Elementy ziem rzadkichsą niezbędne do rozwoju zaawansowanych technologii, takich jak nowa energia i materiały, i mają szeroką wartość zastosowania w dziedzinach takich jak lotnisko, obrona narodowa i przemysł wojskowy. Wyniki współczesnej wojny wskazują, że broń ziem rzadkich dominuje na polu bitwy, korzyści technologiczne Ziemi rzadkiej reprezentują wojskowe zalety technologiczne i gwarantowane są zasoby. Dlatego rzadkie ziemiy stały się również zasobami strategicznymi, o które konkurują główne gospodarki na całym świecie, a kluczowe strategie surowców, takie jak ziemskie, często pojawiają się na strategie krajowe. Europa, Japonia, Stany Zjednoczone oraz inne kraje i regiony zwracają większą uwagę na kluczowe materiały, takie jak ziemia rzadka. W 2008 r. Materiały ziem rzadkich zostały wymienione jako „kluczowa strategia materiałów” przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych; Na początku 2010 r. Unia Europejska ogłosiła ustanowienie strategicznej rezerwy ziem rzadkich; W 2007 r. Japońskie Ministerstwo Edukacji, Kultury, Nauki i Technologii, a także Ministerstwo Gospodarki, Przemysłu i Technologii, zaproponowało już „plan strategii elementów” i plan „Rare Metal Alternative Materials”. Podjęli ciągłe środki i zasady w rezerwach zasobów, postępach technologicznych, pozyskiwaniu zasobów i poszukiwania alternatywnych materiałów. Począwszy od tego artykułu, redaktor szczegółowo wprowadzi ważne, a nawet niezbędne historyczne misje rozwojowe i role tych elementów rzadkich ziemi.
Terb należy do kategorii ciężkich ziem rzadkich, z niską obfitością w skórce Ziemi na zaledwie 1,1 ppm.Tlenek terbustanowi mniej niż 0,01% wszystkich ziem rzadkich. Nawet w ciężkiej rudie ziem rzadkich o wysokim jonie itru o najwyższej zawartości terbu, zawartość terbum stanowi jedynie 1,1-1,2% całkowitej ziemi rzadkiej, co wskazuje, że należy ona do kategorii „szlachetnej” elementów ziem rzadkich. Terbium jest srebrnym szarym metalem o plastyczności i stosunkowo miękkiej konsystencji, którą można otworzyć nożem; Temperatura topnienia 1360 ℃, temperatura wrzenia 3123 ℃, gęstość 8229 4 kg/m3. Przez ponad 100 lat od odkrycia terbu w 1843 r. Jego niedobór i wartość od dawna uniemożliwiają jego praktyczne zastosowanie. Dopiero w ciągu ostatnich 30 lat Terbium wykazało swój wyjątkowy talent.
Odkrycie terbu
W tym samym okresie, kiedylantanodkryto, Karl G. Mosander ze Szwecji przeanalizował początkowo odkrytyitri opublikował raport z 1842 r., Wyjaśniając, że początkowo odkryta Ziemia Yttrium nie była pojedynczym tlenek elementarnym, ale tlenkiem trzech pierwiastków. W 1843 r. Mossander odkrył terbu elementu poprzez swoje badania nad Ziemią Yttrium. Nadal nazwał jedną z nich i jednego z nichTlenek erbi. Dopiero w 1877 r. Oficjalnie nazwano go terbium z symbolem elementu TB. Jego nazwa pochodzi z tego samego źródła co Yttrium, pochodzące z wioski Ytterby niedaleko Sztokholmu, Szwecja, gdzie po raz pierwszy odkryto rudę itrium. Odkrycie terbu i dwóch innych elementów, Lantanum i Erbium, otworzyło drugie drzwi do odkrycia elementów rzadkich ziemskich, oznaczając drugi etap ich odkrycia. Po raz pierwszy został oczyszczony przez G. Urbana w 1905 roku.
