Հազվադեպ երկրային ռազմական նյութեր `հազվագյուտ Երկրի տբիում

Հազվադեպ երկրային տարրերԱնփոխարինելի են բարձր տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են նոր էներգիան եւ նյութերը, եւ ունեն լայն կիրառական արժեք, ինչպիսիք են օդատիեզերական, ազգային պաշտպանությունը եւ ռազմական արդյունաբերությունը: Ժամանակակից պատերազմի արդյունքները ցույց են տալիս, որ հազվագյուտ երկրային զենքերը գերակշռում են ռազմի դաշտում, հազվագյուտ երկրային տեխնոլոգիական առավելությունները ներկայացնում են ռազմական տեխնոլոգիական առավելություններ, եւ ռեսուրսներ ունենալը երաշխավորված է: Հետեւաբար, հազվագյուտ երկրները դարձել են նաեւ ռազմավարական ռեսուրսներ, որոնք մրցում են աշխարհի խոշոր տնտեսությունները, եւ առանցքային հումքի հիմնական ռազմավարությունները, ինչպիսիք են հազվագյուտ երկրները, հաճախ բարձրանում են ազգային ռազմավարություններ: Եվրոպան, Japan ապոնիան, Միացյալ Նահանգները եւ այլ երկրներ եւ մարզեր ավելի շատ ուշադրություն են դարձնում այնպիսի հիմնական նյութերին, ինչպիսիք են հազվագյուտ երկիրը: 2008-ին հազվագյուտ երկրային նյութեր թվարկվեցին որպես «Հիմնական նյութերի ռազմավարություն» Միացյալ Նահանգների էներգետիկայի դեպարտամենտի կողմից. 2010-ի սկզբին Եվրամիությունը հայտարարեց հազվագյուտ երկրների ռազմավարական արգելոցի ստեղծման մասին. 2007 թ., Japanese ապոնիայի կրթության, մշակույթի, գիտության եւ տեխնոլոգիաների, ինչպես նաեւ էկոնոմիկայի, արդյունաբերության եւ տեխնոլոգիաների նախարարությունն արդեն առաջարկել էր «Element ռազմավարության պլանը» եւ «Հազվագյուտ մետաղական այլընտրանքային նյութերը» պլանը: Նրանք իրականացրել են շարունակական միջոցներ եւ քաղաքականություններ ռեսուրսների պաշարների, տեխնոլոգիական առաջընթացի, ռեսուրսների ձեռքբերման եւ այլընտրանքային նյութերի որոնման մեջ: Այս հոդվածից սկսած, խմբագիրը մանրամասն կներկայացնի այս հազվագյուտ երկրային տարրերի կարեւոր եւ նույնիսկ անփոխարինելի պատմական զարգացման առաքելությունները եւ դերերը:

Ծերպ Պատկանում է ծանր հազվագյուտ երկրների կատեգորիայի, երկրի ընդերքի ցածր առատությամբ `ընդամենը 1,1 PPM- ում:Terbium օքսիդկազմում է ընդհանուր հազվագյուտ հողերի 0,01% -ից պակաս: Նույնիսկ Ytrium- ի իոնային բարձրության վրա մուտքագրեք ծանր հազվագյուտ հողային հանքաքար, Terbium- ի ամենաբարձր պարունակությամբ, Terbium բովանդակությունը կազմում է ընդամենը հազվագյուտ երկրի 1,1-1.2% -ը, նշելով, որ այն պատկանում է հազվագյուտ երկրների «ազնիվ» կատեգորիայի: Terbium- ը արծաթագույն մոխրագույն մետաղ է `ճկունությամբ եւ համեմատաբար փափուկ հյուսվածքով, որը կարելի է կտրել դանակով. Հալման կետ 1360 ℃, եռման կետ 3123 ℃, խտություն 8229 4 կգ / մ 3: 1843-ին Terbium- ի հայտնագործությունից ավելի քան 100 տարի անց դրա սակավությունն ու արժեքը երկար ժամանակ կանխել են դրա գործնական ծրագիրը: Անցած 30 տարիների ընթացքում միայն տուրբիան ցույց է տվել իր յուրահատուկ տաղանդը:

