Редкоземельные элементынеобходимы для разработки высокотехнологичных, таких как новая энергия и материалы, и имеют широкую ценность применения в таких областях, как аэрокосмическая, национальная оборона и военная промышленность. Результаты современной войны указывают на то, что редкоземельное оружие доминирует на поле битвы, технологические преимущества редкоземелью представляют собой военные технологические преимущества, а наличие ресурсов гарантируется. Поэтому редкоземельные Земли также стали стратегическими ресурсами, за которые основные экономики во всем мире конкурируют, и ключевые стратегии сырья, такие как редкоземельные Земли, часто поднимаются на национальные стратегии. Европа, Япония, Соединенные Штаты и другие страны и регионы уделяют больше внимания к ключевым материалам, таким как редкоземельная земля. В 2008 году Материалы редкоземельной Земли были указаны в «Стратегии ключевых материалов» Министерством энергетики США; В начале 2010 года Европейский союз объявил о создании стратегического резерва редкоземельных элементов; В 2007 году Министерство образования, культуры, культуры, науки и техники японцев, а также Министерство экономики, промышленности и технологий уже предложило «План стратегии элементов» и план «редкие альтернативные материалы». Они приняли постоянные меры и политику в резервах ресурсов, технологическом прогрессе, приобретении ресурсов и поиске альтернативных материалов. Начиная с этой статьи, редактор подробно представит важные и даже незаменимые миссии исторического развития и роли этих редкоземельных элементов.
Тербий принадлежит к категории тяжелых редкоземельных элементов, с низким содержанием в коре Земли всего 1,1 ч / млн.Оксид тербиясоставляет менее 0,01% от общего количества редкоземельных элементов. Даже в высокой сильной редкоземельной руде ионов с высоким ионным типом с самым высоким содержанием тербия, содержание тербия приходится только на 1,1-1,2% от общего редкозаписи, что указывает на то, что оно принадлежит к «благородной» категории редкоземельных элементов. Тербий - это серебряный серый металл с пластичностью и относительно мягкой текстурой, которую можно открыть ножом; Температура плавления 1360 ℃, точка кипения 3123 ℃, плотность 8229 4 кг/м3. В течение более 100 лет с момента обнаружения тербия в 1843 году его нехватка и ценность предотвращали его практическое применение в течение длительного времени. Только за последние 30 лет Тербий продемонстрировал свой уникальный талант.
Открытие тербия
В тот же период, когдалантанбыл обнаружен, Карл Г. Мосандер из Швеции проанализировал первоначально обнаруженныеиттрийи опубликовал отчет в 1842 году, разъясняя, что изначально обнаруженная иттрия Земля была не единственным элементным оксидом, а оксидом трех элементов. В 1843 году Моссандр обнаружил элемент тербия в результате своего исследования о Земле иттрия. Он все еще назвал одну из них yttrium earth и один из нихоксид эрбияПолем Только в 1877 году он официально назвал тербий, с символом элемента. Его именование происходит из того же источника, что и иттрий, происходящий из деревни иттерби недалеко от Стокгольма, Швеция, где впервые обнаружилась руда иттрия. Открытие тербия и двух других элементов, Lanthanum и Erbium, открыли вторую дверь для открытия редкоземельных элементов, отметив вторую стадию их открытия. Впервые он был очищен Г. Урбаном в 1905 году.
Моссандр
Применение тербия
ПрименениетербийВ основном включает в себя высокотехнологичные области, которые являются технологическими интенсивными и интенсивными знаниями и интенсивными передовыми проектами, а также проекты со значительными экономическими преимуществами, с привлекательными перспективами развития. Основные области применения включают в себя: (1) использование в форме смешанных редкоземелей. Например, он используется в качестве удобрения редкоземельного соединения и кормовой добавки для сельского хозяйства. (2) Активатор для зеленого порошка в трех основных флуоресцентных порошках. Современные оптоэлектронные материалы требуют использования трех основных цветов фосфоров, а именно красного, зеленого и синего, которые можно использовать для синтеза различных цветов. А тербий является незаменимым компонентом во многих высококачественных зеленых флуоресцентных порошках. (3) Используется в качестве оптического материала для магнито. Тонкие пленки из аморфного металла-переходного металла использовались для производства высокопроизводительных оптических дисков магнито. (4) Производственное магнито оптическое стекло. Вращающее стекло Faraday, содержащее тербий, является ключевым материалом для производства ротаторов, изоляторов и циркуляторов в лазерной технологии. (5) Разработка и разработка тербийского диспрозиума ферромагнетострикционного сплава (терфенол) открыл новые применения для тербия.
