2SiO5: Tb3 +, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, agus LaOBr: Tb3+. Le forbairt teilifíse ard-sainmhínithe scáileáin mhóra (HDTV), tá púdair fluaraiseacha glas ardfheidhmíochta do CRTanna á bhforbairt freisin. Mar shampla, forbraíodh púdar fluaraiseacha glas hibrideach thar lear, comhdhéanta de Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, agus Y2SiO5: Tb3+, a bhfuil éifeachtacht luminescence den scoth ag dlús ard reatha.
Is é an púdar fluaraiseacha X-gha traidisiúnta ná tungstate cailciam. Sna 1970í agus na 1980í, forbraíodh púdair fluaraiseacha tearc-chré le haghaidh scáileáin íograithe, mar shampla ocsaíd lanthanum suilfíd terbium gníomhachtaithe, terbium ocsaíd bróimíd lanthanum gníomhachtaithe (le haghaidh scáileáin glas), agus terbium ocsaíd sulfíde yttrium gníomhachtaithe. I gcomparáid le tungstate cailciam, is féidir le púdar fluaraiseacha tearc-chré an t-am ionradaíochta X-gha d'othair a laghdú 80%, réiteach scannáin X-gha a fheabhsú, saolré feadáin X-gha a leathnú, agus tomhaltas fuinnimh a laghdú. Úsáidtear terbium freisin mar ghníomhaí púdar fluaraiseacha le haghaidh scáileáin feabhsaithe X-gha leighis, rud a d'fhéadfadh feabhas mór a chur ar íogaireacht chomhshó X-gha in íomhánna optúla, soiléireacht scannáin X-gha a fheabhsú, agus an dáileog nochta de X-gha a laghdú go mór. gathanna chuig an gcorp an duine (de níos mó ná 50%).
Terbiuma úsáid freisin mar activator sa bán stiúir fosfar excited ag solas gorm le haghaidh soilsiú leathsheoltóra nua. Is féidir é a úsáid chun fosfair criostail optúla maighnéada alúmanaim terbium a tháirgeadh, ag baint úsáide as dé-óid astaithe solais gorm mar fhoinsí solais excitation, agus déantar an fhluaraiseacht a ghintear a mheascadh leis an solas excitation chun solas bán íon a tháirgeadh.
Áirítear ar na hábhair electroluminescent déanta as terbium go príomha púdar fluaraiseacha glas sulfíde since le terbium mar an activator. Faoi ionradaíocht ultraivialait, is féidir le coimpléisc orgánacha terbium fluaraiseacht láidir glas a astú agus is féidir iad a úsáid mar ábhair leictrealuminescent scannáin tanaí. Cé go bhfuil dul chun cinn suntasach déanta maidir le staidéar a dhéanamh ar scannáin tanaí electroluminescent casta orgánach cré annamh, tá bearna áirithe ann fós ó phraiticiúlacht, agus tá taighde ar scannáin agus feistí tanaí electroluminescent casta orgánach cré-annamh fós i doimhneacht.
Úsáidtear tréithe fluaraiseachta terbium freisin mar thaiscéalaithe fluaraiseachta. Rinneadh staidéar ar an idirghníomhú idir coimpléasc ofloxacin terbium (Tb3+) agus aigéad déocsairbonucleic (DNA) ag baint úsáide as speictrim fhluaraiseachta agus ionsúcháin, mar an taiscéalaí fluaraiseachta de ofloxacin terbium (Tb3+). Léirigh na torthaí gur féidir leis an taiscéalaí ofloxacin Tb3+ groove ceangailteach a dhéanamh le móilíní DNA, agus is féidir le haigéad deocsairbonúicléach feabhas suntasach a chur ar fhluaraiseacht an chórais ofloxacin Tb3+. Bunaithe ar an athrú seo, is féidir aigéad deoxyribonucleic a chinneadh.
Le haghaidh ábhair magneto optúla
Úsáidtear ábhair le héifeacht Faraday, ar a dtugtar ábhair magneto-optúla freisin, go forleathan i léasair agus feistí optúla eile. Tá dhá chineál coitianta d'ábhair optúla magneto: criostail optúla magneto agus gloine magneto optúil. Ina measc, tá na buntáistí a bhaineann le minicíocht oibriúcháin inchoigeartaithe agus cobhsaíocht teirmeach ard ag criostail maighnéad-optúla (cosúil le gairnéad iarann yttrium agus gairnéad terbium gailliam), ach tá siad costasach agus deacair a mhonarú. Ina theannta sin, tá go leor criostail magneto-optúla le uillinneacha rothlaithe Faraday ard ionsú ard sa raon tonn gearr, rud a chuireann teorainn lena n-úsáid. I gcomparáid le criostail optúla magneto, tá an buntáiste ag gloine magneto optúil go bhfuil tarchur ard ann agus is furasta é a dhéanamh i mbloic mhóra nó snáithíní. Faoi láthair, is gloiní dópáilte ian cré den chuid is mó iad spéaclaí maighnéad-optúla a bhfuil éifeacht ard Faraday acu.