Terbium- ի բացահայտումը

Նույն ժամանակահատվածում, երբլիտթանհայտնաբերվել է, որ Շվեդիայի Կարլ Գ. Մուսանդանդը վերլուծեց սկզբում հայտնաբերվածyttriumԵվ հրապարակեց զեկույց 1842-ին, պարզաբանելով, որ սկզբնականորեն հայտնաբերված Yttrium Earth- ը ոչ տարրական օքսիդ չէ, այլ երեք տարրերի օքսիդ: 1843-ին մամուռը հայտնաբերեց տարեր տբրիումը Yttrium Earth- ի վերաբերյալ իր հետազոտության միջոցով: Նա դեռ նրանցից մեկը անվանեց Ytrium Earth- ը եւ դրանցից մեկըerbium օքսիդՄի շարք Մինչեւ 1877 թվականը չէր, որ այն պաշտոնապես անվանվեց Terbium, Element Symbicle TB- ով: Դրա անվանակոչումը գալիս է նույն աղբյուրից, որպես Yttrium- ը, որը ծագում է Շվեդիայի Ստոկհոլմի մոտակայքում գտնվող Ytterby գյուղից, որտեղ առաջին անգամ հայտնաբերվեց Ytrium հանքաքար: Terbium- ի եւ երկու այլ տարրերի, Lanthanum- ի եւ Erbium- ի հայտնաբերումը բացեց երկրորդ դուռը `հազվագյուտ հողային տարրերի հայտնաբերման, նշելով դրանց հայտնագործության երկրորդ փուլը: Այն առաջին անգամ մաքրվել է Գ. Ուրբանը 1905 թվականին:

Մամռաջանք

Terbium- ի կիրառում

ԴիմումըծերպՀիմնականում ներառում է բարձր տեխնոլոգիաների ոլորտներ, որոնք տեխնոլոգիական ինտենսիվ եւ գիտելիքների ինտենսիվ կրճատող նախագծեր են, ինչպես նաեւ տնտեսական նշանակություն ունեցող ծրագրեր, գրավիչ զարգացման հեռանկարներ: Դիմումների հիմնական ոլորտները ներառում են. 1) օգտագործվում է խառը հազվագյուտ հողերի տեսքով: Օրինակ, այն օգտագործվում է որպես հազվագյուտ երկրի բարդ պարարտանյութ եւ կերակրման հավելանյութ գյուղատնտեսության համար: (2) ակտիվացնող կանաչ փոշու համար երեք հիմնական լյումինեսցենտային փոշիներում: Ժամանակակից օպտոէլեկտրոնային նյութերը պահանջում են ֆոսֆորների երեք հիմնական գույների օգտագործումը, մասնավորապես կարմիր, կանաչ եւ կապույտ, որոնք կարող են օգտագործվել տարբեր գույներ սինթեզելու համար: Եվ Terbium- ը անփոխարինելի բաղադրիչ է շատ բարձրորակ կանաչ լյումինեսցենտ տերերի մեջ: (3) օգտագործվում է որպես մագնիտո օպտիկական պահեստային նյութեր: Amorphous Metal Terbium Transition Metal Alloy բարակ ֆիլմերը օգտագործվել են բարձրորակ Magneto օպտիկական սկավառակներ արտադրելու համար: (4) Magneto օպտիկական ապակու արտադրություն: Faraday Rotatory Glass պարունակող Terbium- ը լազերային տեխնոլոգիայում ռոտատորների, մեկուսարանների եւ շրջանառիչների արտադրության հիմնական նյութ է: (5) Terbium Dysprosium Ferromagnetostrictive Alloy- ի (Terfenol) մշակում եւ զարգացում բացել է Terbium- ի նոր հայտեր:

