วัสดุทางทหารของธาตุหายาก – เทอร์เบียมของธาตุหายาก

ธาตุหายากเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น พลังงานและวัสดุใหม่ และมีมูลค่าการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และอุตสาหกรรมการทหาร ผลลัพธ์ของสงครามสมัยใหม่บ่งชี้ว่าอาวุธของธาตุหายากครองสนามรบ ความได้เปรียบทางเทคโนโลยีของธาตุหายากแสดงถึงความได้เปรียบทางเทคโนโลยีทางการทหาร และการรับประกันการมีทรัพยากร ดังนั้น ธาตุหายากจึงกลายเป็นทรัพยากรเชิงกลยุทธ์ที่ประเทศเศรษฐกิจหลักๆ ทั่วโลกแข่งขันกัน และกลยุทธ์ด้านวัตถุดิบที่สำคัญ เช่น ธาตุหายาก มักจะกลายเป็นยุทธศาสตร์ระดับชาติ ยุโรป ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และประเทศและภูมิภาคอื่นๆ ให้ความสำคัญกับวัสดุสำคัญ เช่น แร่หายากมากขึ้น ในปี พ.ศ. 2551 กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริการะบุว่าวัสดุหายากเป็น "กลยุทธ์วัสดุหลัก" เมื่อต้นปี พ.ศ. 2553 สหภาพยุโรปได้ประกาศจัดตั้งเขตสงวนทางยุทธศาสตร์สำหรับแร่หายาก ในปี 2550 กระทรวงศึกษาธิการ วัฒนธรรม วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของญี่ปุ่น รวมทั้งกระทรวงเศรษฐกิจ อุตสาหกรรม และเทคโนโลยี ได้เสนอ "แผนยุทธศาสตร์องค์ประกอบ" และแผน "วัสดุทดแทนโลหะหายาก" แล้ว พวกเขาได้ดำเนินมาตรการและนโยบายอย่างต่อเนื่องในด้านทรัพยากรสำรอง ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี การได้มาซึ่งทรัพยากร และการค้นหาวัสดุทางเลือก เริ่มตั้งแต่บทความนี้ บรรณาธิการจะแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับภารกิจการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ที่สำคัญและขาดไม่ได้และบทบาทของธาตุหายากเหล่านี้

เทอร์เบียม จัดอยู่ในประเภท Heavy Rare Earths โดยมีความอุดมสมบูรณ์ต่ำในเปลือกโลกเพียง 1.1 ppmเทอร์เบียมออกไซด์คิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 0.01% ของธาตุหายากทั้งหมด แม้แต่ในแร่ดินหายากชนิดอิตเทรียมไอออนสูงที่มีปริมาณเทอร์เบียมสูง ปริมาณเทอร์เบียมก็คิดเป็นเพียง 1.1-1.2% ของธาตุหายากทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นธาตุหายากประเภท "สูงส่ง" เทอร์เบียมเป็นโลหะสีเทาเงินที่มีความเหนียวและเนื้อสัมผัสค่อนข้างอ่อน ซึ่งสามารถเปิดได้ด้วยมีด จุดหลอมเหลว 1360 ℃ จุดเดือด 3123 ℃ ความหนาแน่น 8229 4กก./ลบ.ม. เป็นเวลากว่า 100 ปีแล้วนับตั้งแต่การค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 ความขาดแคลนและคุณค่าของเทอร์เบียมทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริงมาเป็นเวลานาน ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาเท่านั้นที่เทอร์เบียมได้แสดงความสามารถอันเป็นเอกลักษณ์ของตน

