De Verbrauch vu rare Äerden an engem Land ka benotzt ginn fir säin industriellen Niveau ze bestëmmen. All héich, präzis a fortgeschratt Materialien, Komponenten an Ausrüstung kënnen net vu rare Metalle getrennt ginn. Firwat ass et datt deeselwechte Stol anerer méi korrosionsbeständeg mécht wéi Dir? Ass et déi selwecht Maschinn Tool Spindel datt anerer méi haltbar a präzis sinn wéi Dir? Ass et och een eenzegen Kristall, deen anerer eng héich Temperatur vun 1650 ° C erreechen kënnen? Firwat huet d'Glas vun engem aneren esou en héije Brechungsindex? Firwat kann Toyota déi héchst Autosthermesch Effizienz vun der Welt vun 41% erreechen? Dës sinn all verbonne mat der Uwendung vu rare Metaller.
Selten Äerdmetaller, och als seelen Äerd Elementer bekannt, sinn e Kollektivbegrëff fir 17 Elementer vun derskandium, yttrium, an lanthanide Serie an der Periodic Table IIIB Grupp, allgemeng duerch R oder RE vertrueden. Scandium an Yttrium ginn als selten Äerdelementer ugesinn well se dacks zesumme mat Lanthanidelementer a Mineraloflager existéieren an ähnlech chemesch Eegeschaften hunn.
Am Géigesaz zu sengem Numm et scho seet, ass d'Heefegkeet vu seltenen Äerdelementer (ausser Promethium) an der Krust zimlech héich, mat Cerium op der 25. Wéi och ëmmer, duerch seng geochemesch Eegeschafte ginn seelen Äerdelementer selten op e wirtschaftlech exploitéierbaren Niveau beräichert. Den Numm vun seltenen Äerdelementer ass ofgeleet vun hirer Knappheet. Déi éischt selten Äerdmineral, déi vu Mënschen entdeckt gouf, war Silizium Beryllium Yttrium Äerz, deen aus enger Mine am Duerf Iterbi, Schweden extrahéiert gouf, wou vill selten Äerdelementnimm entstane sinn.
Hir Nimm a chemesch Symboler sinnSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb, a Lu. Hir Atomzuelen sinn 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) bis 71 (Lu).
D'Entdeckungsgeschicht vu rare Äerdelementer
Am Joer 1787 huet de schwedesche CA Arrhenius eng ongewéinlech selten Äerdmetall Schwaarzeräerz an der klenger Stad Ytterby bei Stockholm fonnt. 1794 huet de finnesche J. Gadolin eng nei Substanz dovun isoléiert. Dräi Joer méi spéit (1797) huet déi schwedesch AG Ekeberg dës Entdeckung bestätegt an déi nei Substanz Yttria (Yttrium Äerd) no der Plaz genannt, wou se entdeckt gouf. Spéider, an Erënnerung un Gadolinit, gouf dës Zort Äerz Gadolinit genannt. 1803 hunn déi däitsch Chemiker MH Klaproth, schwedesch Chemiker JJ Berzelius a W. Hisinger eng nei Substanz - Ceria - aus engem Äerz entdeckt (Ceriumsilikatärz). 1839 huet de Schwed CG Mosander d'Lanthan entdeckt. 1843 huet de Musander Terbium an Erbium erëm entdeckt. 1878 huet de Schwäizer Marinac Ytterbium entdeckt. 1879 hunn d'Fransousen d'Samarium entdeckt, d'Schwedesch entdeckt den Holmium an den Thulium, an d'Schwedesch entdeckt de Scandium. Am Joer 1880 huet de Schwäizer Marinac Gadolinium entdeckt. 1885 huet den Éisträicher A. von Wels bach Praseodym an Neodym entdeckt. Am Joer 1886 huet de Bouvabadrand Dysprosium entdeckt. 1901 huet de Fransous EA Demarcay Europium entdeckt. 1907 huet de Fransous G. Urban Lutetium entdeckt. Am Joer 1947 hunn Amerikaner wéi JA Marinsky Promethium aus Uranium Spaltungsprodukter kritt. Et huet iwwer 150 Joer gedauert vun der Trennung vun der Yttrium Äerd vum Gadolin am Joer 1794 bis zur Produktioun vu Promethium am Joer 1947.
Uwendung vun Rare Earth Elementer
Selten Äerdelementersinn als "industriell Vitamine" bekannt an hunn irreplaceable excellent magnetesch, opteschen, an elektresch Eegeschaften, eng grouss Roll spillen an Produit Leeschtung verbesseren, Produit Villfalt Erhéijung, an Produktioun Effizienz verbesseren. Wéinst sengem groussen Effekt a gerénger Doséierung sinn selten Äerden e wichtegt Element fir d'Produktstruktur ze verbesseren, den technologeschen Inhalt ze erhéijen an de technologesche Fortschrëtt vun der Industrie ze förderen. Si goufe wäit an Felder benotzt wéi Metallurgie, Militär, Petrochemie, Glaskeramik, Landwirtschaft, an nei Materialien.
