Vitu vya kawaida vya duniani muhimu kwa maendeleo ya hali ya juu kama vile nishati mpya na vifaa, na zina thamani kubwa ya matumizi katika uwanja kama vile anga, utetezi wa kitaifa, na tasnia ya jeshi. Matokeo ya vita vya kisasa yanaonyesha kuwa silaha adimu za ardhini zinatawala uwanja wa vita, faida za kiteknolojia za ardhini zinawakilisha faida za kiteknolojia za kijeshi, na kuwa na rasilimali imehakikishwa. Kwa hivyo, Dunia adimu pia zimekuwa rasilimali za kimkakati ambazo uchumi mkubwa kote ulimwenguni hushindana, na mikakati muhimu ya malighafi kama vile Dunia adimu mara nyingi huongezeka kwa mikakati ya kitaifa. Ulaya, Japan, Merika na nchi zingine na mikoa inazingatia zaidi vifaa muhimu kama Dunia adimu. Mnamo 2008, vifaa vya nadra vya Dunia viliorodheshwa kama "mkakati muhimu wa vifaa" na Idara ya Nishati ya Merika; Mwanzoni mwa 2010, Jumuiya ya Ulaya ilitangaza kuanzishwa kwa hifadhi ya kimkakati ya Dunia adimu; Mnamo 2007, Wizara ya Elimu ya Japani, Utamaduni, Sayansi na Teknolojia, na pia Wizara ya Uchumi, Viwanda na Teknolojia, tayari ilikuwa imependekeza mpango wa "Mkakati wa Element" na mpango wa "vifaa mbadala vya chuma". Wamechukua hatua na sera zinazoendelea katika akiba ya rasilimali, maendeleo ya kiteknolojia, upatikanaji wa rasilimali, na utaftaji wa vifaa mbadala. Kuanzia nakala hii, mhariri ataanzisha kwa undani misheni muhimu na hata muhimu ya maendeleo ya kihistoria na majukumu ya mambo haya adimu ya Dunia.
Terbium ni mali ya jamii ya ardhi nzito adimu, na wingi wa chini katika ukoko wa Dunia saa 1.1 ppm tu.Oksidi ya terbiumakaunti kwa chini ya 0.01% ya jumla ya Dunia adimu. Hata katika aina ya juu ya Yttrium ion nzito adimu ya ardhi na yaliyomo juu zaidi ya terbium, yaliyomo ya terbium huchukua tu 1.1-1.2% ya jumla ya Dunia adimu, ikionyesha kuwa ni ya jamii ya "Noble" ya vitu adimu vya dunia. Terbium ni chuma kijivu cha fedha na ductility na laini laini, ambayo inaweza kukatwa wazi na kisu; Uhakika wa kuyeyuka 1360 ℃, kiwango cha kuchemsha 3123 ℃, wiani 8229 4kg/m3. Kwa zaidi ya miaka 100 tangu ugunduzi wa terbium mnamo 1843, uhaba wake na thamani imezuia matumizi yake ya vitendo kwa muda mrefu. Ni katika miaka 30 iliyopita ambayo Terbium imeonyesha talanta yake ya kipekee.
Ugunduzi wa terbium
Katika kipindi hicho hicho wakatiLanthanumiligunduliwa, Karl G. Mosander wa Uswidi alichambua ile iliyogunduliwa hapo awaliyttriumna kuchapisha ripoti mnamo 1842, ikifafanua kwamba hapo awali iligundua Yttrium Earth haikuwa oksidi moja ya msingi, lakini oksidi ya vitu vitatu. Mnamo 1843, Mossander aligundua Terbium ya Element kupitia utafiti wake juu ya Yttrium Earth. Bado alimtaja mmoja wao Yttrium Earth na mmoja waooksidi ya erbium. Haikuwa hadi 1877 kwamba iliitwa Terbium rasmi, na ishara ya TB. Kumtaja kwake kunatoka kwa chanzo sawa na yttrium, kutoka kwa kijiji cha Ytterby karibu na Stockholm, Uswidi, ambapo yttrium ore iligunduliwa kwa mara ya kwanza. Ugunduzi wa terbium na vitu vingine viwili, lanthanum na erbium, ulifungua mlango wa pili kwa ugunduzi wa vitu adimu vya dunia, kuashiria hatua ya pili ya ugunduzi wao. Ilitakaswa kwa mara ya kwanza na G. Urban mnamo 1905.