การค้นพบเทอร์เบียม

ในช่วงเวลาเดียวกันเมื่อแลนทานัมถูกค้นพบ คาร์ล จี. โมซันเดอร์ แห่งสวีเดน วิเคราะห์สิ่งที่ค้นพบครั้งแรกอิตเทรียมและตีพิมพ์รายงานในปี พ.ศ. 2385 โดยชี้แจงว่าดินอิตเทรียมที่ค้นพบครั้งแรกไม่ใช่ออกไซด์ของธาตุเดี่ยว แต่เป็นออกไซด์ของธาตุสามชนิด ในปี ค.ศ. 1843 มอสแซนเดอร์ค้นพบธาตุเทอร์เบียมจากการวิจัยของเขาเกี่ยวกับโลกอิตเทรียม เขายังคงตั้งชื่อหนึ่งในนั้นว่าอิตเทรียมเอิร์ธและหนึ่งในนั้นเออร์เบียมออกไซด์- จนกระทั่งปี ค.ศ. 1877 จึงมีชื่ออย่างเป็นทางการว่าเทอร์เบียม โดยมีสัญลักษณ์ธาตุ Tb การตั้งชื่อของมันมาจากแหล่งเดียวกันกับอิตเทรียม ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากหมู่บ้านอิตเทอร์บี ใกล้สตอกโฮล์ม ประเทศสวีเดน ซึ่งเป็นที่ซึ่งมีการค้นพบแร่อิตเทรียมเป็นครั้งแรก การค้นพบเทอร์เบียมและธาตุอีกสองชนิด ได้แก่ แลนทานัมและเออร์เบียม ได้เปิดประตูบานที่สองสู่การค้นพบธาตุหายาก ซึ่งถือเป็นก้าวที่สองของการค้นพบ ได้รับการทำให้บริสุทธิ์ครั้งแรกโดย G. Urban ในปี 1905

มอสซานเดอร์

การใช้เทอร์เบียม

การประยุกต์ใช้ของเทอร์เบียมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งเป็นโครงการล้ำสมัยที่เน้นเทคโนโลยีและความรู้เข้มข้น ตลอดจนโครงการที่มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก พร้อมโอกาสการพัฒนาที่น่าสนใจ ขอบเขตการใช้งานหลัก ได้แก่: (1) การนำไปใช้ในรูปของแร่หายากผสม ตัวอย่างเช่น มันถูกใช้เป็นปุ๋ยผสมดินหายากและสารเติมแต่งอาหารสัตว์เพื่อการเกษตร (2) ตัวกระตุ้นสำหรับผงสีเขียวในผงเรืองแสงหลักสามชนิด วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำเป็นต้องใช้สีพื้นฐานของฟอสเฟอร์สามสี ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้เพื่อสังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด (3) ใช้เป็นวัสดุจัดเก็บแสงแม๊กนีโต ฟิล์มบางโลหะผสมเทอร์เบียมโลหะทรานซิชันอสัณฐานถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแผ่นออปติคัลแมกนีโตประสิทธิภาพสูง (4) การผลิตแก้วแสงแมกนีโต แก้วหมุนของฟาราเดย์ที่มีเทอร์เบียมเป็นวัสดุสำคัญสำหรับการผลิตโรเตเตอร์ เครื่องแยกวงจร และเครื่องหมุนเวียนในเทคโนโลยีเลเซอร์ (5) การพัฒนาและพัฒนาโลหะผสมเทอร์เบียมดิสโพรเซียมเฟอร์โรแมกเนโตสตริกทีฟ (TerFenol) ได้เปิดการใช้งานใหม่สำหรับเทอร์เบียม

 เพื่อการเกษตรและการเลี้ยงสัตว์

เทอร์เบียมโลกที่หายากสามารถปรับปรุงคุณภาพของพืชผลและเพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสงภายในช่วงความเข้มข้นที่กำหนดได้ สารเชิงซ้อนของเทอร์เบียมมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง และสารเชิงซ้อนไตรนารีของเทอร์เบียม Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีต่อเชื้อ Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis และ Escherichia coli โดยมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้าง คุณสมบัติ. การศึกษาสารเชิงซ้อนเหล่านี้เป็นแนวทางการวิจัยใหม่สำหรับยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียสมัยใหม่

