د ځمکې نادر نظامي توکي - نادر ځمکه ټربیوم

د ځمکې نادر عناصرد لوړې ټیکنالوژۍ لکه نوې انرژي او موادو د پراختیا لپاره اړین دي، او د فضا، ملي دفاع، او نظامي صنعت په برخو کې د پراخ غوښتنلیک ارزښت لري. د عصري جګړې پایلې ښیي چې د ځمکې نادره وسلې د جګړې په ډګر واکمن دي، د ځمکې نادره تخنیکي ګټې د نظامي تخنیکي ګټو استازیتوب کوي، او د سرچینو درلودل تضمین شوي. له همدې امله، نادره ځمکه هم په ستراتیژیکو سرچینو بدله شوې چې په ټوله نړۍ کې لوی اقتصادونه سیالي کوي، او د خامو موادو کلیدي ستراتیژۍ لکه نادره ځمکه اکثرا ملي ستراتیژیو ته وده ورکوي. اروپا، جاپان، متحده ایالات او نور هیوادونه او سیمې کلیدي موادو ته ډیره پاملرنه کوي لکه نادره ځمکه. په 2008 کې، د ځمکې نادر مواد د متحده ایالاتو د انرژۍ وزارت لخوا د "کلیدي موادو ستراتیژۍ" په توګه لیست شوي؛ د 2010 په پیل کې، اروپایی اتحادیې د نادرو ځمکو د ستراتیژیکو زیرمو د جوړولو اعلان وکړ؛ په 2007 کې، د جاپان د پوهنې، کلتور، ساینس او ​​​​ټیکنالوژۍ وزارت او همدارنګه د اقتصاد، صنعت او ټیکنالوژۍ وزارت لا دمخه د "عنصري ستراتیژۍ پلان" او "د نادر فلزي بدیل موادو" پلان وړاندیز کړی و. دوی د منابعو د ذخیره کولو، تخنیکي پرمختګ، د سرچینو استملاک، او د بدیل موادو په لټون کې پرله پسې اقدامات او تګلارې نیولي دي. د دې مقالې څخه پیل کول، مدیر به په تفصیل سره د دې نادر ځمکې عناصرو مهم او حتی لازمي تاریخي پرمختیا ماموریت او رول په تفصیل سره معرفي کړي.

ټربیوم د درنو نادرو ځمکو کټګورۍ پورې اړه لري، د ځمکې په کرسټ کې یوازې 1.1 ppm کې کم کثرت سره.ټربیوم اکسایډد ټولې نادرې ځمکې له 0.01٪ څخه کم برخه جوړوي. حتی په لوړ یټریوم آیون ډوله درانه نادره ځمکي ایسک کې چې د تربیم خورا لوی مینځپانګه لري ، د ټربیوم مینځپانګه یوازې د ټولې نادرې ځمکې 1.1-1.2٪ جوړوي ، دا په ګوته کوي چې دا د نادر ځمکې عناصرو "عظیم" کټګورۍ پورې اړه لري. ټربیوم د سپینو زرو خړ ​​فلز دی چې نرموالی او نسبتا نرم جوړښت لري، چې د چاقو سره خلاص کیدی شي؛ د خړوبولو نقطه 1360 ℃، د جوش نقطه 3123 ℃، کثافت 8229 4kg/m3. په 1843 کې د ټربیوم له کشف راهیسې د 100 کلونو لپاره، د هغې کمښت او ارزښت د اوږدې مودې لپاره د عملي کار مخه نیولې ده. دا یوازې په تیرو 30 کلونو کې دی چې تربیوم خپل ځانګړی استعداد ښودلی دی.

د تربیوم کشف

په همدې موده کې کله چېlanthanumکشف شو، د سویډن کارل جی موسندر په لومړني کشف شوي تحلیل تحلیل کړلytriumاو په 1842 کې یو راپور خپور کړ، چې دا روښانه کوي چې په پیل کې کشف شوې یټریم ځمکه یو واحد عنصر اکسایډ نه و، بلکې د دریو عناصرو اکسایډ و. په 1843 کې، موسندر د یتریوم ځمکې په اړه د خپلې څیړنې له لارې د ټربیوم عنصر کشف کړ. هغه بیا هم د دوی څخه یو یې د یتریوم ځمکه او یو یې نوم کړایربیوم اکساید. دا تر 1877 پورې نه و چې دا په رسمي ډول د Tb د عنصر سمبول سره ټربیوم نومول شوی و. د دې نوم اخیستل د یوټریم په څیر د ورته سرچینې څخه راځي، چې د سویډن، سټاکهولم ته نږدې د یوټربي کلي څخه سرچینه اخلي، چیرې چې د لومړي ځل لپاره د یوټریم ایسک کشف شوی و. د ټربیوم او دوه نورو عناصرو کشف، لینتانوم او ایربیوم، د ځمکې د نادر عناصرو کشف لپاره دویمه دروازه پرانستله، د دوی د کشف دویم پړاو په نښه کوي. دا لومړی ځل په 1905 کې د جی اربن لخوا پاک شو.