Mossander
Zastosowanie terbu
ZastosowanieterbW większości obejmuje dziedziny zaawansowanych technologii, które są intensywnie technologicznymi i intensywnymi, najnowocześniejszymi projektami, a także projektami o znacznych korzyściach ekonomicznych, z atrakcyjnymi perspektywami rozwoju. Główne obszary zastosowania obejmują: (1) wykorzystywane w postaci mieszanych ziem rzadkich. Na przykład jest stosowany jako nawóz złożony ziem rzadkich i addytyw paszowy dla rolnictwa. (2) Aktywator dla zielonego proszku w trzech pierwotnych proszkach fluorescencyjnych. Nowoczesne materiały optoelektroniczne wymagają użycia trzech podstawowych kolorów fosforów, a mianowicie czerwonego, zielonego i niebieskiego, które można użyć do syntezy różnych kolorów. A terbium jest niezbędnym składnikiem w wielu wysokiej jakości zielonych proszkach fluorescencyjnych. (3) Stosowany jako optyczny materiał magazynowy. Do produkcji wysokowydajnych dysków optycznych MATETO METAL TERBIUM TRANSITION TRANSITION TRANSITION METAL THOLOY zostały wykorzystane. (4) Produkcja szkła optycznego magneto. Faraday Rotatory Glass zawierający terbium jest kluczowym materiałem do produkcji rotatorów, izolatorów i krążek w technologii laserowej. (5) Rozwój i opracowanie stopu ferromagnetycznego (terfenol) terbu (terfenol) otworzyło nowe zastosowania terbu.
Dla rolnictwa i hodowli zwierząt
Terbium ziem rzadkichmoże poprawić jakość upraw i zwiększyć szybkość fotosyntezy w określonym zakresie koncentracji. Kompleksy terbu mają wysoką aktywność biologiczną, a trójskładnikowe kompleksy terbum, TB (ALA) 3benim (CLO4) 3-3H2O, mają dobry wpływ przeciwbakteryjny i bakteryjnie na właściwości przeciwbakteryjne na gronkowce. Badanie tych kompleksów stanowi nowy kierunek badań współczesnych leków bakteriobójczych.
Stosowane w dziedzinie luminescencji
Nowoczesne materiały optoelektroniczne wymagają użycia trzech podstawowych kolorów fosforów, a mianowicie czerwonego, zielonego i niebieskiego, które można użyć do syntezy różnych kolorów. A terbium jest niezbędnym składnikiem w wielu wysokiej jakości zielonych proszkach fluorescencyjnych. Jeśli narodziny czerwonego fluorescencyjnego proszku w kolorze gruntowym w kolorze ziem rzadkich stymulowało zapotrzebowanie na itrium i europejską, wówczas zastosowanie i rozwój terbu były promowane przez Ziemią Ziemią Ziemią Zielony Zielony zielony pudr na lampy. Na początku lat osiemdziesiątych Philips wynalazł pierwszą na świecie kompaktową energooszczędną lampę fluorescencyjną i szybko promował ją na całym świecie. Jony TB3+mogą emitować zielone światło o długości fali 545 nm, a prawie wszystkie zielone proszki fluorescencyjne Rare Ziemia wykorzystują terbium jako aktywator.
Zielony fluorescencyjny proszek stosowany do kolorowych rur promieniowych katody (CRT) zawsze był oparty głównie na taniej i wydajnym siarczku cynku, ale proszek terbium zawsze był używany jako kolorowy proszek w telewizji, taki jak Y2SIO5: TB3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: TB3+i LaObr: Tb3+. Wraz z opracowaniem telewizji o dużym ekranie (HDTV) opracowywane są również wysokowydajne zielone proszki fluorescencyjne dla CRT. Na przykład opracowano hybrydowy zielony fluorescencyjny proszek za granicą, składający się z Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+, LaOCL: TB3+i Y2SIO5: TB3+, które mają doskonałą wydajność luminescencji przy wysokiej gęstości prądu.
Tradycyjnym proszkiem fluorescencyjnym rentgenowskim jest wolfram wapnia. W latach siedemdziesiątych i 80. XX wieku opracowano proszki fluorescencyjne ziem rzadkich dla ekranów uczuleniach, takie jak aktywowany terbią tlenek siarkowniscy lantanowej, tlenku bromku aktywowanego terbem (dla zielonych ekranów) i aktywowany tlenkiem siarczku ytrowego. W porównaniu z wolframem wapnia proszek fluorescencyjny rzadki może skrócić czas napromieniowania rentgenowskiego u pacjentów o 80%, poprawić rozdzielczość filmów rentgenowskich, przedłużyć żywotność rurek rentgenowskich i zmniejszyć zużycie energii. Terbi jest również stosowane jako fluorescencyjny aktywator proszku do medycznych ekranów wzmacniających promieniowanie rentgenowskie, które mogą znacznie poprawić wrażliwość konwersji rentgenowskiej na obrazy optyczne, poprawić przejrzystość filmów rentgenowskich i znacznie zmniejszyć dawkę ekspozycji promieni rentgenowskich na ludzkie ciało (o więcej niż 50%).
Terbjest również stosowany jako aktywator w białym fosforze LED wzbudzonym niebieskim światłem dla nowego oświetlenia półprzewodnikowego. Można go stosować do wytwarzania fosforów kryształów optycznych magneto aluminiowych terbowych, przy użyciu diod emitujących niebieskie światło jako źródła światła wzbudzenia, a generowana fluorescencja jest mieszana z światłem wzbudzającym, aby uzyskać czyste białe światło.
Materiały elektroluminescencyjne wykonane z terbum obejmują głównie zielony fluorescencyjny proszek z siarczku cynku z terbum jako aktywator. W ramach napromieniowania ultrafioletowego kompleksy organiczne terbu mogą emitować silną zieloną fluorescencję i mogą być stosowane jako cienkie linione materiały elektroluminescencyjne. Chociaż poczyniono znaczny postęp w badaniu organicznych złożonych złożonych cienki folii elektroliminescencyjnych, nadal istnieje pewna przerwa z praktyczności, a badania dotyczące organicznych złożonych elektroliminescencyjnych i urządzeń złożonych Ziemi są nadal głębokie.
Charakterystyka fluorescencji terbu są również stosowane jako sondy fluorescencyjne. Interakcję między z kompleksem Ofloksacyny (TB3+) i kwasem deoksyrybonukleinowym (DNA) badano przy użyciu widm fluorescencyjnych i absorpcyjnych, takich jak sonda fluorescencyjna terbium zloksacyny (TB3+). Wyniki wykazały, że sonda OfloxaCin TB3+może tworzyć wiązanie rowka z cząsteczkami DNA, a kwas deoksyrybonukleinowy może znacznie zwiększyć fluorescencję układu Ofloksacyny TB3+. Na podstawie tej zmiany można określić kwas deoksyrybonukleinowy.
Dla materiałów optycznych magneto
Materiały z efektem Faraday, znane również jako materiały magnetooptyczne, są szeroko stosowane w laserach i innych urządzeniach optycznych. Istnieją dwa popularne rodzaje materiałów optycznych magneto: kryształy optyczne magneto i szkło optyczne magneto. Wśród nich kryształy magnetooptyczne (takie jak granat żelaza i żelaza i granat terbowy) mają zalety regulowanej częstotliwości roboczej i wysokiej stabilności termicznej, ale są drogie i trudne w produkcji. Ponadto wiele kryształów magnetooptycznych o wysokich kątach obrotu Faradaya ma wysoką absorpcję w zakresie krótkiej fali, co ogranicza ich użycie. W porównaniu z kryształami optycznymi Magneto, szkło optyczne Magneto ma tę zaletę, że jest łatwa do wykonania w duże bloki lub włókna. Obecnie szklanki magnetooptyczne o wysokim efekcie Faraday są głównie szklankami domieszkowanymi jonami ziem rzadkich.
Używane do magazynów magneto
W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem multimediów i automatyzacji biur, zapotrzebowanie na nowe dyski magnetyczne o dużej pojemności wzrasta. Do produkcji wysokowydajnych dysków optycznych MATETO METAL TERBIUM TRANSITION TRANSITION TRANSITION METAL THOLOY zostały wykorzystane. Wśród nich cienki folia TBFECO ma najlepszy występ. Materiały magnetooptyczne na bazie terbu zostały wyprodukowane na dużą skalę, a wykonane z nich dyski magnetooptyczne są używane jako komponenty magazynowe komputerowego, przy czym pojemność magazynowa wzrosła o 10-15 razy. Mają zalety dużej pojemności i szybkiej prędkości dostępu, i mogą być wycierane i powlekane dziesiątki tysięcy razy, gdy są używane do dysków optycznych o dużej gęstości. Są to ważne materiały w technologii przechowywania informacji elektronicznej. Najczęściej stosowanym materiałem magnetooptycznym w pasmach widzialnych i bliskiej podczerwieni jest pojedynczy kryształ Garnet Gallium Terbium (TGG), który jest najlepszym materiałem magnetooptycznym do tworzenia rotatorów i izolatorów Faraday.
Do szkła optycznego magneto
Faraday Magneto Optyczne szkło ma dobrą przezroczystość i izotropię w regionach widzialnych i podczerwieni oraz może tworzyć różne złożone kształty. Łatwo jest wytwarzać duże produkty i można je wciągnąć na włókna optyczne. Dlatego ma szerokie perspektywy zastosowania w urządzeniach optycznych magneto, takich jak izolatory optyczne magneto, modulatory optyczne magneto i czujniki prądu światłowodowego. Ze względu na duży moment magnetyczny i mały współczynnik absorpcji w zakresie widzialnym i podczerwieni jony TB3+stają się powszechnie stosowane jony ziem rzadkich w szklankach optycznych magneto.
Terbium Dysprosium Ferromagnetostrictive stop
Pod koniec XX wieku, wraz z ciągłym pogłębianiem światowej rewolucji technologicznej, szybko pojawiły się nowe materiały zastosowania ziem rzadkich. W 1984 r. Iowa State University, laboratorium Amesa amerykańskiego Departamentu Energii oraz Centrum Badań Broni Surface Broń na marynarce wojennej (z którego pojawił się główny personel późniejszej krawędzi Technology Corporation (ET REMA)) w celu opracowania nowego materiału inteligentnego ziem rzadkich, a mianowicie terbowego Dysprosium Ferromagnetyc Material Material Materital. Ten nowy inteligentny materiał ma doskonałe cechy szybkiego przekształcania energii elektrycznej w energię mechaniczną. Podwodne i elektroakustyczne przetworniki wykonane z tego gigantycznego materiału magnetostryckiego zostały pomyślnie skonfigurowane w urządzeniach marynarki wojennej, głośnikach wykrywania studni oleju, systemach kontroli hałasu i wibracji oraz systemach eksploracji oceanów i podziemnych systemach komunikacyjnych. Dlatego, gdy tylko narodził się gigantyczny materiał magnetostrictiftowy z zaburzeniami terbu, zwrócił na niego uwagę krajów uprzemysłowionych na całym świecie. Edge Technologies w Stanach Zjednoczonych zaczęły produkować terem żelaza olbrzymie żelaza w 1989 r., A następnie nazwał je terfenol D. Następnie Szwecja, Japonia, Rosja, Wielka Brytania i Australia opracowało również zaburzenia z zaburzeniami żelaza z zaburzeniami terbu.
Z historii rozwoju tego materiału w Stanach Zjednoczonych zarówno wynalazek materiału, jak i jego wczesne zastosowania monopolistyczne są bezpośrednio związane z przemysłem wojskowym (takimi jak marynarka wojenna). Chociaż chińskie działy wojskowe i obrony stopniowo wzmacniają swoje zrozumienie tego materiału. Jednak przy znacznym zwiększeniu kompleksowej siły krajowej Chin popyt na osiągnięcie konkurencyjnej strategii wojskowej XXI wieku i poprawa poziomu sprzętu będzie z pewnością bardzo pilna. Dlatego powszechne zastosowanie terbu dysprozy gigantyczne żelazne materiały magnetostryczne przez departamenty wojskowe i obrony narodowej będzie historyczną koniecznością.
Krótko mówiąc, wiele doskonałych właściwościterbUczyń go niezbędnym członkiem wielu materiałów funkcjonalnych i niezastąpioną pozycją w niektórych dziedzinach aplikacji. Jednak ze względu na wysoką cenę terbumu ludzie badali, jak unikać i zminimalizować stosowanie terbum w celu obniżenia kosztów produkcji. Na przykład materiały magnetooptyczne ziem rzadkich powinny również wykorzystywać tanie kobalt żelaza lub kobaltu terbu gadolinu tak bardzo, jak to możliwe; Staraj się zmniejszyć zawartość terbu w zielonym fluorescencyjnym proszku, który należy zastosować. Cena stała się ważnym czynnikiem ograniczającym powszechne stosowanie terbu. Ale wiele materiałów funkcjonalnych nie może się bez niego obejść, więc musimy przestrzegać zasady „używania dobrej stali na ostrze” i spróbować jak najlepiej zapisać stosowanie terbum.
Czas po: 07-2023