 Գյուղատնտեսության եւ անասնաբուծության համար

Հազվադեպ երկրային տբուրԿարող է բարելավել մշակաբույսերի որակը եւ բարձրացնել ֆոտոսինթեզի տեմպը որոշակի համակենտրոնացման միջակայքում: Terbium- ի համալիրներն ունեն բարձր կենսաբանական ակտիվություն, եւ Terbium- ի, TB (Ala) 3-3HENIM (CLO4) եռագույն համալիրները ունեն լավ հակաբակտերիալ եւ մանրէազերծող հետեւանքներ ստաֆիլոկոկոկի վրա, Bacillus Subtilis- ի եւ Escherichia Coli- ի վրա, լայն սպեկտրի հակաբակտերիալ հատկություններով: Այս համալիրների ուսումնասիրությունը նոր հետազոտական ​​ուղղություն է տրամադրում ժամանակակից մանրէազերծող դեղերի համար:

Օգտագործվում է լուսավորության դաշտում

Ժամանակակից օպտոէլեկտրոնային նյութերը պահանջում են ֆոսֆորների երեք հիմնական գույների օգտագործումը, մասնավորապես կարմիր, կանաչ եւ կապույտ, որոնք կարող են օգտագործվել տարբեր գույներ սինթեզելու համար: Եվ Terbium- ը անփոխարինելի բաղադրիչ է շատ բարձրորակ կանաչ լյումինեսցենտ տերերի մեջ: Եթե ​​հազվագյուտ հողային գունավոր հեռուստատեսության կարմիր լյումինեսցենտ փոշի է խթանել Yttrium- ի եւ Europium- ի պահանջարկը, ապա Terbium- ի դիմումը եւ զարգացումը խթանվել է հազվագյուտ երկրների երեք հիմնական գույնի կանաչ լյումինեսցենտ փոշի լամպերի համար: 1980-ականների սկզբին Philips- ը հորինեց աշխարհի առաջին կոմպակտ էներգախնայող լյումինեսցենտ լամպը եւ արագորեն խթանեց այն ամբողջ աշխարհում: TB3 + իոնները կարող են կանաչ լույս արտանետել 545NM ալիքի երկարությամբ, եւ գրեթե բոլոր հազվագյուտ երկրային կանաչ լյումինեսցենտ փոշիները օգտագործում են Terbium- ը որպես ակտիվացնող:

Գունավոր հեռուստատեսության կաթոդային ճառագայթների համար օգտագործվող կանաչ լյումինեսցենտ փոշին միշտ հիմնականում հիմնված է էժան եւ արդյունավետ ցինկի սուլֆիդի վրա, բայց TB3 + եւ Laobr: TB3 + եւ Laobr: TB3 + եւ Laobr: TB3 +. Մեծ էկրանի բարձրորակ հեռուստատեսության (HDTV) զարգացման միջոցով մշակվում են նաեւ հորթերի բարձրորակ կանաչ լյումինեսցենտային փոշիներ: Օրինակ, արտերկրում մշակվել է հիբրիդ կանաչ լյումինեսցենտ փոշի, որը բաղկացած է Y3 (Al, Ga) 5o12: TB3 +, Laocl: TB3 + եւ Y2SIO5:

Ռենտգենյան լյումինեսցենտային ավանդական փոշին կալցիումի վոլֆրացին է: 1970-880-ականներին մշակվել են զգայունացման էկրանների հազվագյուտ լյումինեսցենտային փոշիներ, ինչպիսիք են Terbium ակտիվացված Lanthanum Sulfide Oxide- ը, Terbium- ը ակտիվացնում է Lanthanum Bromide օքսիդը (կանաչ էկրանների համար), եւ Terbium- ը ակտիվացրեց Ytrium Sulfide օքսիդը: Կալցիումի վոլթիի հետ համեմատած, հազվագյուտ երկրային լյումինեսցենտ փոշին կարող է նվազեցնել հիվանդների համար ռենտգեն ճառագայթների ժամանակը 80% -ով, բարելավել ռենտգենյան ֆիլմերի լուծումը եւ նվազեցնել էներգիայի սպառումը: Terbium- ը օգտագործվում է նաեւ որպես լյումինեսցենտի փոշու ակտիվացնող, բժշկական ռենտգենյան ուժեղացման էկրանների համար, որոնք կարող են մեծապես բարելավել ռենտգենյան վերափոխման զգայունությունը օպտիկական պատկերների վրա եւ մեծապես նվազեցնել ռենտգենյան ճառագայթների բացահայտումը (ավելի քան 50% -ով):