ใช้ในด้านเรืองแสง

วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำเป็นต้องใช้สีพื้นฐานของฟอสเฟอร์สามสี ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้เพื่อสังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด หากการกำเนิดของผงเรืองแสงสีแดงทีวีสีหายากได้กระตุ้นความต้องการอิตเทรียมและยูโรเพียม การประยุกต์ใช้และการพัฒนาเทอร์เบียมได้รับการส่งเสริมโดยผงเรืองแสงสีเขียวสีหลักสามสีหลักสำหรับหลอดไฟ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 Philips ได้คิดค้นหลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดพลังงานขนาดกะทัดรัดหลอดแรกของโลก และได้ประชาสัมพันธ์ไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว ไอออน Tb3+ สามารถปล่อยแสงสีเขียวที่ความยาวคลื่น 545 นาโนเมตร และผงเรืองแสงสีเขียวธาตุหายากเกือบทั้งหมดใช้เทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น

ผงเรืองแสงสีเขียวที่ใช้สำหรับหลอดรังสีแคโทดของโทรทัศน์สี (CRT) มักมีส่วนประกอบของซิงค์ซัลไฟด์ราคาถูกและมีประสิทธิภาพเป็นหลัก แต่ผงเทอร์เบียมมักถูกใช้เป็นผงสีเขียวของโทรทัศน์สีฉายภาพ เช่น Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+ และ LaOBr: Tb3+ ด้วยการพัฒนาโทรทัศน์จอความละเอียดสูง (HDTV) ขนาดใหญ่ ผงเรืองแสงสีเขียวประสิทธิภาพสูงสำหรับ CRT ก็กำลังได้รับการพัฒนาเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ผงฟลูออเรสเซนต์สีเขียวไฮบริดได้รับการพัฒนาในต่างประเทศ ซึ่งประกอบด้วย Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ และ Y2SiO5: Tb3+ ซึ่งมีประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ดีเยี่ยมที่ความหนาแน่นกระแสสูง

ผงฟลูออเรสเซนต์เอ็กซ์เรย์แบบดั้งเดิมคือแคลเซียม tungstate ในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 ได้มีการพัฒนาผงเรืองแสงจากธาตุหายากสำหรับหน้าจอป้องกันอาการแพ้ เช่น เทอร์เบียมเปิดใช้งานแลนทานัมซัลไฟด์ออกไซด์ เทอร์เบียมเปิดใช้งานแลนทานัมโบรไมด์ออกไซด์ (สำหรับหน้าจอสีเขียว) และเทอร์เบียมเปิดใช้งานอิตเทรียมซัลไฟด์ออกไซด์ เมื่อเปรียบเทียบกับแคลเซียม tungstate ผงเรืองแสงจากธาตุหายากสามารถลดเวลาการฉายรังสีเอกซ์สำหรับผู้ป่วยได้ 80% ปรับปรุงความละเอียดของฟิล์มรังสีเอกซ์ ยืดอายุการใช้งานของหลอดรังสีเอกซ์ และลดการใช้พลังงาน นอกจากนี้ Terbium ยังใช้เป็นตัวกระตุ้นผงฟลูออเรสเซนต์สำหรับหน้าจอเสริมประสิทธิภาพรังสีเอกซ์ทางการแพทย์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความไวของการแปลงรังสีเอกซ์เป็นภาพออพติคอลได้อย่างมาก ปรับปรุงความชัดเจนของฟิล์มรังสีเอกซ์ และลดปริมาณรังสีของรังสีเอกซ์ได้อย่างมาก รังสีสู่ร่างกายมนุษย์ (มากกว่า 50%)

เทอร์เบียมยังใช้เป็นตัวกระตุ้นในฟอสเฟอร์ LED สีขาวที่ตื่นเต้นด้วยแสงสีน้ำเงินสำหรับไฟเซมิคอนดักเตอร์แบบใหม่ สามารถใช้ในการผลิตฟอสเฟอร์คริสตัลออปติคอลเทอร์เบียมอลูมิเนียมแมกนีโตโดยใช้ไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินเป็นแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้น และแสงฟลูออเรสเซนต์ที่สร้างขึ้นจะผสมกับแสงกระตุ้นเพื่อสร้างแสงสีขาวบริสุทธิ์