Mossander

د ټربیوم تطبیق

د غوښتنلیکterbiumډیری د لوړ ټیکنالوژۍ ساحې شاملې دي، کوم چې د ټیکنالوژۍ ژورې او د پوهې ژورې پروژې دي، او همدارنګه هغه پروژې چې د پام وړ اقتصادي ګټې لري، د پام وړ پرمختیایي امکاناتو سره. د غوښتنلیک اصلي ساحې عبارت دي له: (1) د مخلوط نادر ځمکې په بڼه کارول کیږي. د مثال په توګه، دا د کرنې لپاره د ځمکې د نایاب مرکب سرې او تغذیه اضافه کونکي په توګه کارول کیږي. (2) په دریو لومړني فلوروسینټ پوډر کې د شنه پوډر لپاره فعالونکی. عصري آپټو الکترونیکي توکي د فاسفورس درې اصلي رنګونو کارولو ته اړتیا لري، لکه سور، شنه او نیلي، چې د مختلفو رنګونو ترکیب لپاره کارول کیدی شي. او ټربیوم په ډیری لوړ کیفیت شنه فلوروسینټ پوډرونو کې لازمي برخه ده. (3) د مقناطیسي نظری ذخیره کولو موادو په توګه کارول کیږي. د Amorphous فلزي terbium لیږد فلزي الیاژ پتلي فلمونه د لوړ فعالیت مقناطیسي آپټیکل ډیسکونو جوړولو لپاره کارول شوي. (4) د مقناطیسي نظری شیشې تولید. د فاراډې روټریټري شیشې چې ټربیوم لري د لیزر ټیکنالوژۍ کې د روټیټرونو ، جلا کونکو او سرکولیټرونو جوړولو لپاره کلیدي مواد دي. (5) د terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) پراختیا او پراختیا د terbium لپاره نوي غوښتنلیکونه خلاص کړي دي.

 د کرنې او مالدارۍ لپاره

نادره ځمکه ټربیومکولی شي د فصل کیفیت ښه کړي او د فوټوسنتیز کچه په یو ټاکلي غلظت کې لوړه کړي. د ټربیوم کمپلیکسونه لوړ بیولوژیکي فعالیت لري، او د ټربیوم دریم کمپلیکس، Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O، په Staphylococcus aureus، Bacillus subtilis، او Escherichia coli- سره د انټي باکتریا ضد او باکتریا ضد اغیزې لري. ملکیتونه د دې کمپلکسونو مطالعه د عصري باکتریا وژونکو درملو لپاره د څیړنې نوې لار وړاندې کوي.

د luminescence په ساحه کې کارول کیږي

عصري آپټو الکترونیکي توکي د فاسفورس درې اصلي رنګونو کارولو ته اړتیا لري، لکه سور، شنه او نیلي، چې د مختلفو رنګونو ترکیب لپاره کارول کیدی شي. او ټربیوم په ډیری لوړ کیفیت شنه فلوروسینټ پوډرونو کې لازمي برخه ده. که چیرې د نادر ځمکې رنګ تلویزیون سور فلوروسینټ پاؤډر زیږون د یتریوم او یوروپیم غوښتنې هڅولې وي ، نو د ټربیم غوښتنلیک او پراختیا د څراغونو لپاره د نادر ځمکې درې لومړني رنګ شنه فلوروسینټ پاؤډ لخوا هڅول شوې. د 1980 لسیزې په لومړیو کې، فیلیپس د نړۍ لومړی کمپیکٹ د انرژۍ سپمولو فلوروسینټ څراغ اختراع کړ او په چټکۍ سره یې په نړیواله کچه وده ورکړه. Tb3 + آیون کولی شي شنه رڼا د 545nm طول موج سره خارج کړي، او نږدې ټول نادره ځمکی شنه فلوروسینټ پوډر ټربیوم د فعالونکي په توګه کاروي.

شنه فلوروسینټ پاؤډ چې د رنګ تلویزیون کیتوډ رې ټیوبونو (CRTs) لپاره کارول کیږي تل په عمده ډول د ارزانه او موثر زنک سلفایډ پراساس وي ، مګر د ټربیم پاؤډر تل د پروژیک رنګ تلویزیون شنه پاؤډر په توګه کارول کیږي ، لکه Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+، او LaOBr: Tb3+. د لوی سکرین لوړ تعریف تلویزیون (HDTV) پراختیا سره ، د CRTs لپاره د لوړ فعالیت شنه فلوروسینټ پوډر هم رامینځته کیږي. د مثال په توګه، یو هایبرډ شنه فلوروسینټ پاؤډ په بهر کې رامینځته شوی، چې پکې شامل دي Y3 (Al، Ga) 5O12: Tb3+، LaOCl: Tb3+، او Y2SiO5: Tb3+، کوم چې په لوړ اوسني کثافت کې د غوره لومینیسینس موثریت لري.

دودیز ایکس رے فلوروسینټ پوډر د کلسیم ټنګسټیټ دی. په 1970s او 1980s کې، د حساس کولو سکرینونو لپاره نادره ځمکې فلوروسینټ پوډرونه رامینځته شوي، لکه د ټربیم فعال شوي لینټینم سلفایډ اکسایډ، د ټربیم فعال شوي لینتانوم برومایډ آکسایډ (د شنو سکرینونو لپاره)، او د ټربیم فعال شوي یوټریم سلفایډ. د کلسیم ټنګسټیټ سره په پرتله، نادر د ځمکې فلوروسینټ پاؤډ کولی شي د ناروغانو لپاره د ایکس رے شعاعو وخت 80٪ کم کړي، د ایکس رے فلمونو ریزولوشن ښه کړي، د ایکس رے ټیوبونو عمر اوږد کړي، او د انرژي مصرف کم کړي. ټربیم د طبي ایکس رے لوړولو سکرینونو لپاره د فلوروسینټ پاؤډ فعالونکي په توګه هم کارول کیږي ، کوم چې کولی شي په نظري عکسونو کې د ایکس رے تبادلې حساسیت خورا ښه کړي ، د ایکس رے فلمونو وضاحت ته وده ورکړي ، او د ایکس رې د افشا کولو دوز خورا کم کړي. د انسان بدن ته وړانګې (له 50٪ څخه ډیر).

ټربیومپه سپینه LED فاسفور کې د فعالونکي په توګه هم کارول کیږي چې د نوي سیمیکمډکټر ر lightingا لپاره د نیلي ر lightا لخوا هڅول کیږي. دا د ټربیوم المونیم میګنیټو آپټیکل کرسټال فاسفورس تولید لپاره کارول کیدی شي ، د نیلي ر lightا اییټینګ ډایډونه د حوصلې وړ رڼا سرچینې په توګه کاروي ، او رامینځته شوي فلوروسینس د جوش ر lightا سره مخلوط کیږي ترڅو خالص سپین ر lightا تولید کړي.

د ټربیوم څخه جوړ شوي الکترولومینیسینټ مواد په عمده ډول د زنک سلفایډ شنه فلوروسینټ پاؤډر د ټربیوم سره د فعالونکي په توګه شامل دي. د الټرا وایلیټ شعاع لاندې ، د ټربیوم عضوي پیچلتیاوې کولی شي قوي شنه فلوروسینس خارج کړي او د پتلي فلم الیکټروومینیسینټ موادو په توګه وکارول شي. که څه هم د ځمکې د نادر عضوي پیچلي الکترولومینسینټ پتلي فلمونو په مطالعې کې د پام وړ پرمختګ شوی ، لاهم د عملي کیدو څخه یو ځانګړی تشه شتون لري ، او د نادر ځمکې عضوي پیچلي الکترولومینیسینټ پتلی فلمونو او وسیلو په اړه څیړنې لاهم ژورې دي.

د ټربیوم د فلوروسینس ځانګړتیاوې هم د فلوروسینس تحقیقاتو په توګه کارول کیږي. د افلوکساسین تربیوم (Tb3+) کمپلیکس او deoxyribonucleic اسید (DNA) ترمنځ تعامل د فلوروسینس او ​​جذب سپیکٹرا په کارولو سره مطالعه شوی، لکه د آفلوکساسین ټربیوم (Tb3+) فلوروسینس تحقیقات. پایلو ښودلې چې آفلوکساسین Tb3+ پروب کولی شي د DNA مالیکولونو سره یو نالی بند کړي، او deoxyribonucleic اسید کولی شي د افلوکساسین Tb3 + سیسټم فلوروسینس د پام وړ لوړ کړي. د دې بدلون پر بنسټ، deoxyribonucleic acid ټاکل کیدی شي.

د مقناطیسي نظری موادو لپاره

د Faraday اغیزې سره مواد، چې د مقناطیسي-نظری موادو په نوم هم پیژندل کیږي، په پراخه توګه په لیزرونو او نورو نظری وسایلو کې کارول کیږي. د مقناطیسي نظري موادو دوه عام ډولونه شتون لري: مقناطیسي آپټیکل کرسټالونه او مقناطیسي آپټیکل شیشې. د دوی په منځ کې، مقناطیسي-نظری کرسټالونه (لکه د یټریم اوسپنې ګارنټ او تربیم ګالیم ګارنټ) د تعدیل وړ عملیاتي فریکونسۍ او لوړ حرارتي ثبات ګټې لري، مګر دوی ګران دي او تولید یې ستونزمن دی. برسېره پر دې، ډیری مقناطیسي-نظری کرسټالونه د لوړ فاراډې گردش زاویې سره د لنډ څپې رینج کې لوړ جذب لري، کوم چې د دوی کارول محدودوي. د میګنیټو آپټیکل کرسټالونو په پرتله ، مقناطیسي آپټیکل شیشې د لوړ لیږد ګټې لري او په لوی بلاکونو یا فایبرونو کې رامینځته کیدل اسانه دي. په اوس وخت کې، د لوړ فاراډې اغیزې سره مقناطیسي-نظری شیشې په عمده توګه نادره ځمکه ایون ډوپ شوي شیشې دي.

د مقناطیسي نظری ذخیره کولو موادو لپاره کارول کیږي

په وروستي کلونو کې، د ملټي میډیا او دفتر اتوماتیک چټک پرمختګ سره، د نوي لوړ ظرفیت مقناطیسي ډیسکونو غوښتنه مخ په زیاتیدو ده. د Amorphous فلزي terbium لیږد فلزي الیاژ پتلي فلمونه د لوړ فعالیت مقناطیسي آپټیکل ډیسکونو جوړولو لپاره کارول شوي. د دوی په منځ کې، د TbFeCo الیایټ پتلی فلم غوره فعالیت لري. د Terbium پر بنسټ مقناطسي-نظري مواد په لویه پیمانه تولید شوي، او له دوی څخه جوړ شوي مقناطیسي-نظری ډیسکونه د کمپیوټر ذخیره کولو اجزاوو په توګه کارول کیږي، د ذخیره کولو ظرفیت 10-15 ځله زیات شوی. دوی د لوی ظرفیت او ګړندي لاسرسي سرعت ګټې لري ، او د لوړ کثافت نظری ډیسکونو لپاره کارول شوي په لسګونو زره ځله پاک او پوښل کیدی شي. دوی د بریښنایی معلوماتو ذخیره کولو ټیکنالوژۍ کې مهم توکي دي. په ښکاره او نږدې انفراریډ بانډونو کې ترټولو عام کارول شوي مقناطیسي نظري مواد د Terbium Gallium Garnet (TGG) واحد کرسټال دی، کوم چې د Faraday rotators او isolators د جوړولو لپاره غوره مقناطیسي-نظری مواد دی.

د مقناطیسي نظری شیشې لپاره

Faraday magneto optical glass په ښکاره او انفراریډ سیمو کې ښه روڼتیا او isotropy لري، او کولی شي مختلف پیچلي شکلونه جوړ کړي. د لوی اندازې محصولاتو تولید کول اسانه دي او په نظری فایبرونو کې راښکته کیدی شي. له همدې امله، دا د میګنیټو آپټیکل وسیلو لکه میګنیټو آپټیکل جلا کونکي ، میګنیټو آپټیکل ماډلیټرونو ، او فایبر آپټیک اوسني سینسرونو کې د پراخه غوښتنلیک امکانات لري. د دې لوی مقناطیسي شیبې او د لید او انفراریډ رینج کې د کوچني جذب ضعیف له امله ، Tb3 + آیونونه په عام ډول د مقناطیسي نظری شیشې کې د ځمکې نادر آئنونو کارول شوي.

Terbium dysprosium ferromagnetostrictive مصر

د شلمې پیړۍ په پای کې، د نړۍ د ټیکنالوژیکي انقلاب په دوامداره ژورتیا سره، د ځمکې د کارولو نوي نادر مواد په چټکۍ سره راڅرګند شول. په 1984 کې، د آیوا ایالت پوهنتون، د متحده ایالاتو د انرژۍ د څانګې د امیس لابراتوار، او د متحده ایالاتو د سمندري سطحې د وسلو د څیړنې مرکز (له هغې څخه وروسته د ایج ټیکنالوژۍ کارپوریشن (ET REMA) اصلي پرسونل رامینځته شو) د نوي نایاب تولید لپاره همکاري وکړه. د ځمکې هوښیار مواد، د بیلګې په توګه terbium dysprosium ferromagnetic magnetostrictive material. دا نوی هوښیار مواد په چټکۍ سره د بریښنا انرژي په میخانیکي انرژي بدلولو عالي ځانګړتیاوې لري. د دې لوی مقناطیسي موادو څخه جوړ شوي د اوبو لاندې او الیکٹرو اکوسټیک ټرانسډوسر په بریالیتوب سره په بحري تجهیزاتو، د تیلو څاه کشف کولو سپیکرونو، شور او کمپن کنټرول سیسټمونو، او د سمندر اکتشاف او د ځمکې لاندې مخابراتي سیسټمونو کې ترتیب شوي. له همدې امله، هرڅومره ژر چې د terbium dysprosium د اوسپنې لوی مقناطیسي مواد پیدا شو، دا د نړۍ په کچه د صنعتي هیوادونو پراخه پاملرنه ترلاسه کړه. په متحده ایالاتو کې د Edge ټیکنالوژیو په 1989 کې د terbium dysprosium اوسپنې لوی مقناطیسي موادو تولید پیل کړ او ورته یې Terfenol D نوم ورکړ. وروسته سویډن، جاپان، روسیه، انګلستان او استرالیا هم د terbium dysprosium اوسپنې لوی مقناطیسي موادو ته وده ورکړه.

په متحده ایالاتو کې د دې موادو د پراختیا له تاریخ څخه، د موادو اختراع او د هغې لومړني انحصاري غوښتنلیکونه په مستقیم ډول د نظامي صنعت (لکه سمندري) پورې تړاو لري. که څه هم د چین پوځي او دفاعي څانګې په تدریجي ډول د دې موادو په اړه خپله پوهه پیاوړې کوي. خو د چين د هراړخيز ملي ځواک د پام وړ زياتوالي سره به د ۲۱مې پېړۍ د پوځي سيالۍ تګلارې د تر لاسه کولو او د تجهيزاتو د کچې د لوړولو غوښتنه بې له شکه ډېره چټکه وي. له همدې امله، د پوځي او ملي دفاع څانګو لخوا د terbium dysprosium اوسپنې لوی مقناطیسي موادو پراخه کارول به یوه تاریخي اړتیا وي.

په لنډه توګه، ډیری غوره ملکیتونهterbiumدا د ډیری فعال موادو لازمي غړی او د غوښتنلیک په ځینو برخو کې د نه بدلیدونکي موقعیت جوړ کړئ. په هرصورت، د ټربیوم د لوړې بیې له امله، خلک په دې اړه زده کړه کوي چې څنګه د تولید لګښتونو کمولو لپاره د تربیوم کارولو څخه مخنیوی او کم کړي. د بیلګې په توګه، د ځمکې نادر مقناطیسي-نظری مواد باید د ټیټ لګښت ډیسپروسیم اوسپنې کوبالټ یا ګدولینیم تربیوم کوبالټ د امکان تر حده کار واخلي؛ هڅه وکړئ په شنه فلوروسینټ پوډر کې د ټربیوم مینځپانګه کمه کړئ چې باید وکارول شي. نرخ یو مهم فکتور ګرځیدلی چې د ټربیوم پراخه کارول محدودوي. مګر ډیری فعال توکي پرته له دې نشي کولی، نو موږ باید د "په تیغ کې د ښه فولادو کارولو" اصولو ته غاړه کیږدو او هڅه وکړو چې د امکان تر حده د ټربیم کارول خوندي کړو.