ԾերպՕգտագործվում է նաեւ որպես սպիտակ LED ֆոսֆորի ակտիվացնող, որը ոգեւորված է կապույտ լույսով `նոր կիսահաղորդչային լուսավորության համար: Այն կարող է օգտագործվել Terbium ալյումինե Magneto օպտիկական բյուրեղային ֆոսֆորներ արտադրելու համար, օգտագործելով կապույտ լույսի արտանետող դիոդներ, որպես հուզիչ լույսի աղբյուրներ, եւ արտադրված լյումինեսցիան խառնվում է մաքուր սպիտակ լույսը արտադրելու համար:

Terbium- ից պատրաստված էլեկտրոլային նյութերը հիմնականում ներառում են ցինկ սուլֆիդային կանաչ լյումինեսցենտ փոշի `Terbium- ով, որպես ակտիվացուցիչ: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ներքո Terbium- ի օրգանական համալիրները կարող են արտանետվել ուժեղ կանաչ լյումինեսցենտ եւ կարող են օգտագործվել որպես բարակ կինոնկար էլեկտրատիպոլային նյութեր: Չնայած զգալի առաջընթաց է գրանցվել հազվագյուտ երկրային օրգանական բարդ էլեկտրաէներգիայի բարձրագույն ֆիլմերի ուսումնասիրության մեջ, առկա է գործնականից որոշակի բացը, եւ հազվագյուտ Երկրի օրգանական բարդ բլիթների եւ սարքերի վերաբերյալ հետազոտությունները դեռ խորության մեջ են:

Terbium- ի լյումինեսենեսի բնութագրերը օգտագործվում են նաեւ որպես ֆոտորեսցենտային զոնդեր: Ուսումնասիրվել է փոխգործակցությունը Ofloxacin Terbium (TB3 +) համալիրի (ԴՆԹ) ուսումնասիրվել է լյումինեսցենտի եւ կլանման սպեկտրի միջոցով, ինչպիսիք են ofloxacin Terbium- ի լյումինեսցենտային զննությունը (TB3 +): Արդյունքները ցույց են տվել, որ Ofloxacin TB3 + զոնդը կարող է ձեւավորել առանցքավոր, որը պարտադիր է ԴՆԹ մոլեկուլներով, իսկ դեզոքիրիբոնուկի թթունը կարող է զգալիորեն բարելավել ofloxacin TB3 + համակարգի լյումինեսցենտը: Այս փոփոխության հիման վրա կարող է որոշվել deoxyribonucleic թթու:

Magneto օպտիկական նյութերի համար

Faraday Effect- ով նյութերը, որոնք հայտնի են նաեւ որպես մագնիտո-օպտիկական նյութեր, լայնորեն օգտագործվում են լազերների եւ այլ օպտիկական սարքերում: Մագնետոյի օպտիկական նյութերի երկու ընդհանուր տեսակ կա. Magneto օպտիկական բյուրեղներ եւ մագնիտո օպտիկական ապակի: Դրանց թվում մագնիսական օպտիկական բյուրեղները (օրինակ, Yttrium Iron Garnet եւ Terbium Gallium Garnet) ունեն կարգավորելի գործառնական հաճախականության եւ ջերմային բարձր կայունության առավելություններ, բայց դրանք թանկ եւ դժվար է արտադրության համար: Բացի այդ, բարձր Faraday ռոտացիայի անկյուններով շատ մագնիտո-օպտիկական բյուրեղներ ունեն բարձր կլանում կարճ ալիքի միջակայքում, ինչը սահմանափակում է դրանց օգտագործումը: Համեմատեք Magneto օպտիկական բյուրեղների հետ, Magneto օպտիկական բաժակը ունի բարձր փոխանցման առավելություն եւ հեշտ է պատրաստված մեծ բլոկների կամ մանրաթելերի մեջ: Ներկայումս Magneto-Optical ակնոցները, որոնք ունեն բարձր Faraday Effect- ը, հիմնականում հազվագյուտ հողային բոդի ակնոց են:

