רשימה של 17 שימושים באדמה נדירה (עם תמונות)

Aמטאפורה נפוצה היא שאם הנפט הוא דם התעשייה, אזאדמה נדירההוא הוויטמין של התעשייה.

אדמה נדירההוא קיצור של קבוצת מתכות.כדור הארץ נדיריסודות,REE) התגלו בזה אחר זה מאז סוף המאה ה-18. ישנם 17 סוגים של REE, כולל 15 לנתאנידים בטבלה המחזורית של יסודות כימיים-לנתנום(לָה),צריום(לִספִירַת הַנוֹצרִים),פרסאודימיום(Pr),ניאודימיום(Nd), פרומתיום (Pm) וכן הלאה. כיום, נעשה בו שימוש נרחב בתחומים רבים כגון אלקטרוניקה, פטרוכימיה ומטלורגיה. כמעט כל 3-5 שנים, מדענים יכולים לגלות שימושים חדשים באדמה נדירה, ואי אפשר להפריד בין אחת מכל שש המצאותאדמה נדירה.

סין עשירה באדמה נדירהמינרלים, במקום הראשון בשלושה עולמות: הראשון במאגרי משאבים, המהווים כ-23%; התפוקה היא הראשונה, המהווה 80% עד 90% מהסחורות הנדירות בעולם; נפח המכירות הוא הראשון, עם 60% עד 70% ממוצרי אדמה נדירים מיוצאים לחו"ל. יחד עם זאת, סין היא המדינה היחידה שיכולה לספק את כל 17 סוגי מתכות האדמה הנדירות, במיוחד בינוניות וכבדותכדורי אדמה נדיריםעם שימוש צבאי יוצא דופן. חלקה של סין מעורר קנאה.

Rהם אדמההוא משאב אסטרטגי רב ערך, הידוע כ"מונוסודיום גלוטמט תעשייתי" ו"אם החומרים החדשים", ונמצא בשימוש נרחב במדע וטכנולוגיה מתקדמים ובתעשייה צבאית. לפי משרד התעשייה וטכנולוגיות המידע, חומרים פונקציונליים כגוןאדמה נדירהמגנט קבוע, זוהר, אחסון מימן וקטליזה הפכו לחומרי גלם חיוניים עבור תעשיות היי-טק כגון ייצור ציוד מתקדם, אנרגיה חדשה ותעשיות מתפתחות. הוא נמצא בשימוש נרחב גם באלקטרוניקה, תעשייה פטרוכימית, מתכות, מכונות, אנרגיה חדשה, אור תעשייה, הגנת הסביבה, חקלאות וכן הלאה. .

כבר ב-1983 הציגה יפן מערכת עתודה אסטרטגית למינרלים נדירים, ו-83% מהבית שלה.כדורי אדמה נדיריםהגיע מסין.

תסתכל שוב על ארצות הברית, שלהאדמה נדירההרזרבות הן שניות רק לסין, אבל שלהכדורי אדמה נדיריםכולם אורכדורי אדמה נדירים, שמתחלקים לכבדיםכדורי אדמה נדיריםוכדורי אדמה נדירים בהירים. כָּבֵדכדורי אדמה נדיריםהם יקרים מאוד, וכדורי אדמה נדירים קלים אינם חסכוניים עבור שלי, אשר הפכו למזויפיםאדמה נדירהשל אנשים בתעשייה. 80% מארה"באדמה נדירההיבוא מגיע מסין.

החבר דנג שיאופינג אמר פעם: "יש נפט במזרח התיכון וכדורי אדמה נדיריםבסין". ההשלכה של דבריו ברורה מאליה. אדמה נדירה היא לא רק ה-"MSG" ההכרחי עבור 1/5 מוצרי היי-טק בעולם, אלא גם קלף מיקוח רב עוצמה עבור סין בשולחן המשא ומתן העולמי בסין. את העתיד להגן ולנצל באופן מדעיאדמה נדירהמשאבים,זה הפך לאסטרטגיה לאומית שנקראה על ידי אנשים רבים עם אידיאלים גבוהים בשנים האחרונות כדי למנוע יקראדמה נדירהמשאבים ממכירה עיוורת וייצוא למדינות מערביות. בשנת 1992, דנג שיאופינג הצהיר בבירור על מעמדה של סין כגדולהאדמה נדירהמְדִינָה.