Úsáidte le haghaidh ábhair stórála optúla magneto
Le blianta beaga anuas, le forbairt go mear ar ilmheán agus uathoibriú oifige, tá an t-éileamh ar dhioscaí maighnéadacha ard-acmhainne nua ag méadú. Baineadh úsáid as scannáin tanaí cóimhiotal miotail trasdula terbium miotail éagruthach chun dioscaí maighnéada optúla ardfheidhmíochta a mhonarú. Ina measc, tá an fheidhmíocht is fearr ag scannán tanaí cóimhiotail TbFeCo. Táirgtear ábhair maighnéadó-optúla terbium ar scála mór, agus úsáidtear dioscaí maighnéadoptúla a dhéantar astu mar chomhpháirteanna stórála ríomhaire, agus tháinig méadú 10-15 uair ar an toilleadh stórála. Tá na buntáistí a bhaineann le cumas mór agus luas rochtana tapa acu, agus is féidir iad a ghlanadh agus a chótáil na mílte uaire nuair a úsáidtear iad le haghaidh dioscaí optúla ard-dlúis. Is ábhair thábhachtacha iad i dteicneolaíocht stórála faisnéise leictreonacha. Is é an t-ábhar maighnéadó-optúil is coitianta a úsáidtear sna bannaí infheicthe agus gar-infridhearg ná criostail aonair Terbium Gallium Garnet (TGG), arb é an t-ábhar maighnéadó-optúil is fearr chun rotators agus aonraitheoirí Faraday a dhéanamh.
Le haghaidh gloine optúla magneto
Tá trédhearcacht agus iseatrópacht mhaith ag gloine optúil Faraday magneto sna réigiúin infheicthe agus infridhearg, agus is féidir cruthanna casta éagsúla a fhoirmiú. Tá sé éasca táirgí mórmhéide a tháirgeadh agus is féidir iad a tharraingt isteach i snáithíní optúla. Dá bhrí sin, tá ionchais iarratais leathan aige i bhfeistí optúla maighnéada mar aonraitheoirí optúla magneto, modhnóirí optúla magneto, agus braiteoirí reatha snáthoptaice. De bharr a mhóimint mhaighnéadaigh mhóir agus a chomhéifeacht ionsúcháin bhig sa raon infheicthe agus infridhearg, tá hiain Tb3+ tagtha chun bheith ina hiain tearc-chré a úsáidtear go coitianta i spéaclaí optúla maighnéada.
Cóimhiotal ferromagnetostrictive dysprosium terbium
Ag deireadh an 20ú haois, le doimhniú leanúnach na réabhlóide teicneolaíochta domhanda, bhí ábhair iarratais nua cré-umha ag teacht chun cinn go tapa. I 1984, chomhoibrigh Ollscoil Stáit Iowa, Saotharlann Ames de Roinn Fuinnimh na SA, agus Ionad Taighde Airm Dromchla Cabhlach na SA (as a dtáinig príomhphearsanra an Edge Technology Corporation (ET REMA) a bunaíodh níos déanaí) le chéile chun annamh nua a fhorbairt. ábhar cré-chliste, eadhon ábhar maighnéadach ferromagnetic terbium dysprosium. Tá tréithe den scoth ag an ábhar nua cliste seo maidir le fuinneamh leictreach a thiontú go fuinneamh meicniúil. Rinneadh na trasduchtóirí faoi uisce agus leictri-fhuaimneach a dhéantar den ábhar maighnéadastrictive ollmhór seo a chumrú go rathúil i dtrealamh cabhlaigh, cainteoirí braite tobair ola, córais rialaithe torainn agus creathadh, agus taiscéalaíocht aigéin agus córais cumarsáide faoi thalamh. Dá bhrí sin, chomh luath agus a rugadh an t-ábhar maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium, fuair sé aird fhorleathan ó thíortha tionsclaithe ar fud an domhain. Thosaigh Teicneolaíochtaí Edge sna Stáit Aontaithe ag táirgeadh ábhair maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium i 1989 agus d'ainmnigh siad Terfenol D. Ina dhiaidh sin, d'fhorbair an tSualainn, an tSeapáin, an Rúis, an Ríocht Aontaithe, agus an Astráil ábhair maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium.
Ó stair fhorbairt an ábhair seo sna Stáit Aontaithe, tá baint dhíreach ag aireagán an ábhair agus a fheidhmchláir mhonaplachta luath araon leis an tionscal míleata (cosúil leis an cabhlach). Cé go bhfuil ranna míleata agus cosanta na Síne ag neartú a dtuiscint ar an ábhar seo de réir a chéile. Mar sin féin, le feabhas suntasach ar neart náisiúnta cuimsitheach na Síne, is cinnte go mbeidh an t-éileamh ar straitéis iomaíoch míleata an 21ú haois a bhaint amach agus feabhas a chur ar leibhéil trealaimh an-phráinneach. Dá bhrí sin, beidh sé ina riachtanas stairiúil úsáid fhorleathan na n-ábhar maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium ag ranna cosanta míleata agus náisiúnta.
I mbeagán focal, na hairíonna den scoth go leor deterbiumé a dhéanamh mar bhall fíor-riachtanach de go leor ábhar feidhmiúil agus seasamh do-athsholáthair i roinnt réimsí feidhmchláir. Mar gheall ar ardphraghas terbium, áfach, tá daoine ag déanamh staidéir ar conas úsáid terbium a sheachaint agus a íoslaghdú chun costais táirgthe a laghdú. Mar shampla, ba cheart go n-úsáidfeadh ábhair maighnéadacha-optúla cré-annamh freisin cóbalt iarainn dysprosium ar chostas íseal nó cóbalt gadolinium terbium a oiread agus is féidir; Déan iarracht ábhar terbium a laghdú sa phúdar fluaraiseachta glas a chaithfear a úsáid. Tá praghas anois ina fhachtóir tábhachtach a chuireann srian le húsáid fhorleathan terbium. Ach ní féidir le go leor ábhar feidhmiúla a dhéanamh gan é, mar sin ní mór dúinn cloí leis an bprionsabal "cruach maith a úsáid ar an lann" agus iarracht a dhéanamh úsáid terbium a shábháil oiread agus is féidir.
Am postála: Lúnasa-07-2023