Օգտագործվում է Magneto օպտիկական պահեստային նյութերի համար

Վերջին տարիներին մուլտիմեդիա եւ գրասենյակային ավտոմատացման արագ զարգացումով աճում է նոր բարձր հզորության մագնիսական սկավառակների պահանջարկը: Amorphous Metal Terbium Transition Metal Alloy բարակ ֆիլմերը օգտագործվել են բարձրորակ Magneto օպտիկական սկավառակներ արտադրելու համար: Դրանց թվում TBFECO Alloy բարակ ֆիլմն ունի լավագույն ներկայացում: Terbium- ի վրա հիմնված մագնիտո-օպտիկական նյութերը արտադրվել են մեծ մասշտաբներով, եւ դրանցից պատրաստված մագնիտո-օպտիկական սկավառակներն օգտագործվում են որպես համակարգչային պահեստի բաղադրիչներ, պահեստային կարողություններով աճել են 10-15 անգամ: Նրանք ունեն մեծ կարողությունների եւ արագ մուտքի արագության առավելություններ եւ կարող են ջնջվել եւ ծածկել տասնյակ հազարավոր ժամանակներ, երբ օգտագործվում են բարձր խտության օպտիկական սկավառակների համար: Դրանք կարեւոր նյութեր են էլեկտրոնային տեղեկատվության պահպանման տեխնոլոգիայի մեջ: Տեսանելի եւ մոտավոր ինֆրակարմիր նվագախմբերում ամենատարածված մագնիտո-օպտիկական նյութը Terbium Gallium Garnet (TGG) Single Crystal- ն է, որը լավագույն մագնիտո-օպտիկական նյութն է `Faraday ռոտատորներ եւ մեկուսարան պատրաստելու համար:

Magneto օպտիկական ապակու համար

Faraday Magneto օպտիկական բաժակը տեսանելի եւ ինֆրակարմիր շրջաններում ունի լավ թափանցիկություն եւ իզոտոպիա եւ կարող է ձեւավորել տարբեր բարդ ձեւեր: Շատ հեշտ է արտադրել մեծ չափի արտադրանքներ եւ կարող է նկարվել օպտիկական մանրաթելերի մեջ: Հետեւաբար, այն ունի լայն կիրառման հեռանկարներ Magneto օպտիկական սարքերում, ինչպիսիք են Magneto օպտիկական մեկուսիչները, Magneto օպտիկական մոդուլատորները եւ օպտիկամանրաթելային հոսանքների ցուցիչները: Նրանց մեծ մագնիսական պահի եւ տեսանելի եւ ինֆրակարմիր միջակայքում փոքր կլանման գործակիցի շնորհիվ TB3 + իոնները սովորաբար դարձել են հազվագյուտ հողային իոններ Magneto օպտիկական ակնոցներով:

