Eleman Latè ki rayo endispansab pou devlopman gwo teknoloji tankou nouvo enèji ak materyèl, epi yo gen valè aplikasyon lajè nan jaden tankou avyon, defans nasyonal, ak endistri militè yo. Rezilta yo nan lagè modèn endike ke ra zam Latè domine chan batay la, ra avantaj teknolojik Latè reprezante avantaj militè teknolojik, epi ki gen resous yo garanti. Se poutèt sa, tè ki ra yo te vin tou resous estratejik ke gwo ekonomi atravè mond lan konpetisyon pou, ak kle estrateji materyèl anvan tout koreksyon tankou tè ki ra souvan monte nan estrateji nasyonal la. Ewòp, Japon, Etazini ak lòt peyi yo ak rejyon yo peye plis atansyon a materyèl kle tankou tè ki ra. An 2008, materyèl ki ra sou latè yo te ki nan lis kòm "estrateji materyèl kle" pa Depatman enèji Etazini an; Nan kòmansman 2010 la, Inyon Ewopeyen an te anonse etablisman yon rezèv estratejik nan tè ki ra; An 2007, Ministè Edikasyon Japonè a, Kilti, Syans ak Teknoloji, osi byen ke Ministè Ekonomi, endistri ak teknoloji, te deja pwopoze "plan estrateji eleman" ak plan "materyèl altènatif ki ra". Yo te pran mezi kontinyèl ak règleman nan rezèv resous, pwogrè teknolojik, akizisyon resous, ak rechèch la pou materyèl altènatif. Kòmanse nan atik sa a, editè a pral prezante an detay enpòtan e menm endispansab misyon devlopman istorik ak wòl nan eleman sa yo ki ra sou latè.
Terbium Fè pati nan kategori a nan tè lou ra, ak yon abondans ki ba nan kwout Latè a nan sèlman 1.1 ppm.Oksid terbiumKont pou mwens pase 0.01% nan tè yo total ki ra. Menm nan kalite ion segondè ion an lou minrè ki ra ak kontni ki pi wo nan terbium, kontni an terbium sèlman konte pou 1.1-1.2% nan tè a total ki ra, ki endike ke li ki dwe nan kategori a "nòb" nan eleman latè ki ra. Terbium se yon metal gri an ajan ak duktilite ak relativman mou teksti, ki ka koupe louvri ak yon kouto; Pwen k ap fonn 1360 ℃, pwen bouyi 3123 ℃, dansite 8229 4kg/m3. Pou plis pase 100 ane depi dekouvèt la nan terbium nan 1843, rate li yo ak valè yo te anpeche aplikasyon pratik li yo pou yon tan long. Li se sèlman nan 30 ane ki sot pase yo ki terbium te montre talan inik li yo.
Dekouvèt la nan terbium
Pandan menm peryòd la lèlantante dekouvri, Karl G. Mosander nan Syèd analize okòmansman dekouvri anyttriumak pibliye yon rapò nan 1842, klarifye ke okòmansman dekouvri tè a yttrium pa t 'yon sèl oksid elemantè, men yon oksid nan twa eleman. Nan 1843, Mossander dekouvri terbium nan eleman nan rechèch li sou tè yttrium. Li te toujou rele youn nan yo yttrium latè ak youn nan yooksid erbyom. Li pa t 'jouk 1877 ke li te ofisyèlman yo te rele terbium, ak senbòl la eleman TB. Nonmen li yo soti nan menm sous la tankou yttrium, ki soti nan vilaj la nan Ytterby tou pre Stockholm, Syèd, kote yo te dekouvri premye ane. Dekouvèt la nan terbium ak de lòt eleman, lantan ak erbium, louvri dezyèm pòt la nan dekouvèt la nan eleman latè ki ra, regilye nèf semenn klas dezyèm etap la nan dekouvèt yo. Li te premye pirifye pa G. Urban nan 1905.