Metallurgesch Industrie
Selten Äerdgouf am metallurgesche Beräich fir méi wéi 30 Joer applizéiert, an huet relativ reife Technologien a Prozesser geformt. D'Applikatioun vu rare Äerd a Stol an Net-Ferrometaller ass e grousst a breet gefächert Feld mat breet Perspektiven. D'Zousätzlech vu seltenen Äerdmetaller, Fluoriden a Siliziden op Stol kann eng Roll bei der Raffinéierung spillen, Desulfuriséierung, neutraliséieren schiedlech Gëftstoffer mat nidderegem Schmelzpunkt an d'Verbesserung vun der Veraarbechtungsleistung vu Stol; Selten Äerd Silizium Eisenlegierung a Selten Äerd Silizium Magnesium Legierung ginn als Sphäroidiséierungsmëttel benotzt fir seelen Äerd duktil Eisen ze produzéieren. Wéinst hirer spezieller Eegenheet fir komplex duktil Eisendeeler mat speziellen Ufuerderungen ze produzéieren, gëtt dës Zort duktil Eisen wäit an der mechanescher Fabrikatiounsindustrie wéi Autoen, Trakteren an Dieselmotoren benotzt; Selten Äerdmetalle fir Net-ferro Legierungen wéi Magnesium, Aluminium, Kupfer, Zink an Néckel bäizefügen kënnen d'physikalesch a chemesch Eegeschafte vun der Legierung verbesseren, wéi och seng Raumtemperatur an Héichtemperatur mechanesch Eegeschafte verbesseren.
Militäresch Feld
Wéinst senge exzellente physikaleschen Eegeschafte wéi Photoelektrizitéit a Magnetismus, kënnen selten Äerden eng grouss Varietéit vun neie Materialien mat verschiddenen Eegeschafte bilden an d'Qualitéit an d'Leeschtung vun anere Produkter staark verbesseren. Dofir ass et als "industriell Gold" bekannt. Als éischt kann d'Zousatz vu rare Äerden d'taktesch Leeschtung vu Stol, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, an Titanlegierungen wesentlech verbesseren, déi an der Fabrikatioun vu Panzer, Fligeren a Rakéiten benotzt ginn. Zousätzlech kënnen seelen Äerder och als Schmiermëttel fir vill High-Tech Uwendungen wéi Elektronik, Laser, Nuklearindustrie a Superleitung benotzt ginn. Wann d'selten Äerdtechnologie am Militär benotzt gëtt, wäert et zwangsleefeg e Sprong an der militärescher Technologie bréngen. An engem gewësse Sënn, déi iwwerwältegend Kontroll vum US Militär a verschiddene lokale Kricher nom Kale Krich, wéi och seng Fäegkeet fir Feinden offen mat Sträitlosegkeet ëmzebréngen, staamt vu senger rare Äerdtechnologie, wéi zum Beispill den Superman.
Petrochemesch Industrie
Selten Äerdelementer kënne benotzt ginn fir molekulare Seif Katalysatoren an der petrochemescher Industrie ze maachen, mat Virdeeler wéi héich Aktivitéit, gutt Selektivitéit a staark Resistenz géint Schwéiermetallvergëftung. Dofir hunn se Aluminiumsilikatkatalysatoren fir Petroleumkatalytesch Rëssprozesser ersat; Am Produktiounsprozess vu syntheteschen Ammoniak gëtt eng kleng Quantitéit vu rare Äerdnitrat als Kokatalysator benotzt, a seng Gasveraarbechtungskapazitéit ass 1,5 Mol méi grouss wéi dee vum Nickel-Aluminiumkatalysator; Am Prozess vun der Synthetiséierung vu cis-1,4-Polybutadien Gummi an Isopren Gummi, huet d'Produkt kritt mat engem rare Äerd Cycloalkanoat Triisobutyl Aluminium Katalysator exzellent Leeschtung, mat Virdeeler wéi manner Ausrüstungsklebstoff hängend, stabil Operatioun, a kuerze Postbehandlungsprozess ; Komposit selten Äerdoxide kënnen och als Katalysatoren benotzt ginn fir Ofgas aus Verbrennungsmotoren ze purifizéieren, a Ceriumnaphthenat kann och als Lacktrockner benotzt ginn.
Glas Keramik
D'Applikatioun vu rare Äerdelementer an der China's Glas- a Keramikindustrie ass zënter 1988 mat engem Duerchschnëttsquote vu 25% eropgaang, an erreecht ongeféier 1600 Tonnen am Joer 1998. Selten Äerdglaskeramik sinn net nëmmen traditionell Basismaterialien fir d'Industrie an d'Alldag, awer och eng grousse Member vum High-Tech Feld. Selten Äerdoxiden oder veraarbechte rare Äerdkonzentraten kënne wäit benotzt ginn als Polierpulver fir optesch Glas, Spektakellënsen, Bildröhren, Oszilloskopröhren, flaach Glas, Plastik a Metallgeschir; Am Prozess vum Schmelzglas kann Ceriumdioxid benotzt ginn fir e staarken Oxidatiounseffekt op Eisen ze hunn, d'Eisengehalt am Glas ze reduzéieren an d'Zil z'erreechen fir d'gréng Faarf aus dem Glas ze läschen; Dobäi selten Äerd oxides kann opteschen Glas a speziell Glas fir verschidden Zwecker produzéiere, dorënner Glas datt ultraviolet Strahlen absorbéieren kann, sauerem an Hëtzt resistent géint Glas, X-Ray resistent géint Glas, etc; Selten Äerdelementer fir Keramik- a Porzellanglasur bäizefügen kënnen d'Fragmentatioun vu Glasuren reduzéieren an d'Produkter vu verschiddene Faarwen a Glanz presentéieren, sou datt se wäit an der Keramikindustrie benotzt ginn.