Mossander
Matumizi ya terbium
Matumizi yaterbiumKwa kawaida inajumuisha nyanja za hali ya juu, ambazo ni teknolojia kubwa na maarifa miradi ya kupunguza makali, pamoja na miradi yenye faida kubwa za kiuchumi, na matarajio ya maendeleo ya kuvutia. Sehemu kuu za maombi ni pamoja na: (1) kutumiwa katika mfumo wa Dunia zilizochanganywa. Kwa mfano, hutumiwa kama mbolea ya kawaida ya kiwanja cha ardhi na nyongeza ya kulisha kwa kilimo. (2) Activator ya poda ya kijani katika poda tatu za msingi za fluorescent. Vifaa vya kisasa vya optoelectronic vinahitaji matumizi ya rangi tatu za msingi za phosphors, ambazo ni nyekundu, kijani na bluu, ambazo zinaweza kutumika kutengenezea rangi tofauti. Na terbium ni sehemu muhimu katika poda nyingi za kijani za fluorescent. (3) Inatumika kama nyenzo ya uhifadhi wa macho ya Magneto. Filamu za metali za chuma za amorphous terbium alloy zimetumika kutengeneza rekodi za macho za juu za macho. (4) Kutengeneza glasi ya macho ya Magneto. Glasi ya mzunguko wa Faraday iliyo na terbium ni nyenzo muhimu kwa viboreshaji vya utengenezaji, watetezi, na wahusika katika teknolojia ya laser. .
Kwa kilimo na ufugaji wa wanyama
Rare Earth TerbiumInaweza kuboresha ubora wa mazao na kuongeza kiwango cha photosynthesis ndani ya safu fulani ya mkusanyiko. Mabadiliko ya terbium yana shughuli za juu za kibaolojia, na muundo wa ternary wa terbium, Tb (ALA) 3benim (CLO4) 3-3H2O, zina athari nzuri za antibacterial na bakteria juu ya Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, na Escherichia coli, pana-spectrum antibil. Utafiti wa aina hizi hutoa mwelekeo mpya wa utafiti kwa dawa za kisasa za bakteria.
Kutumika katika uwanja wa luminescence
Vifaa vya kisasa vya optoelectronic vinahitaji matumizi ya rangi tatu za msingi za phosphors, ambazo ni nyekundu, kijani na bluu, ambazo zinaweza kutumika kutengenezea rangi tofauti. Na terbium ni sehemu muhimu katika poda nyingi za kijani za fluorescent. Ikiwa kuzaliwa kwa rangi ya kawaida ya rangi ya TV ya TV nyekundu ya fluorescent kumechochea mahitaji ya yttrium na europium, basi matumizi na maendeleo ya terbium yamekuzwa na poda ya rangi ya kijani ya taa ya kijani kwa taa ya taa ya taa ya kijani. Katika miaka ya mapema ya 1980, Philips aligundua taa ya kwanza ya kuokoa nishati ulimwenguni na ikakuza haraka ulimwenguni. TB3+ions zinaweza kutoa taa ya kijani na wimbi la 545nm, na karibu poda zote za kijani za kijani za umeme hutumia terbium kama activator.
Poda ya kijani ya fluorescent inayotumika kwa rangi ya rangi ya TV cathode ray (CRTS) imekuwa ikitegemea sana sulfidi ya zinki na nzuri, lakini poda ya terbium imekuwa ikitumika kama rangi ya rangi ya kijani ya TV, kama vile Y2SIO5: TB3+, Y3 (Al, GA) 5O12: TB3+, na Laobr: Tb3+. Pamoja na ukuzaji wa televisheni kubwa ya ufafanuzi wa juu (HDTV), poda za kijani za taa za kijani za CRTs pia zinaandaliwa. Kwa mfano, poda ya kijani ya mseto ya mseto imetengenezwa nje ya nchi, ikiwa na Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+, na Y2SIO5: TB3+, ambayo ina ufanisi bora wa luminescence kwa kiwango cha juu cha sasa.
Poda ya jadi ya fluorescent ya X-ray ni kalsiamu tungstate. Mnamo miaka ya 1970 na 1980, poda za fluorescent adimu za skrini za uhamasishaji zilitengenezwa, kama vile terbium iliyoamilishwa lanthanum sulfide oxide, terbium iliyoamilishwa lanthanum bromide oxide (kwa skrini ya kijani), na terbium iliyoamilishwa yttrium sulfide oxide. Ikilinganishwa na tungstate ya kalsiamu, poda ya fluorescent ya ardhini inaweza kupunguza wakati wa umeme wa X-ray kwa wagonjwa na 80%, kuboresha azimio la filamu za X-ray, kupanua maisha ya zilizopo za X-ray, na kupunguza matumizi ya nishati. Terbium pia hutumiwa kama activator ya poda ya fluorescent kwa skrini za uimarishaji wa matibabu ya X-ray, ambayo inaweza kuboresha sana unyeti wa ubadilishaji wa X-ray kuwa picha za macho, kuboresha uwazi wa filamu za X-ray, na kupunguza sana kipimo cha mfiduo wa X-rays kwa mwili wa mwanadamu (kwa zaidi ya 50%).