Mossander
Aplikasyon nan terbium
Aplikasyon an nanterbiumSitou enplike nan gwo teknoloji jaden yo, ki se teknoloji entansif ak konesans entansif pwojè dènye kri, osi byen ke pwojè ak benefis enpòtan ekonomik, ak kandida devlopman atire. Zòn aplikasyon prensipal yo enkli: (1) ke yo te itilize nan fòm lan nan tè melanje ra. Pou egzanp, li se itilize kòm yon ra Latè angrè konpoze ak aditif manje pou agrikilti. (2) aktivatè pou poud vèt nan twa poud prensipal fliyoresan. Materyèl modèn optoelectronic mande pou yo sèvi ak twa koulè debaz nan fosfò, sètadi wouj, vèt, ak ble, ki ka itilize yo fè sentèz divès koulè. Ak terbium se yon eleman endispansab nan anpil-wo kalite vèt poud fliyoresan. (3) itilize kòm yon materyèl depo mayetik optik. Amorphe metal terbium tranzisyon alyaj alyaj fim mens yo te itilize fabrike-wo pèfòmans mayo optik disk. (4) Faktori Magneto Optical Glass. Faraday wotasyon vè ki gen terbium se yon materyèl kle pou manifakti rotators, izolatè, ak sikilatè nan teknoloji lazè. (5) Devlopman ak devlopman nan terbium dispozyòm feromagnetostrictive alyaj (terfenol) te louvri moute aplikasyon pou nouvo pou terbium.
Pou agrikilti ak elvaj bèt
Ra terbium sou latèKa amelyore bon jan kalite a nan rekòt ak ogmante pousantaj la nan fotosentèz nan yon seri konsantrasyon sèten. Konplèks yo nan terbium gen gwo aktivite byolojik, ak konplèks yo ternary nan terbium, TB (ALA) 3benim (CLO4) 3-3H2O, gen bon efè anti-bakteri ak bakterisid sou staphylococcus aureus, bacillus subtilis, ak Escherichia colies, ak broadery. Etid la nan konplèks sa yo bay yon nouvo direksyon rechèch pou dwòg bakterisid modèn.
Yo itilize nan jaden an nan luminesans
Materyèl modèn optoelectronic mande pou yo sèvi ak twa koulè debaz nan fosfò, sètadi wouj, vèt, ak ble, ki ka itilize yo fè sentèz divès koulè. Ak terbium se yon eleman endispansab nan anpil-wo kalite vèt poud fliyoresan. Si nesans la nan televizyon ki ra sou latè poud fliyoresan wouj te ankouraje demann lan pou yttrium ak europium, Lè sa a, aplikasyon an ak devlopman nan terbium yo te ankouraje pa latè ki ra twa prensipal koulè vèt fliyoresan poud pou lanp. Nan kòmansman ane 1980 yo, Philips envante premye nan mond lan kontra enfòmèl ant enèji-ekonomize lanp fliyoresan ak byen vit ankouraje li globalman. TB3+iyon ka emèt limyè vèt ak yon longèdonn nan 545nm, ak prèske tout ra latè vèt poud fliyoresan sèvi ak terbium kòm yon aktivatè.
Poud vèt la fliyoresan yo itilize pou koulè TV katod ray ray (CRTs) te toujou sitou ki baze sou bon mache ak efikas SULFIDE zenk, men te poud terbium te toujou itilize kòm pwojeksyon koulè televizyon poud vèt, tankou Y2SIO5: TB3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: TB3+, ak LAOBR: T: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBR: TBRA (AL, GA). Avèk devlopman nan gwo ekran televizyon definisyon-wo (HDTV), pèfòmans-wo poud fliyoresan vèt pou CRTs yo tou ke yo te devlope. Pou egzanp, yon ibrid poud fliyoresan vèt te devlope aletranje, ki gen ladan Y3 (Al, Ga) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+, ak Y2SIO5: TB3+, ki gen ekselan efikasite luminesans nan dansite segondè aktyèl.
Tradisyonèl X-ray fliyoresan poud lan se kalsyòm Tungstate. Nan lane 1970 yo ak ane 1980 yo, yo te ra poud fliyoresan sou latè pou ekran sansibilizasyon yo te devlope, tankou terbium aktive oksid SULFIDE lantan, terbium aktive oksid bromid lantan (pou ekran vèt), ak terbium aktive oksid sulfid yo. Konpare ak kalsyòm tungstate, ra sou latè fliyoresan poud ka diminye tan an nan X-ray iradyasyon pou pasyan pa 80%, amelyore rezolisyon an nan X-ray fim, pwolonje validite a nan X-ray tib, epi redwi konsomasyon enèji. Terbium se tou itilize kòm yon aktivatè poud fliyoresan pou medikal X-ray amelyorasyon ekran, ki ka anpil amelyore sansiblite a nan X-ray konvèsyon nan imaj optik, amelyore klè nan X-ray fim, ak anpil diminye dòz la ekspoze nan X-reyon nan kò imen an (pa plis pase 50%).