Для сельского хозяйства и животного хозяина
Редкоземельный тербийможет улучшить качество сельскохозяйственных культур и увеличить скорость фотосинтеза в пределах определенного диапазона концентраций. Комплексы тербия обладают высокой биологической активностью, а тройные комплексы тербия, ТБ (ALA) 3Benim (CLO4) 3-3H2O обладают хорошим антибактериальным и бактерицидным эффектом на стафилококк Aureus, Bacillus subtilis и Escherichia coli, с широкоспектрирующими антибактериальными продуктами. Изучение этих комплексов обеспечивает новое направление исследования современных бактерицидных препаратов.
Используется в области люминесценции
Современные оптоэлектронные материалы требуют использования трех основных цветов фосфоров, а именно красного, зеленого и синего, которые можно использовать для синтеза различных цветов. А тербий является незаменимым компонентом во многих высококачественных зеленых флуоресцентных порошках. Если рождение редкоземельного цветного телевизора красного флуоресцентного порошка стимулировало потребность в иттрия и европиуме, то применение и развитие тербия были способны пропагандировать с помощью редкоземельного зеленого зеленого флуоресцентного порошка для ламп. В начале 1980-х годов Philips изобрел первую в мире компактную энергетическую флуоресцентную флуоресцентную лампу и быстро продвигала ее во всем мире. Ионы TB3+могут излучать зеленый свет с длиной волны 545 нм, и почти все зеленые флуоресцентные порошки редкоземельны используют тербий в качестве активатора.
Зеленый флуоресцентный порошок, используемый для цветных телевизионных катодных пробирков (CRT), всегда был в основном основан на дешевом и эффективном сульфиде цинка, но порошок тербийного цвета всегда использовался в качестве проекционного цветового телевизионного порошка, таких как Y2SIO5: TB3+, Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+и LAOBR: TB3+. С разработкой большого экрана телевизора высокой четкости (HDTV), также разрабатываются высокоэффективные зеленые флуоресцентные порошки для CRT. Например, за границей был разработан гибридный зеленый флуоресцентный порошок, состоящий из Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+и Y2SIO5: TB3+, которые имеют превосходную эффективность люминесценции при высокой плотности тока.
Традиционный рентгеновский флуоресцентный порошок представляет собой вольфрама кальция. В 1970 -х и 1980 -х годах были разработаны редкоземельные флуоресцентные порошки для экранов сенсибилизации, такие как активированный тербий -активированный оксид сульфида лантана, оксид бромида тербия (для зеленых экранов) и активированный тербий оксид сульфида иттрия. По сравнению с вольфрамовым приводом кальциевого флуоресцентного порошка может сократить время рентгеновского облучения для пациентов на 80%, улучшить разрешение рентгеновских пленок, продлить срок службы рентгеновских труб и снизить потребление энергии. Тербий также используется в качестве флуоресцентного порошкового активатора для медицинских экранов усовершенствования рентгеновских лучей, что может значительно улучшить чувствительность рентгеновского превращения в оптические изображения, улучшить ясность рентгеновских пленок и значительно уменьшить дозу воздействия рентгеновских лучей в организм человека (более чем на 50%).
Тербийтакже используется в качестве активатора в белой светодиодной фосфоре, возбужденной синим светом для нового полупроводникового освещения. Его можно использовать для получения оптических фосфоров алюминиевых магнитов тербийского алюминия, используя диоды, излучающие синий свет, в качестве источников света возбуждения, а генерируемая флуоресценция смешивается с светом возбуждения с производством чистого белого света.
Электролюминесцентные материалы, изготовленные из тербия в основном, включают зеленый флуоресцентный порошок цинка с тербием в качестве активатора. При ультрафиолетовом облучении органические комплексы тербия могут выделять сильную зеленую флуоресценцию и могут использоваться в качестве тонкопленочных электролюминесцентных материалов. Хотя был достигнут значительный прогресс в изучении редкоземельных органических комплексных электролюминесцентных тонких пленок, по -прежнему существует определенный разрыв от практичности, и исследования на органических комплексных комплексных электролюминесцентных тонких пленках и устройствах редкоземельных экологически чистые комплексы.
Флуоресцентные характеристики тербия также используются в качестве флуоресцентных зондов. Взаимодействие между тербийским комплексом офексацина (TB3+) и дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) было изучено с использованием флуоресцентных и абсорбционных спектров, таких как флуоресцентный зонд тербия олоксацина (TB3+). Результаты показали, что зонд OfLoxacin TB3+может образовывать связывание канавки с молекулами ДНК, а дезоксирибонуклеиновая кислота может значительно усилить флуоресценцию системы офлоксацина TB3+. Основываясь на этом изменении, может быть определена дезоксирибонуклеиновая кислота.
Для магнито оптических материалов
Материалы с эффектом Фарадея, также известные как магнитооптические материалы, широко используются в лазерах и других оптических устройствах. Существует два общих типа оптических материалов магнито: оптические кристаллы магни и оптическое стекло магнито. Среди них магнитооптические кристаллы (такие как железный гранат иттрия и гранат в галбие) имеют преимущества регулируемой рабочей частоты и высокой тепловой стабильности, но они дороги и сложны для производства. Кроме того, многие магнитооптические кристаллы с высокими углами вращения Фарадея имеют высокое поглощение в диапазоне коротких волн, что ограничивает их использование. По сравнению с оптическими кристаллами Magneto, оптическое стекло Magneto имеет преимущество высокой коэффициенты и легко превращаться в большие блоки или волокна. В настоящее время магнитооптические очки с высоким эффектом Фарадея в основном являются редкоземельными ионами.
