希土類元素新しいエネルギーや材料などのハイテクの開発に不可欠であり、航空宇宙、国防、軍事産業などの分野で幅広い適用価値を持っています。現代の戦争の結果は、希土類兵器が戦場を支配していることを示しており、希土類技術の利点は軍事技術の利点を表し、リソースを持つことが保証されています。したがって、希土類は、世界中の主要経済が競う戦略的資源にもなり、希土類などの主要な原材料戦略は、しばしば国家戦略に上昇しています。ヨーロッパ、日本、米国、その他の国や地域は、希土類などの主要材料にもっと注意を払っています。 2008年、希土類材料は、米国エネルギー省によって「重要な材料戦略」としてリストされました。 2010年の初めに、欧州連合は、希土類の戦略的保護区の設立を発表しました。 2007年、日本の教育、文化科学技術省、および経済、産業、技術省は、すでに「要素戦略計画」と「希少金属代替材料」計画を提案していました。彼らは、リソースリザーブ、技術の進歩、リソースの獲得、および代替資料の検索で継続的な措置とポリシーを採用しています。この記事から始めて、編集者は、これらの希土類要素の重要で不可欠な歴史的開発ミッションと役割を詳細に紹介します。
テルビウム 重い希土類のカテゴリーに属し、地球の地殻にはわずか1.1 ppmの存在量が少ない。酸化テルビウム希土類全体の0.01％未満を占めています。テルビウムの最高含有量を持つ高Yttriumイオンタイプの重い希土類鉱石でさえ、テルビウム含有量は総希土類の1.1〜1.2％のみを占めており、希土類元素の「貴族」カテゴリに属していることを示しています。テルビウムは、延性と比較的柔らかいテクスチャーを備えた銀色の灰色の金属で、ナイフで開くことができます。融点1360℃、沸点3123℃、密度8229 4kg/m3。 1843年にテルビウムが発見されてから100年以上にわたり、その希少性と価値は長い間その実用的な応用を妨げてきました。テルビウムがそのユニークな才能を示したのは、過去30年でのみです。
テルビウムの発見
同じ期間にランタン発見された、スウェーデンのカール・G・モーザンダーが最初に発見されたことを分析しましたイットリウム1842年にレポートを公開し、最初に発見されたイトリウム地球は単一の元素酸化物ではなく、3つの元素の酸化物であることを明らかにしました。 1843年、モサンダーはイットリウム地球に関する研究を通じてテルビウムの要素を発見しました。彼はまだそのうちの1つをYttrium Earthと名付けました。酸化エルビウム。 1877年まで、それは正式にテルビウムと名付けられ、元素シンボルTBと名付けられました。その命名は、スウェーデンのストックホルム近くのYtterbyの村から生まれたYttriumと同じソースから来ています。テルビウムと他の2つの要素の発見、ランタナムとエルビウムは、希土類元素の発見の2番目のドアを開き、彼らの発見の第2段階をマークしました。 1905年にG.アーバンによって最初に浄化されました。
モサンダー
テルビウムの適用
の適用テルビウム主に、テクノロジー集約型であり、知識の集中的な最先端のプロジェクトであるハイテク分野と、魅力的な開発の見通しを備えた大きな経済的利益を持つプロジェクトが含まれます。主なアプリケーション領域には、次のものが含まれます。（1）混合希土類の形で利用される。たとえば、それは希土類化合物肥料として使用され、農業用の飼料添加剤として使用されます。 （2）3つの主要な蛍光粉末の緑色粉末の活性化因子。最新の光電子材料には、さまざまな色を合成するために使用できる、赤、緑、青の3つの基本的な色のリンを使用する必要があります。そして、テルビウムは、多くの高品質の緑色蛍光粉末に不可欠な成分です。 （3）マグネトー光貯蔵材料として使用。アモルファス金属テルビウム遷移金属合金薄膜は、高性能マグネト光椎間板の製造に使用されています。 （4）Magneto光学ガラスの製造。テルビウムを含むファラデー回転ガラスは、レーザー技術の回転器、アイソレーター、および循環器を製造するための重要な材料です。 （5）テルビウムジスプロシウム強磁性抑制合金（テルフェノール）の開発と開発により、テルビウムの新しい用途が開かれました。
農業と畜産のため
希土類テルビウム作物の品質を改善し、特定の濃度範囲内で光合成速度を上げることができます。テルビウムの複合体は高い生物活性を持ち、テルビウム、TB（ALA）3benim（ClO4）3-3H2Oの三元複合体は、良好な抗菌および細菌性効果を有します。これらの複合体の研究は、現代の殺菌薬の新しい研究方向を提供します。