Terbiumse tou itilize kòm yon aktivatè nan blan ki ap dirije fosfò a eksite pa limyè ble pou nouvo ekleraj semi -conducteurs. Li kapab itilize yo pwodwi terbium aliminyòm mayetik optik kristal fosfò, lè l sèvi avèk ble limyè emitting diodes kòm sous limyè eksitasyon, ak fluoresans la pwodwi melanje ak limyè a eksitasyon yo pwodwi pi limyè blan.
Materyèl yo electroluminescent te fè soti nan terbium sitou gen ladan zenk SULFIDE vèt poud fliyoresan ak terbium kòm aktivatè la. Anba iradyasyon iltravyolèt, konplèks òganik nan terbium ka emèt fò fluoresans vèt epi yo ka itilize kòm materyèl mens fim electroluminescent. Malgre ke yo te fè pwogrè siyifikatif nan etid la nan latè ra òganik konplèks fim electroluminescent mens, gen toujou yon espas sèten soti nan pratik, ak rechèch sou ra latè òganik konplèks electroluminescent fim mens ak aparèy se toujou nan pwofondè.
Karakteristik sa yo fluoresans nan terbium yo te itilize tou kòm sond fluoresans. Entèraksyon ki genyen ant konplèks terbium (Tb3+) konplèks ak deoxyribonucleic asid (ADN) te etidye lè l sèvi avèk fluoresans ak spèktr absòpsyon, tankou sondaj la fluoresans nan nan terbium nanloxacin (TB3+). Rezilta yo te montre ke ofloxacin TB3+sondaj la ka fòme yon Groove obligatwa ak molekil ADN, ak deoxyribonucleic asid ka siyifikativman amelyore fluoresans nan nan sistèm nan TB3+nan Ofloxacin. Baze sou chanjman sa a, ka asid deoxyribonucleic dwe detèmine.
Pou mayetik materyèl optik
Materyèl ki gen efè Faraday, ke yo rele tou materyèl mayetik-optik, yo lajman ki itilize nan lazer ak lòt aparèy optik. Gen de kalite komen nan mayetik materyèl optik: Magneto kristal optik ak mayetik vè optik. Pami yo, kristal mayeto-optik (tankou yttrium ganèt fè ak terbium galrium ganèt) gen avantaj ki genyen nan reglabl frekans opere ak segondè estabilite tèmik, men yo se chè ak difisil fabrike. Anplis de sa, anpil kristal mayeto-optik ak wo wotasyon segondè faraday gen gwo absòpsyon nan ranje a vag kout, ki limite itilize yo. Konpare ak kristal optik mayeto, mayo optik vè gen avantaj nan transmisyon segondè, epi li se fasil yo dwe te fè nan blòk gwo oswa fib. Kounye a, linèt mayeto-optik ak efè segondè Faraday yo se sitou ra linèt latè ion doped.
Itilize pou mayetik materyèl depo optik
Nan dènye ane yo, ak devlopman rapid nan miltimedya ak automatisation biwo, demann lan pou nouvo disk-wo kapasite disk te ogmante. Amorphe metal terbium tranzisyon alyaj alyaj fim mens yo te itilize fabrike-wo pèfòmans mayo optik disk. Pami yo, TBFeco alyaj fim nan mens gen pi bon pèfòmans lan. Terbium ki baze sou mayeto-optik materyèl yo te pwodwi sou yon echèl gwo, ak mayo-optik disk te fè nan men yo yo te itilize kòm konpozan depo òdinatè, ak kapasite depo ogmante pa 10-15 fwa. Yo gen avantaj ki genyen nan gwo kapasite ak vitès aksè vit, epi yo ka siye ak kouvwi dè dizèn de milye de fwa lè yo itilize pou gwo dansite disk optik. Yo se materyèl enpòtan nan teknoloji depo enfòmasyon elektwonik. Materyèl ki pi souvan itilize mayeto-optik nan bann vizib ak tou pre-enfrawouj yo se kristal sèl gallium Terbium (TGG) sèl, ki se pi bon materyèl la mayetik-optik pou fè faraday wotasyon ak izolatè.