Используется для магнито оптических материалов для хранения
В последние годы, благодаря быстрому развитию мультимедийной и офисной автоматизации, спрос на новые магнитные диски с высокой емкостью увеличивается. Тонкие пленки из аморфного металла-переходного металла использовались для производства высокопроизводительных оптических дисков магнито. Среди них тонкая пленка сплава TBFECO имеет лучшее выступление. Магнитооптические материалы на основе тербия были получены в больших масштабах, а магнитооптические диски, изготовленные из них, используются в качестве компонентов компьютерного хранилища, причем емкость хранения увеличивается в 10-15 раз. Они имеют преимущества большой емкости и быстрого доступа, и могут быть вытерты и покрыты десятки тысяч раз при использовании для оптических дисков высокой плотности. Это важные материалы в технологии хранения электронной информации. Наиболее часто используемым магнитооптическим материалом в видимых и ближних инфракрасных полосах является монокристалл тербий-галлия (TGG), который является лучшим магнитооптическим материалом для изготовления ротаторов и изоляторов Faraday.
Для магнито оптического стекла
Оптическое стекло Faraday Magneto обладает хорошей прозрачностью и изотропией в видимых и инфракрасных областях и может образовывать различные сложные формы. Его легко производить продукты большого размера и можно втянуть в оптические волокна. Следовательно, он имеет широкие перспективы применения в оптических устройствах магнито, таких как оптические изоляторы Magneto, оптические модуляторы Magneto и датчики оптоволоконного тока. Из -за своего большого магнитного момента и небольшого коэффициента поглощения в видимом и инфракрасном диапазоне ионы TB3+обычно используют ионы редкоземельной земли в оптических очках магнито.
Тербийский диспрозиум ферромагнетостриктивный сплав
В конце 20 -го века, с непрерывным углублением мировой технологической революции, появились новые материалы для применения редкоземелью. В 1984 году в Университете штата Айова, лаборатории Министерства энергетики Эймса и Центра исследований военно -морского оружия ВМС США (из которого появился главный персонал более поздней установленной технологии Edge Technology Corporation (ET REMA)) сотрудничал для разработки нового редкоземельного интеллектуального материала, а также тербийного диспрозивного ферромагнетического магнитостического материала. Этот новый интеллектуальный материал имеет превосходные характеристики быстрого превращения электрической энергии в механическую энергию. Подводные и электроакустические преобразователи, изготовленные из этого гигантского магнитострикционного материала, были успешно настроены в военно-морском оборудовании, динамиках нефтяного скважина, системах управления шумом и вибрациями, а также в системах разведки океана и подземных системах связи. Следовательно, как только родился железной гигантский гигант тербийского диспрозиума, он получил широкое внимание со стороны промышленно развитых стран по всему миру. Edge Technologies в Соединенных Штатах начали производить тербийский диспрозиум -гигантский магнитострикционные материалы в 1989 году, и назвал их терфенолом D. Впоследствии, Швеция, Япония, Россия, Великобритания и Австралия, также разработали теловые магнитостриктивные материалы с деспрозиумом.
Из истории развития этого материала в Соединенных Штатах как изобретение материала, так и его ранние монополистические приложения напрямую связаны с военной промышленностью (например, военно -морской флот). Хотя военные и обороны Китая постепенно укрепляют свое понимание этого материала. Однако, благодаря значительному улучшению всеобъемлющей национальной силы Китая, спрос на достижение военной конкурентной стратегии 21 -го века и повышения уровня оборудования определенно будет очень срочным. Таким образом, широко распространенное использование железного гигантского гигантского гиганта термино -диспрозиума со стороны военных и национальных оборонительных департаментов будет исторической необходимостью.
Короче говоря, многие превосходные свойстватербийСделайте его незаменимым членом многих функциональных материалов и незаменимым позицией в некоторых областях применения. Однако из -за высокой цены на тербий люди изучали, как избежать и минимизировать использование тербия, чтобы снизить производственные затраты. Например, редкоземельные магнито-оптические материалы также должны использовать низкокачественный кобальт железа или кобальт гадолиния тербия; Постарайтесь уменьшить содержание тербия в зеленом флуоресцентном порошке, которое необходимо использовать. Цена стала важным фактором, ограничивающим широкое использование тербия. Но многие функциональные материалы не могут обойтись без него, поэтому мы должны придерживаться принципа «использования хорошей стали на лезвии» и попытаться сохранить использование тербия как можно больше.
Время сообщения: август-07-2023