Terbium Dysprosium Ferromagnetostrictive Alloy

20-րդ դարի վերջին, համաշխարհային տեխնոլոգիական հեղափոխության շարունակական խորությամբ, արագորեն զարգանում էին Երկրի դիմումի նոր հազվագյուտ նյութեր: 1984-ին Այովայի պետական ​​համալսարան, ԱՄՆ էներգետիկայի ֆակուլտետի ԱՄՍ լաբորատորիա եւ ԱՄՆ նավատորմի մակերեւութային զենքի հետազոտական ​​կենտրոն (որից հետո եկավ հետագա հաստատված Edge տեխնոլոգիական կորպորացիայի հիմնական անձնակազմը) `մշակելու նոր հազվագյուտ հողի խելացի նյութեր, մասնավորապես` Terbium Dysprosium մագնիսական մագնիսական մագնիսական միջոց: Այս նոր խելացի նյութը գերազանց բնութագրեր ունի էլեկտրական էներգիան մեխանիկական էներգիայի մեջ արագ վերափոխելու համար: Այս հսկա մագնիսական նյութից պատրաստված ստորջրյա եւ էլեկտրական ակուստիկ տրանսֆորմատորները հաջողությամբ կազմաձեւվել են ծովային սարքավորումների, նավթի հորթի հայտնաբերման բարձրախոսների, աղմուկի եւ թրթռման կառավարման համակարգերի եւ օվկիանոսի ուսումնասիրության եւ ստորգետնյա հաղորդակցման համակարգերում: Հետեւաբար, երբ ծնվել է Terbium Dysprosium երկաթի հսկա մագնիսական նյութը, այն տարածված ուշադրություն է դարձել աշխարհի արդյունաբերական երկրներից: 1989-ին Միացյալ Նահանգներում ստացած եզրային տեխնոլոգիաները սկսեցին արտադրել Terbium Dysprosium Iron Giant Magail Magail Magail Magail- ը եւ անվանեցին Terfenol D. Հետագայում, Շվեդիան, Japan ապոնիան, Ռուսաստանը, Միացյալ Թագավորությունը եւ Ավստրալիան նույնպես մշակեցին Terbium Dysprosium Iron- ի հսկա մագնիսներ:

Այս նյութի զարգացման պատմությունից Միացյալ Նահանգներում եւ նյութի գյուտը եւ դրա վաղ մենաշնորհային դիմումները ուղղակիորեն կապված են ռազմական արդյունաբերության հետ (օրինակ, նավատորմի): Չնայած Չինաստանի ռազմական եւ պաշտպանական գերատեսչությունները աստիճանաբար ամրապնդում են այս նյութի հասկացողությունը: Այնուամենայնիվ, Չինաստանի համապարփակ ազգային ուժի զգալի բարելավմամբ, 21-րդ դարի ռազմական մրցակցային ռազմավարության եւ սարքավորումների մակարդակի բարելավման պահանջարկը հաստատ շատ հրատապ կլինի: Հետեւաբար, ռազմական եւ ազգային պաշտպանական գերատեսչությունների կողմից Terbium Dysprosium երկաթի հսկա մագնիտոզիտիվ նյութերի տարածված օգտագործումը պատմական անհրաժեշտություն կլինի:

Մի խոսքով, շատ հիանալի հատկություններծերպԴարձրեք այն շատ ֆունկցիոնալ նյութերի եւ անփոխարինելի դիրքի անփոխարինելի դիրքի որոշ դիմումի դաշտերում: Այնուամենայնիվ, Terbium- ի բարձր գնի պատճառով մարդիկ սովորում են, թե ինչպես խուսափել եւ նվազագույնի հասցնել Terbium- ի օգտագործումը `արտադրության ծախսերը նվազեցնելու համար: Օրինակ, հազվագյուտ երկրային մագնիսական օպտիկական նյութերը հնարավորինս պետք է օգտագործեն ցածր գնով Dysprosium երկաթի կոբալտ կամ գադոլինիումի տերմինի կոբալտ. Փորձեք նվազեցնել տգեղի բովանդակությունը կանաչ լյումինեսցենտ փոշու մեջ, որը պետք է օգտագործվի: Գինը դարձել է Terbium- ի տարածված օգտագործումը սահմանափակող կարեւոր գործոն: Բայց շատ ֆունկցիոնալ նյութեր չեն կարող անել առանց դրա, այնպես որ մենք պետք է հավատարիմ մնանք «լավ պողպատի վրա բերանի վրա օգտագործելու» սկզբունքին եւ փորձեք հնարավորինս խնայել Terbium- ի օգտագործումը: