Magic Rare Earth Element: "ກະສັດຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນ"-Neodymium

bastnasite

Neodymium, ຈໍານວນປະລໍາມະນູ 60, ນ້ໍາຫນັກປະລໍາມະນູ 144.24, ເນື້ອໃນຂອງ 0.00239% ໃນ crust, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີຢູ່ໃນ monazite ແລະ bastnaesite. ມີເຈັດ isotopes ຂອງ neodymium ໃນທໍາມະຊາດ: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 ແລະ 150, ໃນນັ້ນ neodymium 142 ມີເນື້ອໃນສູງສຸດ. ດ້ວຍການເກີດຂອງ praseodymium, neodymium ໄດ້ກາຍເປັນ. ການມາເຖິງຂອງ neodymium ໄດ້ກະຕຸ້ນພາກສະຫນາມຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກແລະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນມັນ. ແລະມີອິດທິພົນຕໍ່ຕະຫຼາດໂລກທີ່ຫາຍາກ.

ການຄົ້ນພົບຂອງ Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), ຜູ້ຄົ້ນພົບ neodymium

ໃນປີ 1885, ນັກເຄມີຊາວອອສເຕຣຍ Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach ຄົ້ນພົບ neodymium ໃນວຽນນາ. ລາວໄດ້ແຍກ neodymium ແລະ praseodymium ຈາກວັດສະດຸ neodymium symmetric ໂດຍການແຍກແລະ crystallizing ammonium nitrate tetrahydrate ຈາກອາຊິດ nitric, ແລະໃນເວລາດຽວກັນແຍກອອກໂດຍການວິເຄາະ spectral, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກແຍກອອກໃນຮູບແບບທີ່ຂ້ອນຂ້າງບໍລິສຸດຈົນກ່ວາ 1925.

ນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 1950, neodymium ຄວາມບໍລິສຸດສູງ (ຫຼາຍກວ່າ 99%) ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍຂະບວນການແລກປ່ຽນ ion ຂອງ monazite. ໂລຫະຂອງມັນເອງແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການ electrolyzing ເກືອ halide ຂອງຕົນ. ໃນປັດຈຸບັນ, neodymium ສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ຖືກສະກັດຈາກ (Ce, La, Nd, Pr) CO3F ໃນ basta Nathanite ແລະຊໍາລະໂດຍການສະກັດເອົາສານລະລາຍ. ສະຫງວນການແລກປ່ຽນ ion purification ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງສຸດ (ປົກກະຕິແລ້ວ> 99.99%) ສໍາລັບການກະກຽມ. ເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະເອົາຮ່ອງຮອຍສຸດທ້າຍຂອງ praseodymium ໃນຍຸກທີ່ການຜະລິດແມ່ນຂຶ້ນກັບເທກໂນໂລຍີ crystallization, ແກ້ວ neodymium ຕົ້ນທີ່ຜະລິດໃນຊຸມປີ 1930 ມີສີມ່ວງທີ່ບໍລິສຸດ. ແລະມີໂຕນສີແດງຫຼືສີສົ້ມຫຼາຍກ່ວາສະບັບທີ່ທັນສະໄຫມ.

ໂລຫະ Neodymium

ໂລຫະ neodymium ມີຄວາມສະຫວ່າງຂອງໂລຫະສີເງິນ, ຈຸດລະລາຍຂອງ 1024 ° C, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ 7.004 g / cm, ແລະ paramagnetism. ນີໂອດີເມຍແມ່ນໜຶ່ງໃນໂລຫະທີ່ຫາຍາກທີ່ສຸດໃນໂລກ, ເຊິ່ງໄດ້ອອກຊີເຈນຢ່າງໄວວາ ແລະ ມືດໃນອາກາດ, ຈາກນັ້ນປະກອບເປັນຊັ້ນອອກໄຊ ແລະ ປອກເປືອກອອກ, ເຮັດໃຫ້ໂລຫະເກີດການຜຸພັງຕື່ມອີກ. ດັ່ງນັ້ນ, ຕົວຢ່າງ neodymium ທີ່ມີຂະຫນາດຫນຶ່ງຊັງຕີແມັດແມ່ນ oxidized ຫມົດພາຍໃນຫນຶ່ງປີ. ມັນປະຕິກິລິຍາຊ້າໆໃນນ້ໍາເຢັນແລະໄວໃນນ້ໍາຮ້ອນ.

ການຕັ້ງຄ່າເອເລັກໂຕຣນິກ Neodymium

ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

ປະສິດທິພາບ laser ຂອງ neodymium ແມ່ນເກີດມາຈາກການຫັນປ່ຽນຂອງ 4f orbital ເອເລັກໂຕຣນິກລະຫວ່າງລະດັບພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ວັດສະດຸເລເຊີນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສື່ສານ, ການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນ, ການປິ່ນປົວທາງການແພດ, ເຄື່ອງຈັກ, ແລະອື່ນໆ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, yttrium ອະລູມິນຽມ garnet Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງກັບການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດ, ແລະ Nd-doped gadolinium scandium gallium garnet ທີ່ມີສູງກວ່າ. ປະສິດທິພາບ.

ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຂອງ Neodymium​

ຜູ້ໃຊ້ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງ neodymium ແມ່ນອຸປະກອນການສະກົດຈິດຖາວອນ NdFeB. ແມ່ເຫຼັກ NdFeB ຖືກເອີ້ນວ່າ "ກະສັດຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນ" ເນື່ອງຈາກຜະລິດຕະພັນພະລັງງານແມ່ເຫຼັກສູງ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຄື່ອງຈັກແລະອຸດສາຫະກໍາອື່ນໆສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດຂອງມັນ. Francis Wall, ສາດສະດາຈານດ້ານການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ທີ່ Cumberland School of Mining, ມະຫາວິທະຍາໄລ Exeter, ປະເທດອັງກິດ, ກ່າວວ່າ: "ໃນແງ່ຂອງແມ່ເຫຼັກ, ບໍ່ມີຫຍັງທີ່ສາມາດແຂ່ງຂັນກັບ neodymium ໄດ້. ການພັດທະນາທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຂອງ Alpha Magnetic Spectrometer ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນສົມບັດຂອງແມ່ເຫຼັກ. ຂອງແມ່ເຫຼັກ NdFeB ໃນປະເທດຈີນໄດ້ເຂົ້າສູ່ລະດັບໂລກ.

ແມ່ເຫຼັກ Neodymium ໃນຮາດດິດ

Neodymium ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຊລາມິກ, ແກ້ວສີມ່ວງສົດໃສ, ruby ​​ທຽມໃນເລເຊີແລະແກ້ວພິເສດທີ່ສາມາດກັ່ນຕອງຮັງສີອິນຟາເລດ. ໃຊ້ຮ່ວມກັນກັບ praseodymium ເພື່ອເຮັດໃຫ້ແວ່ນຕາສໍາລັບເຄື່ອງເປົ່າແກ້ວ.

ການເພີ່ມ 1.5% ~ 2.5% nano neodymium oxide ເຂົ້າໄປໃນ magnesium ຫຼືໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມແຫນ້ນຂອງອາກາດແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ຂອງໂລຫະປະສົມ, ແລະມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນອຸປະກອນຍານອະວະກາດສໍາລັບການບິນ.

Nano-yttrium ອະລູມິນຽມ garnet doped ກັບ nano-neodymium oxide ຜະລິດ laser beam ສັ້ນ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະແລະການຕັດວັດສະດຸບາງໆທີ່ມີຄວາມຫນາຕ່ໍາກວ່າ 10mm ໃນອຸດສາຫະກໍາ.

Nd:YAG laser rod

ໃນການປິ່ນປົວທາງການແພດ, nano yttrium aluminium garnet laser doped ກັບ nano neodymium oxide ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເອົາບາດແຜຜ່າຕັດຫຼືຂ້າເຊື້ອບາດແຜແທນທີ່ຈະມີດຜ່າຕັດ.

ແກ້ວ Neodymium ແມ່ນເຮັດໂດຍການເພີ່ມ neodymium oxide ເຂົ້າໄປໃນແກ້ວລະລາຍ. Lavender ມັກຈະປາກົດຢູ່ໃນແກ້ວ neodymium ພາຍໃຕ້ແສງແດດຫຼືໂຄມໄຟ incandescent, ແຕ່ສີຟ້າອ່ອນຈະປາກົດພາຍໃຕ້ການສະຫວ່າງຂອງໂຄມໄຟ fluorescent. Neodymium ສາມາດໃສ່ສີແກ້ວທີ່ລະອຽດອ່ອນເຊັ່ນ: ສີມ່ວງບໍລິສຸດ, ສີແດງເຫຼົ້າແວງແລະສີຂີ້ເຖົ່າອົບອຸ່ນ.

ແກ້ວ neodymium

ດ້ວຍ​ການ​ພັດທະນາ​ວິທະຍາສາດ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ ​ແລະ ການ​ຂະຫຍາຍ ​ແລະ ຂະຫຍາຍ​ວິທະຍາສາດ ​ແລະ ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ທີ່​ຫາ​ຍາກ​ຢູ່​ໃນ​ໂລກ, ນີ​ໂອ​ມິ​ນຽມ ຈະ​ມີ​ຊ່ອງ​ທາງ​ການ​ນຳ​ໃຊ້​ທີ່​ກວ້າງ​ຂວາງ.