Pou mayo optik vè
Faraday Magneto Optical Glass gen bon transparans ak izotropi nan rejyon yo vizib ak enfrawouj, epi yo ka fòme divès kalite fòm konplèks. Li fasil pou pwodwi pwodwi gwo gwosè epi yo ka trase nan fib optik. Se poutèt sa, li gen kandida aplikasyon gwo nan mayeto aparèy optik tankou mayetik izolatè optik, mayetik modulateur optik, ak fib optik detèktè aktyèl. Akòz gwo moman mayetik li yo ak koyefisyan absòpsyon ti nan ranje a vizib ak enfrawouj, iyon TB3+yo te vin souvan itilize iyon latè ki ra nan linèt mayetik optik.
Terbium dispozyòm feromagnetostrictive alyaj
Nan fen 20yèm syèk la, ak apwofondi a kontinyèl nan revolisyon an teknolojik mond, nouvo materyèl aplikasyon latè ra yo te rapidman émergentes. Nan lane 1984, Iowa State University, laboratwa Ames nan Depatman Enèji Etazini, ak US Marin Sifas Zam Rechèch Sant lan (ki soti nan ki pèsonèl prensipal la nan pita etabli Edge Teknoloji Corporation (ET Rema) te vin) kolabore yo devlope yon nouvo latè ki ra materyèl entèlijan, sètadi terbium dispozyòm ferromagnetic materyèl mayetik. Nouvo materyèl entèlijan sa a gen karakteristik ekselan nan byen vit konvèti enèji elektrik nan enèji mekanik. Transducteurs anba dlo ak elektwo-acoustic te fè nan materyèl sa a jeyan magnetostrictive yo te avèk siksè configuré nan ekipman naval, lwil oliv byen deteksyon moun kap pale, bri ak sistèm kontwòl Vibration, ak eksplorasyon lanmè ak sistèm kominikasyon anba tè. Se poutèt sa, le pli vit ke te terbium dysprosium fè jeyan materyèl la magnetostrictive fèt, li te resevwa atansyon toupatou soti nan peyi endistriyalize atravè mond lan. Teknoloji Edge nan Etazini yo te kòmanse pwodwi terbium dispozyòm fè materyèl jeyan jeyan nan lane 1989 e yo te rele yo terfenol D. Imedyatman, Syèd, Japon, Larisi, Wayòm Ini a, ak Ostrali tou devlope terbium dysprosium jeyan materyèl jeyan.
Soti nan istwa a nan devlopman nan materyèl sa a nan Etazini yo, tou de envansyon nan materyèl la ak aplikasyon pou bonè monopol li yo dirèkteman gen rapò ak endistri a militè (tankou Marin a). Malgre ke depatman militè ak defans Lachin nan yo piti piti ranfòse konpreyansyon yo nan materyèl sa a. Sepandan, ak amelyorasyon nan siyifikatif nan fòs nasyonal Comprehensive Lachin nan, demann lan pou reyalize yon 21yèm syèk estrateji konpetitif militè ak amelyore nivo ekipman yo pral definitivman dwe trè ijan. Se poutèt sa, itilize nan toupatou nan terbium dispozyòm fè materyèl jeyan jeyan pa depatman defans militè ak nasyonal yo pral yon nesesite istorik.
Nan ti bout tan, anpil pwopriyete yo ekselan nanterbiumFè li yon manm endispansab nan anpil materyèl fonksyonèl ak yon pozisyon iranplasabl nan kèk jaden aplikasyon. Sepandan, akòz pri a segondè nan terbium, moun ki te etidye ki jan pou fè pou evite epi minimize itilize nan terbium yo nan lòd yo diminye depans pwodiksyon an. Pou egzanp, ra latè mayeto-optik materyèl ta dwe tou itilize pri ki ba-dispozyòm fè cobalt oswa Gadolinyòm terbium cobalt kòm anpil ke posib; Eseye diminye kontni an nan terbium nan poud lan vèt fliyoresan ki dwe itilize. Pri te vin yon faktè enpòtan ki mete restriksyon sou itilizasyon an toupatou nan terbium. Men, anpil materyèl fonksyonèl pa ka fè san li, se konsa nou dwe konfòme yo ak prensip la nan "lè l sèvi avèk bon asye sou lam la" epi eseye sove itilize nan terbium kòm anpil ke posib.
Post tan: Aug-07-2023