Terbiumpia hutumika kama mwanaharakati katika fosforasi nyeupe ya LED iliyofurahishwa na taa ya bluu kwa taa mpya za semiconductor. Inaweza kutumiwa kutengeneza phosphors za glasi ya macho ya aluminium ya terbium, kwa kutumia diode za taa za bluu kama vyanzo vya taa za uchochezi, na fluorescence inayotokana imechanganywa na taa ya uchochezi ili kutoa taa safi nyeupe.
Vifaa vya electroluminescent vilivyotengenezwa kutoka kwa terbium ni pamoja na poda ya fluorescent ya zinki na terbium kama activator. Chini ya umwagiliaji wa ultraviolet, muundo wa kikaboni wa terbium unaweza kutoa fluorescence yenye nguvu ya kijani na inaweza kutumika kama vifaa vya elektroni vya filamu nyembamba. Ingawa maendeleo makubwa yamepatikana katika utafiti wa filamu za kawaida za elektroni za ulimwengu wa elektroni, bado kuna pengo fulani kutoka kwa vitendo, na utafiti juu ya filamu na vifaa vya elektroniki vya elektroni vya elektroniki na vifaa bado viko katika kina.
Tabia za fluorescence ya terbium pia hutumiwa kama uchunguzi wa fluorescence. Mwingiliano kati ya ofloxacin terbium (TB3+) tata na deoxyribonucleic acid (DNA) ilisomwa kwa kutumia fluorescence na spectra ya kunyonya, kama vile probe ya fluorescence ya ofloxacin terbium (TB3+). Matokeo yalionyesha kuwa probe ya ofloxacin TB3+inaweza kuunda groove inayofunga na molekuli za DNA, na asidi ya deoxyribonucleic inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa fluorescence ya mfumo wa ofloxacin TB3+. Kulingana na mabadiliko haya, asidi ya deoxyribonucleic inaweza kuamua.
Kwa vifaa vya macho vya magneto
Vifaa vilivyo na athari ya Faraday, pia inajulikana kama vifaa vya macho vya macho, hutumiwa sana katika lasers na vifaa vingine vya macho. Kuna aina mbili za kawaida za vifaa vya macho vya magneto: fuwele za macho ya magneto na glasi ya macho ya magneto. Miongoni mwao, fuwele za macho ya macho (kama vile yttrium chuma garnet na terbium gallium garnet) zina faida za frequency inayoweza kubadilishwa na utulivu wa juu wa mafuta, lakini ni ghali na ni ngumu kutengeneza. Kwa kuongezea, fuwele nyingi za macho ya macho na pembe za mzunguko wa juu wa Faraday zina ngozi kubwa katika wimbi fupi, ambalo hupunguza matumizi yao. Ikilinganishwa na fuwele za macho ya magneto, glasi ya macho ya Magneto ina faida ya transmittance kubwa na ni rahisi kufanywa kuwa vizuizi vikubwa au nyuzi. Kwa sasa, glasi za macho ya macho na athari ya juu ya Faraday ni glasi za nadra za ardhi zilizo na glasi.
Inatumika kwa vifaa vya uhifadhi wa macho ya Magneto
Katika miaka ya hivi karibuni, pamoja na maendeleo ya haraka ya media na mitambo ya ofisi, mahitaji ya diski mpya za uwezo wa juu yamekuwa yakiongezeka. Filamu za metali za chuma za amorphous terbium alloy zimetumika kutengeneza rekodi za macho za juu za macho. Kati yao, filamu nyembamba ya TBFECO ina utendaji bora. Vifaa vya macho vya macho vya Terbium vimetengenezwa kwa kiwango kikubwa, na rekodi za macho za macho zilizotengenezwa kutoka kwao hutumiwa kama vifaa vya uhifadhi wa kompyuta, na uwezo wa uhifadhi uliongezeka kwa mara 10-15. Zina faida za uwezo mkubwa na kasi ya ufikiaji wa haraka, na zinaweza kufutwa na kufungwa makumi ya maelfu ya nyakati wakati zinatumiwa kwa diski za macho ya juu. Ni vifaa muhimu katika teknolojia ya uhifadhi wa habari ya elektroniki. Vifaa vya kawaida vinavyotumiwa sana kwenye bendi zinazoonekana na za karibu-infrared ni terbium gallium garnet (TGG) glasi moja, ambayo ni nyenzo bora zaidi ya macho ya kufanya mzunguko wa Faraday na watetezi.
Kwa glasi ya macho ya Magneto
Glasi ya macho ya Faraday Magneto ina uwazi mzuri na isotropy katika mikoa inayoonekana na infrared, na inaweza kuunda maumbo tata. Ni rahisi kutoa bidhaa za ukubwa mkubwa na inaweza kuvutwa ndani ya nyuzi za macho. Kwa hivyo, ina matarajio mapana ya matumizi katika vifaa vya macho vya magneto kama vile vitengwa wa macho ya macho, modulators za macho ya magneto, na sensorer za sasa za nyuzi. Kwa sababu ya wakati wake mkubwa wa sumaku na mgawo mdogo wa kunyonya katika safu inayoonekana na ya infrared, ions za TB3+zimetumika kawaida ioni za ardhi kwenye glasi za macho za magneto.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy
Mwisho wa karne ya 20, pamoja na kuongezeka kwa mapinduzi ya kiteknolojia duniani, vifaa vipya vya matumizi ya Dunia vilikuwa vinaibuka haraka. Mnamo 1984, Chuo Kikuu cha Jimbo la Iowa, Maabara ya Ames ya Idara ya Nishati ya Amerika, na Kituo cha Utafiti wa Silaha za Jeshi la Merika la Merika (ambayo wafanyikazi wakuu wa Shirika la Teknolojia ya Edge (ET REMA) walishirikiana) ili kuendeleza nyenzo mpya za akili za ulimwengu, ambazo ni terbium dysprosium ferromagnetic nyenzo ya akili. Nyenzo hii mpya ya akili ina sifa bora za kubadilisha haraka nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo. Transducers za chini ya maji na electro-acoustic zilizotengenezwa na nyenzo hii kubwa ya sumaku zimesanidiwa kwa mafanikio katika vifaa vya majini, wasemaji wa kugundua vizuri mafuta, kelele na mifumo ya kudhibiti vibration, na uchunguzi wa bahari na mifumo ya mawasiliano ya chini ya ardhi. Kwa hivyo, mara tu nyenzo za magnetostrictive ya terbium dysprosium ilipozaliwa, ilipokea umakini mkubwa kutoka kwa nchi zilizoendelea ulimwenguni. Teknolojia za Edge huko Merika zilianza kutengeneza vifaa vya terbium dysprosium viini vikubwa vya umeme mnamo 1989 na kuziita Terfenol D. Baadaye, Uswidi, Japan, Urusi, Uingereza, na Australia pia ziliendeleza terbium dysprosium chuma kubwa ya umeme.
Kutoka kwa historia ya maendeleo ya nyenzo hii huko Merika, uvumbuzi wa nyenzo na matumizi yake ya mapema ya ukiritimba yanahusiana moja kwa moja na tasnia ya jeshi (kama vile Jeshi la Jeshi). Ingawa idara za jeshi na ulinzi za China zinaimarisha hatua kwa hatua uelewa wao wa nyenzo hii. Walakini, pamoja na ukuzaji mkubwa wa nguvu kamili ya kitaifa ya China, mahitaji ya kufikia mkakati wa ushindani wa kijeshi wa karne ya 21 na kuboresha viwango vya vifaa hakika itakuwa ya haraka sana. Kwa hivyo, matumizi ya kuenea ya terbium dysprosium chuma kubwa vifaa vya umeme na idara za jeshi na kitaifa za ulinzi itakuwa hitaji la kihistoria.
Kwa kifupi, mali nyingi bora zaterbiumFanya iwe mwanachama muhimu wa vifaa vingi vya kufanya kazi na nafasi isiyoweza kubadilishwa katika nyanja zingine za programu. Walakini, kwa sababu ya bei kubwa ya terbium, watu wamekuwa wakisoma jinsi ya kuzuia na kupunguza matumizi ya terbium ili kupunguza gharama za uzalishaji. Kwa mfano, vifaa vya magneto-macho vya nadra vya ardhi vinapaswa pia kutumia bei ya chini ya dysprosium cobalt au gadolinium terbium cobalt iwezekanavyo; Jaribu kupunguza yaliyomo kwenye terbium kwenye poda ya kijani ya fluorescent ambayo lazima itumike. Bei imekuwa jambo muhimu kuzuia utumiaji wa terbium. Lakini vifaa vingi vya kufanya kazi haviwezi kufanya bila hiyo, kwa hivyo lazima tuambatie kanuni ya "kutumia chuma nzuri kwenye blade" na kujaribu kuokoa matumizi ya terbium iwezekanavyo.
Wakati wa chapisho: Aug-07-2023