רשימת שימושים ב-17 כדורי אדמה נדירים

1.לנתנוםמשמש בחומרי סגסוגת וסרטים חקלאיים

2.סריוםנמצא בשימוש נרחב בזכוכית לרכב

3 פרסאודימיוםנמצא בשימוש נרחב בפיגמנטים קרמיים

4.ניאודימיוםנמצא בשימוש נרחב בחומרי תעופה וחלל

5. פרומתיום מספק אנרגיית עזר ללוויינים

6.יישום שלסמריוםבכור לאנרגיה אטומית

7אירופהייצור עדשות ותצוגות גביש נוזלי

8.גדוליניוםלהדמיית תהודה מגנטית רפואית

9.טרביוםמשמש בווסת כנף מטוסים

10.ארביוםמשמש במד טווח לייזר בענייני צבא

11.דיספרוזיוםמשמש כמקור תאורה לסרט והדפסה

12 .הולמיוםמשמש לייצור התקני תקשורת אופטיים

13 .תוליוםמשמש לאבחון קליני וטיפול בגידולים

14.איטרביוםתוסף לרכיב זיכרון המחשב

15.יישום שללוטטיוםבטכנולוגיית סוללות אנרגיה

16.איטריוםמייצר חוטים ורכיבי כוח מטוסים

17.סקנדיוםמשמש לעתים קרובות לייצור סגסוגות

הפרטים הם כדלקמן:

1

לנתנום(לָה)

במלחמת המפרץ, מכשיר ראיית הלילה עםאדמה נדירהאֵלֵמֶנטלנתנוםהפך למקור המכריע של טנקים אמריקאים. התמונה לעיל מראהלנטנום כלורידאבקה (מפת נתונים)

לנתנוםנמצא בשימוש נרחב בחומרים פיזואלקטריים, חומרים אלקטרו-תרמיים, חומרים תרמו-אלקטריים, חומרים מגנטוריסטיבים, חומרים זוהרים (אבקה כחולה), חומרים לאחסון מימן, זכוכית אופטית, חומרי לייזר, חומרי סגסוגת שונים וכו'.לנתנוםמשמש גם בזרזים להכנת מוצרים כימיים אורגניים רבים, אמרו מדעניםלנתנום"סופר סידן" על השפעתו על יבולים.

2

סריום(לִספִירַת הַנוֹצרִים)

סריוםיכול לשמש כזרז, אלקטרודת קשת וזכוכית מיוחדת.סגסוגת סריוםעמיד בפני חום גבוה וניתן להשתמש בו לייצור חלקי הנעה סילון (מפת נתונים)

(1)סריום, כתוסף זכוכית, יכול לספוג קרני אולטרה סגול ואינפרא אדום, ונמצא בשימוש נרחב בזכוכית לרכב. הוא יכול לא רק למנוע קרניים אולטרה סגולות, אלא גם להפחית את הטמפרטורה בתוך המכונית, כדי לחסוך בחשמל למיזוג אוויר. מאז 1997 , Ceria נוספה לכל זכוכית הרכב ביפן. בשנת 1996, לפחות 2000 טון של ceria שימשו בזכוכית לרכב, ויותר מ-1000 טון בארצות הברית.

(2) נכון לעכשיו,צריוםנמצא בשימוש בזרז לטיהור פליטות מכוניות, שיכול למנוע ביעילות כמות גדולה של גז פליטה של ​​מכוניות להיפלט לאוויר. הצריכה שלסריוםבארצות הברית מהווה שליש מסך הצריכה שלאדמה נדירה.

(3) ניתן להשתמש בסריום גופרתי בפיגמנטים במקום עופרת, קדמיום ומתכות אחרות המזיקות לסביבה ולבני אדם. ניתן להשתמש בו לצביעת תעשיות פלסטיק, ציפויים, דיו ונייר. נכון לעכשיו, החברה המובילה היא Rhone Planck הצרפתית.

(4) CE: מערכת לייזר LiSAF היא לייזר מוצק שפותח על ידי ארצות הברית. זה יכול לשמש כדי לזהות נשק ביולוגי ורפואה על ידי ניטור ריכוז טריפטופן.סריוםנמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים. כמעט כל יישומי אדמה נדירים מכיליםצריום.כגון אבקת ליטוש, חומרים לאחסון מימן, חומרים תרמו-אלקטריים,צריוםאלקטרודות טונגסטן, קבלים קרמיים, קרמיקה פיזואלקטרית,צריום סיליקון קרבידחומרים שוחקים, חומרי גלם לתאי דלק, זרזי בנזין, כמה חומרים מגנטיים קבועים, פלדות מסגסוגת שונות ומתכות לא ברזליות.

3

פרזודימיום(יח"צ)

סגסוגת ניאודימיום פרסאודימיום

(1)פרזודימיוםנמצא בשימוש נרחב בבניית קרמיקה וקרמיקה לשימוש יומיומי. ניתן לערבב אותו עם זיגוג קרמי כדי ליצור זיגוג צבעוני, ויכול לשמש גם כפיגמנט תת-זיגוג. הפיגמנט צהוב בהיר עם צבע טהור ואלגנטי.

(2) הוא משמש לייצור מגנטים קבועים. באמצעות זולפרסאודימיוםומתכת ניאודימיוםבמקום טהורמתכת ניאודימיוםלייצור חומר מגנט קבוע, התנגדות החמצן והתכונות המכניות שלו השתפרו ללא ספק, וניתן לעבד אותו למגנטים בצורות שונות. הוא נמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים ומנועים שונים.

(3) משמש בפיצוח קטליטי של נפט. ניתן לשפר את הפעילות, הסלקטיביות והיציבות של הזרז על ידי הוספת המועשרפרסאודימיוםוניאודימיוםלתוך מסננת מולקולרית זאוליט Y להכנת זרז פיצוח נפט. סין החלה להכניס לשימוש תעשייתי בשנות ה-70, והצריכה הולכת וגדלה.

(4)פרזודימיוםיכול לשמש גם לליטוש שוחק. בנוסף,פרסאודימיוםנמצא בשימוש נרחב בתחום סיבים אופטיים.

4

ניאודימיום(nd)

מדוע ניתן למצוא את מיכל M1 ראשון? הטנק מצויד ב-Nd: YAG מד טווח לייזר, שיכול להגיע לטווח של כמעט 4000 מטר באור יום בהיר (מפת נתונים)

עם לידתו שלפרסאודימיום,ניאודימיוםבא לעולם. הגעתו של ניאודימיום הפעילה אתאדמה נדירהשדה, מילא תפקיד חשוב בתחום האדמה הנדירה, והשפיע עלאדמה נדירהשׁוּק.

ניאודימיוםהפכה לנקודה חמה בשוק במשך שנים רבות בגלל מיקומה הייחודי בתחום שלכדורי אדמה נדירים.המשתמש הגדול ביותר שלמתכת ניאודימיוםהוא חומר מגנט קבוע של NdFeB. הופעת המגנטים הקבועים של NdFeB הזריקה חיוניות חדשה לתחום ההייטק הנדירים. מגנט NdFeB נקרא "מלך המגנטים הקבועים" בגלל מוצר האנרגיה המגנטית הגבוהה שלו. הוא נמצא בשימוש נרחב באלקטרוניקה, מכונות ותעשיות אחרות בשל הביצועים המצוינים שלו. הפיתוח המוצלח של Alpha Magnetic Spectrometer מצביע על כך שהתכונות המגנטיות של מגנטי NdFeB בסין נכנסו לרמה ברמה עולמית.ניאודימיום iמשמש גם בחומרים לא ברזליים. הוספת 1.5-2.5% ניאודימיום לתוך מגנזיום או סגסוגת אלומיניום יכולה לשפר את ביצועי הטמפרטורה הגבוהה, אטימות האוויר ועמידות הקורוזיה של הסגסוגת. בשימוש נרחב כחומרי תעופה וחלל. בנוסף, נופך אלומיניום איטריום מסומם בניאודימיום מייצר קרן לייזר עם גלים קצרים, הנמצאת בשימוש נרחב בריתוך וחיתוך חומרים דקים בעובי מתחת ל-10 מ"מ בתעשייה. בטיפול רפואי, Nd: YAG לייזר משמש להסרת ניתוח או חיטוי פצעים במקום אזמל.ניאודימיוםמשמש גם לצביעת זכוכית וחומרים קרמיים וכתוסף למוצרי גומי.

5

פרומתיום (Pm)

פרומתיום הוא יסוד רדיואקטיבי מלאכותי המיוצר על ידי כורים גרעיניים (מפת נתונים)

(1) יכול לשמש כמקור חום. לספק אנרגיית עזר לזיהוי ואקום וללוויין מלאכותי.

(2) Pm147 פולט קרני β באנרגיה נמוכה, שניתן להשתמש בהן לייצור סוללות מצלתיים. כספק כוח של מכשירי הנחיית טילים ושעונים. סוללה מסוג זה היא קטנה בגודלה וניתן להשתמש בה ברציפות במשך מספר שנים. בנוסף, פרומתיום משמש גם במכשירי רנטגן ניידים, הכנת זרחן, מדידת עובי ומנורת משואה.

6

סמריום(Sm)

סמריום מתכת(מפת נתונים)

Smהוא צהוב בהיר, והוא חומר הגלם של מגנט קבוע Sm-Co, ומגנט Sm-Co הוא מגנט האדמה הנדיר המוקדם ביותר בשימוש בתעשייה. ישנם שני סוגים של מגנטים קבועים: מערכת SmCo5 ומערכת Sm2Co17. בתחילת שנות ה-70 הומצאה מערכת SmCo5, ומערכת Sm2Co17 הומצאה בתקופה מאוחרת יותר. כעת ניתנת עדיפות לדרישתם של האחרונים. הטוהר שלתחמוצת סמאריוםבשימוש בסמאריוםמגנט קובלט לא צריך להיות גבוה מדי. בהתחשב בעלות, בעיקר שימוש בכ-95% מהמוצרים. בנוסף,תחמוצת סמאריוםמשמש גם בקבלים וזרזים קרמיים. בנוסף,סמאריוםבעל תכונות גרעיניות, היכולות לשמש כחומרי מבנה, חומרי מיגון וחומרי בקרה לכורי אנרגיה אטומית, כך שניתן להשתמש בבטחה באנרגיה עצומה שנוצרת מביקוע גרעיני.

7

אירופה(האיחוד האירופי)

תחמוצת אירופיוםאבקה (מפת נתונים)

תחמוצת אירופיוםמשמש בעיקר עבור זרחנים (מפת נתונים)

בשנת 1901, יוג'ין-אנטול דמרקיי גילה יסוד חדש מ"סמאריום", בשםאירופה. זה כנראה נקרא על שם המילה אירופה.תחמוצת אירופיוםמשמש בעיקר לאבקה ניאון. Eu3+ משמש כמפעיל של זרחן אדום, ו- Eu2+ משמש כזרחן כחול. כעת Y2O2S:Eu3+ הוא הזרחן הטוב ביותר ביעילות האור, ביציבות הציפוי ובעלות המיחזור. בנוסף, הוא נמצא בשימוש נרחב בגלל שיפור הטכנולוגיות כגון שיפור יעילות האור והניגודיות.תחמוצת אירופיוםשימש גם כזרחן פליטה מגורה עבור מערכת אבחון רפואית חדשה של רנטגן בשנים האחרונות.תחמוצת אירופיוםיכול לשמש גם לייצור עדשות צבעוניות ומסננים אופטיים, עבור התקני אחסון בועות מגנטיות, זה יכול גם להראות את כישרונותיו בחומרי הבקרה, חומרי המיגון וחומרי המבנה של כורים אטומיים.

8

גדוליניום(אלוקים)

גדוליניוםוהאיזוטופים שלו הם בולמי הנייטרונים היעילים ביותר ויכולים לשמש כמעכבים של כורים גרעיניים. (מפת נתונים)

(1) הקומפלקס הפראמגנטי המסיס במים שלו יכול לשפר את אות הדמיית ה-NMR של גוף האדם בטיפול רפואי.

(2) תחמוצת הגופרית שלו יכולה לשמש כרשת מטריצה ​​של צינור אוסצילוסקופ ומסך רנטגן עם בהירות מיוחדת.

(3)גדוליניום in גדוליניוםGallium Garnet הוא מצע יחיד אידיאלי לזיכרון בועות.

(4) ניתן להשתמש בו כמדיום קירור מגנטי מוצק ללא הגבלת מחזור קמוט.

(5) הוא משמש כמעכב לשליטה ברמת תגובת השרשרת של תחנות כוח גרעיניות כדי להבטיח את בטיחותן של תגובות גרעיניות.

(6) הוא משמש כתוסף שלסמאריוםמגנט קובלט כדי להבטיח שהביצועים לא ישתנו עם הטמפרטורה.

9

טרביום(שַׁחֶפֶת)

תחמוצת טרביוםאבקה (מפת נתונים)

היישום שלטרביוםעוסק בעיקר בתחום ההייטק, שהוא פרויקט חדשני עם עתיר טכנולוגיה וידע, וכן פרויקט בעל יתרונות כלכליים יוצאי דופן, עם סיכויי פיתוח אטרקטיביים.

(1) זרחנים משמשים כמפעילים של אבקה ירוקה בזרחנים תלת-צבעוניים, כגון מטריצת פוספט המופעלת על ידי טרביום, מטריצת סיליקט המופעלת על ידי טרביום.טרביוםמטריצת cerium-magnesium aluminate פעילה, שכולן פולטות אור ירוק במצב נרגש.

(2) חומרי אחסון מגנטו-אופטיים. בשנים האחרונות, חומרים מגנטו-אופטיים של טרביום הגיעו לקנה מידה של ייצור המוני. דיסקים מגנטו-אופטיים העשויים מסרטים אמורפיים Tb-Fe משמשים כרכיבי אחסון במחשב, ויכולת האחסון גדלה פי 10~15.

(3) זכוכית מגנטו-אופטית,טרביוםהמכילה זכוכית סיבובית של Faraday היא חומר המפתח לייצור מסובבים, מבודדים ומבטלים הנמצאים בשימוש נרחב בטכנולוגיית לייזר. במיוחד, הפיתוח של TerFenol פתח יישום חדש של Terfenol, שהוא חומר חדש שהתגלה בשנות ה-70. מחצית מסגסוגת זו מורכבת מטרביוםודיספרוזיום, לפעמים עםהולמיוםוהשאר הוא ברזל. הסגסוגת פותחה לראשונה על ידי מעבדת איימס באיווה, ארה"ב. כאשר טרפנול ממוקם בשדה מגנטי, הגודל שלו משתנה יותר מזה של חומרים מגנטיים רגילים, מה שיכול לאפשר כמה תנועות מכניות מדויקות. ברזל טרביום דיספרוזיום משמש בעיקר בסונאר בהתחלה, והיה בשימוש נרחב בתחומים רבים כיום. החל ממערכת הזרקת דלק, בקרת שסתומי נוזל, מיקום מיקרו, ועד מפעילים מכניים, מנגנונים ורגולטורים כנפיים עבור טלסקופי חלל של מטוסים.

10

דיספרוזיום(די)

דיספרוזיום מתכת(מפת נתונים)

(1) כתוסף של מגנטים קבועים NdFeB, הוספת כ-2~3%דיספרוזיוםלמגנט הזה יכול לשפר את כוח הכפייה שלו. בעבר, הביקוש לדיספרוזיוםלא היה גדול, אבל עם הביקוש הגובר למגנטים של NdFeB, הוא הפך לאלמנט תוסף הכרחי, והציון חייב להיות בערך 95~99.9%, וגם הביקוש גדל במהירות.

(2)דיספרוזיוםמשמש כמפעיל של זרחן. טריוולנטידיספרוזיוםהוא יון מפעיל מבטיח של חומרים זוהרים משולשים עם מרכז זוהר יחיד. הוא מורכב בעיקר משתי פסי פליטה, האחת היא פליטת אור צהוב, והשנייה היא פליטת אור כחול. החומרים הזוהרים מסוממים בהםדיספרוזיוםיכול לשמש כזרחני טריקולור.

(3)דיספרוזיוםהוא חומר גלם מתכת הכרחי להכנת סגסוגת טרפנול בסגסוגת מגנטוסטריקטית, שיכולה לממש כמה פעילויות מדויקות של תנועה מכנית.

(4)מתכת דיספרוזיוםיכול לשמש כחומר אחסון מגנטו-אופטי עם מהירות הקלטה גבוהה ורגישות קריאה.

(5) משמש בהכנתדיספרוזיוםמנורות, חומר העבודה המשמשדיספרוזיוםמנורות הן יודידי דיספרוזיום, שיש לה את היתרונות של בהירות גבוהה, צבע טוב, טמפרטורת צבע גבוהה, גודל קטן, קשת יציבה וכן הלאה, ושימשה כמקור תאורה לסרט והדפסה.

(6)דיספרוזיוםמשמש למדידת ספקטרום אנרגיית נויטרונים או כבולם נויטרונים בתעשיית האנרגיה האטומית בגלל שטח החתך הגדול שלו לכידת נויטרונים.

(7) Dy3Al5O12 יכול לשמש גם כחומר עבודה מגנטי לקירור מגנטי. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, תחומי היישום שלדיספרוזיוםיורחב ויורחב ללא הרף.

11

הולמיום(הו)

סגסוגת הו-פה(מפת נתונים)

נכון להיום, יש לפתח עוד את תחום היישום של ברזל, והצריכה אינה גדולה במיוחד. לאחרונה, הכדור הארץ נדירמכון המחקר של Baotou Steel אימץ טכנולוגיית טיהור זיקוק בוואקום גבוה בטמפרטורה גבוהה ופיתח מתכת בטוהר גבוה Qin Ho/>RE>99.9% עם תכולה נמוכה של לא-אדמה נדירהזיהומים.

כיום, השימושים העיקריים במנעולים הם:

(1) כתוסף של מנורת הלוגן מתכת, מנורת הלוגן מתכת היא מעין מנורת פריקת גז, אשר פותחה על בסיס מנורת כספית בלחץ גבוה, והמאפיין שלה הוא שהנורה מלאה במגווןאוזן נדירהh הלידים. כיום משתמשים בעיקר ביודדי אדמה נדירים, אשר פולטים קווים ספקטרליים שונים בעת פריקת גז. החומר הפועל במנורת הברזל הוא qiniodide, ניתן להשיג ריכוז גבוה יותר של אטומי מתכת באזור הקשת, ובכך לשפר מאוד את יעילות הקרינה.

(2) ברזל יכול לשמש כתוסף להקלטת ברזל או נופך של מיליארד אלומיניום

(3) נופך אלומיניום מסומם Khin (Ho: YAG) יכול לפלוט לייזר 2um, וקצב הספיגה של לייזר 2um על ידי רקמות אנושיות גבוה, כמעט שלושה סדרי גודל גבוה מזה של Hd: YAG. לכן, בעת שימוש בלייזר Ho: YAG לתפעול רפואי, זה לא רק יכול לשפר את יעילות הפעולה והדיוק, אלא גם להפחית את אזור הנזק התרמי לגודל קטן יותר. האלומה החופשית שנוצרת על ידי גביש הנעילה יכולה לסלק שומן מבלי ליצור חום יתר, על מנת להפחית את הנזק התרמי לרקמות בריאות, מדווח כי טיפול בלייזר בגלאוקומה בארצות הברית יכול להפחית את הכאב של הניתוח. הרמה של גביש לייזר 2um בסין הגיע לרמה הבינלאומית, ולכן יש צורך לפתח ולייצר סוג זה של גביש לייזר.

(4) ניתן להוסיף גם כמות קטנה של Cr לתוך הסגסוגת המגנטוסטריקטיבה Terfenol-D כדי להפחית את השדה החיצוני הנדרש למגנטיזציה של רוויה.

(5) בנוסף, ניתן להשתמש בסיבים מסוממים בברזל לייצור לייזר סיבים, מגבר סיבים, חיישן סיבים ומכשירי תקשורת אופטיים אחרים, אשר ישחקו תפקיד חשוב יותר בתקשורת הסיבים האופטיים המהירים של היום

12

ארביום(ER)

תחמוצת ארביוםאבקה (תרשים מידע)

(1) פליטת האור של +Er3 ב-1550nm היא בעלת משמעות מיוחדת, מכיוון שאורך גל זה ממוקם באיבוד הנמוך ביותר של סיבים אופטיים בתקשורת סיבים אופטיים. לאחר ריגוש באור של 980nm ו-1480nm, יון הפיתיון (Er3+) עובר ממצב הקרקע 4115 / 2 למצב אנרגיה גבוהה 4I13 / 2. כאשר Er3 + במצב אנרגיה גבוהה עובר חזרה למצב הקרקע, הוא פולט אור 1550nm. סיבי קוורץ יכולים להעביר אור באורכי גל שונים, עם זאת, קצב ההנחתה האופטי של פס 1550nm הוא הנמוך ביותר (0.15 dB/km), שהוא כמעט קצב הנחתה הגבול התחתון. לכן, האובדן האופטי של תקשורת סיבים אופטיים הוא המינימום כאשר הוא משמש כאור אות ב-1550 ננומטר. בדרך זו, אם הריכוז המתאים של הפיתיון מעורבב לתוך המטריצה ​​המתאימה, מגבר יכול לפצות את האובדן במערכת התקשורת על פי עקרון הלייזר, לכן, ברשת התקשורת שצריכה להגביר את האות האופטי של 1550nm, מגבר הסיבים המסומם לפיתיון הוא מכשיר אופטי חיוני. נכון לעכשיו, מגבר סיבי הסיליקה המסומם בפיתיון עבר למסחר. על מנת למנוע ספיגה חסרת תועלת, הכמות המסוממת בסיבים אופטיים היא עשרות עד מאות עמודים לדקה. הפיתוח המהיר של תקשורת סיבים אופטיים יפתח תחומי יישומים חדשים .

(2) (2) בנוסף, גביש הלייזר המסומם לפיתיון ותפוקתו לייזר 1730nm ו-1550nm לייזר בטוחים לעיניים אנושיות, ביצועי שידור אטמוספריים טובים, יכולת חדירה חזקה לעשן בשדה הקרב, אבטחה טובה, לא קל לזיהוי על ידי אויב, והניגוד של הקרינה של מטרות צבאיות גדול. הוא הפך לממד טווח לייזר נייד אשר בטוח לעיניים אנושיות בשימוש צבאי.

(3) (3) ניתן להוסיף Er3 + לזכוכית כדי ליצור חומר לייזר מזכוכית אדמה נדירה, שהוא חומר הלייזר המוצק עם אנרגיית פולס הפלט הגדולה ביותר והספק המוצא הגבוה ביותר.

(4) Er3 + יכול לשמש גם כיון פעיל באדמה נדירהחומרי לייזר להמרה כלפי מעלה.

(5) (5) בנוסף, ניתן להשתמש בפיתיון גם להפחתת צבע וצביעה של כוסות זכוכית וזכוכית קריסטל.

13

תוליום(TM)

לאחר שהוקרנו בכור גרעיני,טוליוםמייצר איזוטופ שיכול לפלוט קרני רנטגן, שיכול לשמש כמקור קרני רנטגן נייד (מפת נתונים)

(1)תוליוםמשמש כמקור הקרניים של מכונת רנטגן ניידת. לאחר הקרנה בכור גרעיני, TM מייצר מעין איזוטופ שיכול לפלוט קרני רנטגן, שניתן להשתמש בהן לייצור מקרין דם נייד. סוג רדיומטר זה יכול לשנות את yu-169 ל-TM-170 בפעולה של אלומה גבוהה ואמצעית, ולהקרין קרני רנטגן כדי להקרין דם ולהפחית את תאי הדם הלבנים. תאי הדם הלבנים הללו הם שגורמים לדחייה של השתלת איברים, כדי להפחית את הדחייה המוקדמת של איברים.

(2) (2)תוליוםיכול לשמש גם באבחון קליני וטיפול בגידול בגלל הזיקה הגבוהה שלו לרקמת הגידול, אדמה נדירה כבדה תואמת יותר מאוראדמה נדירה, במיוחד הזיקה של יו היא הגדולה ביותר.

(3) (3) גורם הרגישות לקרני רנטגן Laobr: br (כחול) משמש כמפעיל בזרחן של מסך הרגישות לקרני רנטגן כדי להגביר את הרגישות האופטית, ובכך להפחית את החשיפה והנזק של קרני רנטגן לבני אדם× מינון הקרינה הוא 50%, שיש לו משמעות מעשית חשובה ביישום רפואי.

(4) (4) מנורת המתכת הליד יכולה לשמש כתוסף במקור תאורה חדש.

(5) (5) ניתן להוסיף Tm3+ לזכוכית כדי ליצור חומר לייזר מזכוכית אדמה נדירה, שהוא חומר הלייזר במצב מוצק עם דופק הפלט הגדול ביותר והספק הפלט הגבוה ביותר. Tm3+ יכול לשמש גם כיון ההפעלה של חומרי לייזר להמרה מעלה של אדמה נדירה.

14

איטרביום(Yb)

מתכת איטרביום(מפת נתונים)

(1) כחומר ציפוי מגן תרמי. התוצאות מראות שמראה יכולה לשפר את עמידות בפני קורוזיה של ציפוי אבץ שהושקע באלקטרו, כמובן, וגודל הגרגיר של ציפוי עם מראה קטן מזה של ציפוי ללא מראה.

(2) כחומר מגנטוסטריקטי. לחומר זה יש מאפיינים של מגנטוסטרציה ענקית, כלומר התרחבות בשדה המגנטי. הסגסוגת מורכבת בעיקר מסגסוגת מראה/פריט וסגסוגת דיספרוזיום/פריט, וחלק מסוים של מנגן מתווסף לייצור מגנוסטיה ענקית.

(3) אלמנט מראה המשמש למדידת לחץ. ניסויים מראים כי הרגישות של אלמנט המראה גבוהה בטווח הלחץ המכויל, מה שפותח דרך חדשה ליישום המראה במדידת לחץ.

(4) סתימות על בסיס שרף עבור חללים של טוחנות כדי להחליף אמלגם כסף שהיה נפוץ בעבר.

(5) חוקרים יפנים השלימו בהצלחה את הכנת לייזר מוליך גלים משובץ קו ונדיום באט מסומם במראה, שהוא בעל משמעות רבה להמשך הפיתוח של טכנולוגיית הלייזר. בנוסף, המראה משמשת גם למפעיל אבקת פלורסנט, קרמיקה רדיו, תוסף זיכרון מחשב אלקטרוני (בועה מגנטית), שטף סיבי זכוכית ותוסף זכוכית אופטית וכו'.

15

לוטטיום(לו)

תחמוצת לוטטיוםאבקה (מפת נתונים)

קריסטל איטריום לוטטיום סיליקט (מפת נתונים)

(1) לעשות כמה סגסוגות מיוחדות. לדוגמה, ניתן להשתמש בסגסוגת אלומיניום לוטטיום לניתוח הפעלת נויטרונים.

(2) יציבלוטטיוםנוקלידים ממלאים תפקיד קטליטי בפיצוח נפט, אלקילציה, הידרוגנציה ופילמור.

(3) תוספת של ברזל איטריום או נופך אלומיניום איטריום יכולה לשפר כמה תכונות.

(4) חומרי גלם של מאגר בועות מגנטיות.

(5) גביש פונקציונלי מרוכב, אלומיניום איטריום ניאודימיום טטרבוראט מסומם לוטציום, שייך לתחום הטכני של צמיחת גבישים לקירור תמיסת מלח. ניסויים מראים שגביש NYAB מסומם לוטציום עדיף על גביש NYAB באחידות אופטית ובביצועי לייזר.

(6) נמצא כילוטטיוםיש יישומים פוטנציאליים בתצוגה אלקטרוכרומית ובמוליכים למחצה מולקולריים בעלי מימד נמוך. בנוסף,לוטטיוםמשמש גם בטכנולוגיית סוללת אנרגיה ומפעיל זרחן.

16

איטריום(י)

איטריוםנמצא בשימוש נרחב, נופך אלומיניום איטריום יכול לשמש כחומר לייזר, נופך ברזל איטריום משמש לטכנולוגיית מיקרוגל והעברת אנרגיה אקוסטית, ונופך איטריום ונדאט ומסומם אירופיוםתחמוצת איטריוםמשמשים כזרחנים עבור מכשירי טלוויזיה צבעוניים. (מפת נתונים)

(1) תוספים לפלדה וסגסוגות לא ברזליות. סגסוגת FeCr מכילה בדרך כלל 0.5-4%איטריום, אשר יכול לשפר את עמידות החמצון ואת המשיכות של פלדות אל חלד אלה; המאפיינים המקיפים של סגסוגת MB26 משופרים כמובן על ידי הוספת כמות נאותה של מעורב עשיר באיטריוםאדמה נדירה, שיכול להחליף כמה סגסוגות אלומיניום בינוניות חזקות ולשמש ברכיבים הלחוצים של מטוסים. הוספת כמות קטנה של עשיר באיטריוםאדמה נדירהלתוך סגסוגת אל-זר, ניתן לשפר את המוליכות של סגסוגת זו; הסגסוגת אומצה על ידי רוב מפעלי החוטים בסין. הוספת איטריום לסגסוגת נחושת משפרת את המוליכות והחוזק המכני.

(2) חומר קרמי סיליקון ניטריד המכיל 6%איטריוםו-2% אלומיניום יכולים לשמש לפיתוח חלקי מנוע.

(3) ה-Nd: Y: Al: קרן לייזר גרנט בהספק של 400 וואט משמשת לקידוח, חיתוך וריתוך של רכיבים גדולים.

(4) מסך מיקרוסקופ האלקטרונים המורכב מקריסטל יחיד מסוג Y-Al בעל בהירות פלואורסצנטית גבוהה, ספיגה נמוכה של אור מפוזר ועמידות טובה בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני שחיקה מכנית.