発光の分野で使用されます
最新の光電子材料には、さまざまな色を合成するために使用できる、赤、緑、青の3つの基本的な色のリンを使用する必要があります。そして、テルビウムは、多くの高品質の緑色蛍光粉末に不可欠な成分です。レアアースカラーテレビの赤い蛍光粉末の誕生がイットトリウムとユーロピウムの需要を刺激した場合、テルビウムの応用と発達は、ランプ用の希土類3つの主要な色の緑色蛍光粉末によって促進されました。 1980年代初頭、フィリップスは世界初のコンパクトな省エネ蛍光ランプを発明し、すぐにグローバルに宣伝しました。 Tb3+イオンは、波長545nmで緑色の光を放出する可能性があり、ほとんどすべての希土類緑色の蛍光粉末はテルビウムを活性化因子として使用します。
カラーテレビカソードレイチューブ（CRTS）に使用される緑色の蛍光粉末は、主に安価で効率的な硫化亜鉛に基づいていますが、テルビウム粉末は常に、Y2SIO5：TB3+、Y3（AL、GA）5O12：TB3+、およびLaoBR：TB3+などの投影カラーTVグリーンパウダーとして常に使用されてきました。大画面の高解像度テレビ（HDTV）の開発により、CRTの高性能緑色蛍光粉末も開発されています。たとえば、ハイブリッドグリーン蛍光粉末は海外で開発されており、Y3（AL、GA）5O12：TB3+、LAOCL：TB3+、およびY2SIO5：TB3+で構成されており、高電流密度で優れた発光効率を持っています。
従来のX線蛍光粉末はタングステートカルシウムです。 1970年代および1980年代には、テルビウム活性化硫化酸化ランサヌム、テルビウム活性化臭化ランサヌム酸化物（緑色のスクリーニング）、テルビウム活性化硫化酸化物など、感作スクリーン用の希土類蛍光粉末が開発されました。タングステートのカルシウムと比較して、希土類蛍光粉末は、患者のX線照射の時間を80％短縮し、X線フィルムの解像度を改善し、X線管の寿命を延ばし、エネルギー消費を減らすことができます。テルビウムは、医療X線強化スクリーンの蛍光粉末活性化装置としても使用されます。これは、X線変換の光学画像への感度を大幅に改善し、X線フィルムの透明度を向上させ、X線の曝露量を人体への曝露量を大幅に減らすことができます（50％以上）。
テルビウムまた、新しい半導体照明のために青色光で励起される白色LED蛍光体の活性化因子としても使用されます。青色光発光ダイオードを励起光源として使用して、テルビウムアルミニウムマグネトの光学結晶リンを生成するために使用でき、生成された蛍光を励起光と混合して純粋な白色光を生成します。
テルビウムから作られたエレクトロルミンセンター材料は、主に活性化因子としてテルビウムを伴う硫化亜鉛緑色蛍光粉末を含んでいます。紫外線照射の下では、テルビウムの有機錯体は強い緑色の蛍光を放出することができ、薄膜のエレクトロルミネセント材料として使用できます。希土類有機複合体のエレクトロルミネセント薄膜の研究では大きな進歩がありましたが、実用性からの特定のギャップがまだあり、希土類有機複合体のエレクトロルミネシス薄膜とデバイスに関する研究はまだ深くなっています。
テルビウムの蛍光特性は、蛍光プローブとしても使用されます。オフロキサシンテルビウム（TB3+）複合体とデオキシリボヌクレ酸（DNA）の相互作用は、オフロキサシンテルビウム（TB3+）の蛍光プローブなどの蛍光と吸収スペクトルを使用して研究されました。結果は、オフロキサシンTb3+プローブがDNA分子との溝結合を形成できることを示し、デオキシリボ核酸がOfloxacin Tb3+系の蛍光を大幅に促進できることを示しました。この変化に基づいて、デオキシリボヌクレ酸を決定できます。
Magneto光学材料用
マグネトオプチック材料としても知られるファラデー効果のある材料は、レーザーやその他の光学装置で広く使用されています。 2つの一般的なタイプのマグネト光学材料があります。マグネト光学結晶とマグネト光学ガラスです。その中でも、磁気光学的結晶（イットトリウム鉄ガーネットやテルビウムガリウムガーネットなど）には、調整可能な動作周波数と高い熱安定性の利点がありますが、高価で製造が困難です。さらに、ファラデー回転角度が高い多くの磁気光学結晶は、短波範囲で高い吸収を持ち、使用を制限します。 Magneto光結晶と比較して、Magneto光学ガラスには高い透過率の利点があり、大きなブロックまたは繊維になりやすくなります。現在、ファラデー効果が高い磁気光学メガネは、主に希土類イオンドープグラスです。