Landwirtschaft
D'Fuerschungsresultater weisen datt selten Äerdelementer de Chlorophyllgehalt vu Planzen erhéijen, d'Fotosynthese verbesseren, d'Wurzelentwécklung förderen an d'Nährstoffabsorptioun vu Wuerzelen erhéijen. Selten Äerdelementer kënnen och Som Keimung förderen, Som Keimungsquote erhéijen a Keimlingwachstum förderen. Zousätzlech zu den uewe genannten Haaptfunktiounen, huet et och d'Fäegkeet fir d'Krankheetsresistenz, d'Kältebeständegkeet an d'Dréchenresistenz vu bestëmmte Kulturen ze verbesseren. Vill Studien hunn och gewisen datt d'Benotzung vun passenden Konzentratioune vu rare Äerdelementer d'Absorptioun, d'Transformatioun an d'Notzung vun Nährstoffer vu Planzen förderen kann. Sprayéiere vun seltenen Äerdelementer kann de Vc Inhalt, den Gesamtzockergehalt an den Zockersäureverhältnis vun Äppel an Zitrusfrüchte erhéijen, d'Fruuchtfaarf a fréi Reifung förderen. An et kann d'Atmungsintensitéit wärend der Lagerung ënnerdrécken an d'Zerfallsquote reduzéieren.
Neit Materialfeld
Selten Äerd Neodym Eisen Bor permanent Magnéit Material, mat héich remanence, héich coercivity, an héich Magnéitfeld Energie Produit, ass vill an der elektronescher an Raumfaarttechnik Industrien benotzt an dreiwend Wandkraaftwierker (besonnesch gëeegent fir Offshore Kraaftwierker); Garnet Typ Ferrit Eenkristallen a Polykristalle geformt duerch d'Kombinatioun vu pure selten Äerdoxiden a Ferrioxid kënnen an der Mikrowelle an der elektronescher Industrie benotzt ginn; Yttrium Aluminium Granat an Neodym Glas aus héichreiniger Neodymoxid kann als zolidd Lasermaterial benotzt ginn; Selten Äerd hexaboride kann als cathode Material fir Elektronen Emissioun benotzt ginn; Lanthanum Néckel Metal ass eng nei entwéckelt Waasserstoff Stockage Material an den 1970er; Lanthanum Chromat ass en héich-Temperatur thermoelektrescht Material; Am Moment hunn d'Länner ronderëm d'Welt Duerchbréch an der Entwécklung vun Superleitungsmaterialien gemaach andeems Bariumbaséiert Oxiden benotzt ginn, modifizéiert mat Barium Yttrium Kupfer Sauerstoffelementer, déi Superleitungen am flëssege Stickstofftemperaturbereich kréien. Ausserdeem gi seelen Äerder wäit benotzt fir Liichtquellen ze beliichten duerch Methoden wéi Leuchtstoffpulver, Verstäerkung vum Bildschierm Leuchtstoffpulver, dräi primär Faarf Leuchtstoffpulver, a Kopie Lampepulver (awer wéinst den héije Käschte verursaacht duerch d'Erhéijung vun de rare Äerdpräisser, hir Uwendungen an der Beliichtung ginn no an no erof), souwéi elektronesch Produkter wéi Projektioun Fernseher a Pëllen; An der Landwirtschaft, Spuermengen vu seltenen Äerdnitrat op Feldkulturen opzemaachen, kënnen hir Ausbezuelung ëm 5-10% erhéijen; An der liicht Textilindustrie, selten Äerd chlorides sinn och vill am Gierwereimusée Pelz benotzt, Pelz Fierwerei, Woll Fierwerei, an Teppech Fierwerei; Selten Äerdelementer kënnen an Autoskatalytesche Konverter benotzt ginn fir grouss Pollutanten an net-gëfteg Verbindungen wärend dem Motorauspuff ëmzewandelen.
Aner Uwendungen
Selten Äerdelementer ginn och op verschidden digital Produkter applizéiert, dorënner audiovisuell, Fotografie a Kommunikatiounsgeräter, déi verschidde Ufuerderunge treffen wéi méi kleng, méi séier, méi hell, méi laang Verbrauchszäit an Energiespueren. Zur selwechter Zäit ass et och op verschidde Felder applizéiert ginn wéi gréng Energie, Gesondheetsariichtung, Waasserreinigung, an Transport.
Post Zäit: Aug-16-2023