(5) גבוהאיטריוםניתן להשתמש בסגסוגת מבנית המכילה 90% איטריום בתעופה ובמקומות אחרים הדורשים צפיפות נמוכה ונקודת התכה גבוהה.

(6) חומר מוליך פרוטון מסוג SrZrO3 עם סימום איטריום בטמפרטורה גבוהה, המושך תשומת לב רבה כיום, הוא בעל משמעות רבה לייצור תאי דלק, תאים אלקטרוליטיים וחיישני גז הדורשים מסיסות מימן גבוהה. בנוסף,איטריוםמשמש גם כחומר ריסוס בטמפרטורה גבוהה, מדלל לדלק בכור אטומי, כתוסף לחומרים מגנטיים קבועים, וגטר בתעשיית האלקטרוניקה.

17

סקנדיום(Sc)

סקנדיום מתכת(מפת נתונים)

בהשוואה ליסודות איטריום ולנתניד, לסקנדיום רדיוס יוני קטן במיוחד ובסיסיות חלשה במיוחד של הידרוקסיד. לכן, מתיסקנדיוםואלמנטים של אדמה נדירה מעורבבים יחד,סקנדיוםישרור תחילה כאשר מטופל באמוניה (או אלקליות דליל במיוחד), כך שניתן להפריד אותה בקלותאדמה נדירהאלמנטים בשיטת "משקעים חלקיים". שיטה נוספת היא להשתמש בפירוק הקיטוב של חנקה לצורך הפרדה. סקנדיום חנקת הוא הקל ביותר לפירוק, ובכך להשיג את מטרת ההפרדה.

ניתן לקבל Sc על ידי אלקטרוליזה.ScCl3, KCl ו- LiCl נמסים יחד במהלך זיקוק סקנדיום, והאבץ המותך משמש כקתודה לאלקטרוליזה, כךסקנדיוםמושקע על אלקטרודת האבץ, ואז האבץ מתאדה כדי לקבלסקנדיום. בנוסף,סקנדיוםמוחזר בקלות בעת עיבוד עפרות לייצור יסודות אורניום, תוריום ולנטאניד. שחזור מקיף של קשוריםסקנדיוםמטונגסטן ועפרות בדיל הוא גם אחד המקורות החשובים שלסקנדיום.סקנדיוםנמצא בעיקר במצב תלת ערכי בתרכובת, אשר מתחמצנת בקלות לתוכוSc2O3באוויר ומאבד את הברק המתכתי שלו והופך לאפור כהה.

השימושים העיקריים שלסקנדיוםהם:

(1)סקנדיוםיכול להגיב עם מים חמים כדי לשחרר מימן, והוא גם מסיס בחומצה, ולכן הוא חומר מפחית חזק.

(2)תחמוצת סקנדיוםוהידרוקסיד הם רק אלקליים, אבל בקושי ניתן לבצע הידרוליזה של אפר המלח שלו. סקנדיום כלוריד הוא גביש לבן, מסיס במים ונוזל באוויר.
(3) בתעשייה המתכת,סקנדיוםמשמש לעתים קרובות לייצור סגסוגות (תוספים של סגסוגות) כדי לשפר את החוזק, הקשיות, העמידות בחום והביצועים של סגסוגות. לדוגמה, הוספת כמות קטנה שלסקנדיוםלברזל מותך יכול לשפר משמעותית את המאפיינים של ברזל יצוק, תוך הוספת כמות קטנה שלסקנדיוםלאלומיניום יכול לשפר את חוזקו ועמידות החום שלו.

(4) בתעשיית האלקטרוניקה,סקנדיוםיכול לשמש כהתקני מוליכים למחצה שונים. לדוגמה, היישום של סקנדיום סולפיט במוליכים למחצה משך תשומת לב בבית ומחוצה לה, והפריט המכילסקנדיוםמבטיח גם בליבות מגנטיות למחשב.

(5) בתעשייה הכימית,סקנדיוםהתרכובת משמשת כחומר אלכוהול להתייבשות והתייבשות, המהווה זרז יעיל לייצור אתילן וכלור מפסולת חומצה הידרוכלורית.

(6) בתעשיית הזכוכית, כוסות מיוחדות המכילותסקנדיוםניתן לייצר.

(7) בתעשיית מקור האור החשמלי,סקנדיוםומנורות נתרן עשויותסקנדיוםולנתרן יש את היתרונות של יעילות גבוהה וצבע אור חיובי.

(8)סקנדיוםקיים בצורה של 45Sc בטבע. בנוסף, ישנם תשעה איזוטופים רדיואקטיביים שלסקנדיום, כלומר 40~44Sc ו-46~49Sc. ביניהם, 46Sc, כחומר מעקב, שימש בתעשייה הכימית, במטלורגיה ובאוקיאנוגרפיה. ברפואה, ישנם אנשים בחו"ל שלומדים באמצעות 46Sc לטיפול בסרטן.