Magneto光貯蔵材料に使用されます
近年、マルチメディアとオフィスオートメーションの急速な発展により、新しい大容量磁気ディスクの需要が増加しています。アモルファス金属テルビウム遷移金属合金薄膜は、高性能マグネト光椎間板の製造に使用されています。その中で、TBFECO合金薄膜が最高のパフォーマンスを持っています。テルビウムベースの磁気光学材料は大規模に生産されており、それらから作られた磁気オプティックディスクはコンピューターストレージコンポーネントとして使用され、ストレージ容量は10〜15倍増加します。それらは、大容量と高速アクセス速度の利点があり、高密度光学ディスクに使用すると、数万回拭いてコーティングされます。それらは、電子情報ストレージテクノロジーの重要な材料です。可視および近赤外のバンドで最も一般的に使用される磁気光学材料は、テルビウムガリウムガーネット（TGG）シングルクリスタルです。
Magneto光学ガラス用
Faraday Magneto光学ガラスは、目に見える領域と赤外線領域で良好な透明性と等方性を持ち、さまざまな複雑な形状を形成できます。大規模な製品を簡単に製造でき、光ファイバーに引き込むことができます。したがって、Magneto光アイソレーター、Magneto光モジュレーター、光ファイバー電流センサーなどのMagneto光学デバイスに幅広いアプリケーションの見通しがあります。目に見える範囲と赤外線範囲の大きな磁気モーメントと小さな吸収係数のため、Tb3+イオンは、マグネトー光学ガラスで一般的に使用される希土類イオンになりました。
テルビウムジスプロシウム強磁性抑制合金
20世紀の終わりには、世界の技術革命が継続的に深化されたため、新しい希土類散布材料が急速に出現しました。 1984年、アイオワ州立大学、米国エネルギー省のAMES研究所、および米海軍の表面兵器研究センター（後のEdge Edge Technology Corporation（et Rema）の主要な人員が来た）は、新しい希土類インテリジェントな材料、すなわちテルビウムジスプロシウムフェロ磁性磁性物質材料を開発するために協力しました。この新しいインテリジェント材料は、電気エネルギーを機械的エネルギーに迅速に変換するという優れた特性を持っています。この巨大な磁気式材料で作られた水中および電気音響トランスデューサーは、海軍機器、オイルウェル検出スピーカー、騒音および振動制御システム、海洋探査および地下通信システムで正常に構成されています。したがって、テルビウムのジスプロシウム鉄の巨大磁気測定物質が生まれるとすぐに、世界中の先進国から広範囲にわたる注目を集めました。米国のエッジテクノロジーは、1989年にテルビウムジスプロシウム鉄の巨大磁気造影材料の生産を開始し、その後テルフェノールDと名付けました。
米国におけるこの材料の発展の歴史から、材料の発明とその初期の独占的応用の両方は、軍事産業（海軍など）に直接関係しています。中国の軍事および防衛部門は、この資料に対する理解を徐々に強化しています。しかし、中国の包括的な国家力の大幅な強化により、21世紀の軍事競争戦略を達成し、機器レベルを改善するという需要は間違いなく非常に緊急です。したがって、軍事および国防部門によるテルビウムジスプロシウム鉄の巨大磁気測定材料の広範な使用は、歴史的な必要性になるでしょう。
要するに、の多くの優れた特性テルビウム多くの機能材料の不可欠なメンバーであり、いくつかのアプリケーションフィールドでかけがえのない位置にします。しかし、テルビウムの価格が高いため、人々は生産コストを削減するためにテルビウムの使用を避け、最小化する方法を研究してきました。たとえば、希土類の磁気光学材料は、可能な限り低コストのジスプロシウム鉄コバルトまたはガドリニウム・テルビウム・コバルトを使用する必要があります。使用する必要がある緑色蛍光粉末のテルビウムの含有量を減らすようにしてください。価格は、テルビウムの広範な使用を制限する重要な要因となっています。しかし、多くの機能的材料はそれなしではできないので、「刃に良い鋼を使用する」という原則を遵守し、可能な限りテルビウムの使用を保存しようとしなければなりません。
投稿時間：07-2023年8月