วัสดุเรืองแสงที่ทำจากเทอร์เบียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยผงเรืองแสงสีเขียวซิงค์ซัลไฟด์ที่มีเทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น ภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลต สารเชิงซ้อนอินทรีย์ของเทอร์เบียมสามารถเปล่งแสงเรืองแสงสีเขียวที่รุนแรง และสามารถใช้เป็นวัสดุเรืองแสงด้วยไฟฟ้าแบบฟิล์มบางได้ แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าที่สำคัญในการศึกษาฟิล์มบางที่เรืองแสงด้วยไฟฟ้าเชิงซ้อนอินทรีย์ที่หายากของโลก แต่ก็ยังมีช่องว่างบางประการจากการใช้งานจริง และการวิจัยเกี่ยวกับฟิล์มและอุปกรณ์บางที่เรืองแสงด้วยไฟฟ้าที่ซับซ้อนอินทรีย์ที่หายากของโลกยังคงอยู่ในเชิงลึก

คุณลักษณะการเรืองแสงของเทอร์เบียมยังใช้เป็นโพรบเรืองแสงอีกด้วย ศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอมเพล็กซ์ ofloxacin terbium (Tb3+) และกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ได้รับการศึกษาโดยใช้สเปกตรัมการเรืองแสงและการดูดกลืนแสง เช่น โพรบเรืองแสงของ ofloxacin terbium (Tb3+) ผลการวิจัยพบว่าหัววัด ofloxacin Tb3+ สามารถสร้างร่องจับกับโมเลกุล DNA และกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเรืองแสงของระบบ ofloxacin Tb3+ ได้อย่างมีนัยสำคัญ จากการเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถกำหนดกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกได้

สำหรับวัสดุออปติกแม๊กนีโต

วัสดุที่มีเอฟเฟกต์ฟาราเดย์หรือที่เรียกว่าวัสดุแมกนีโตออปติคัลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเลเซอร์และอุปกรณ์ออปติกอื่นๆ วัสดุออปติคัลแมกนีโตมีสองประเภททั่วไป: คริสตัลออปติคอลแมกนีโตและแก้วออปติคอลแมกนีโต ในหมู่พวกเขาคริสตัลแมกนีโตออปติคอล (เช่นโกเมนเหล็กอิตเทรียมและเทอร์เบียมแกลเลียมโกเมน) มีข้อดีของความถี่ในการทำงานที่ปรับได้และความเสถียรทางความร้อนสูง แต่มีราคาแพงและผลิตได้ยาก นอกจากนี้ ผลึกแมกนีโตออปติคัลจำนวนมากที่มีมุมการหมุนของฟาราเดย์สูงมีการดูดกลืนแสงสูงในช่วงคลื่นสั้น ซึ่งทำให้จำกัดการใช้งาน เมื่อเปรียบเทียบกับคริสตัลออปติคัลแมกนีโต แก้วออปติคอลแมกนีโตมีข้อดีในเรื่องการส่งผ่านข้อมูลสูง และง่ายต่อการสร้างเป็นบล็อกหรือเส้นใยขนาดใหญ่ ในปัจจุบัน แว่นตาแบบแมกนีโตออพติคอลที่มีเอฟเฟ็กต์ฟาราเดย์สูงส่วนใหญ่เป็นแว่นตาเจือด้วยไอออนของธาตุหายาก

ใช้สำหรับวัสดุจัดเก็บแสงแมกนีโต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบมัลติมีเดียและระบบอัตโนมัติในสำนักงาน ความต้องการดิสก์แม่เหล็กความจุสูงใหม่จึงเพิ่มขึ้น ฟิล์มบางโลหะผสมเทอร์เบียมโลหะทรานซิชันอสัณฐานถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแผ่นออปติคัลแมกนีโตประสิทธิภาพสูง ในหมู่พวกเขาฟิล์มบางโลหะผสม TbFeCo มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด วัสดุแมกนีโตออปติคอลที่ใช้เทอร์เบียมได้รับการผลิตในขนาดใหญ่ และดิสก์ออปติคอลแบบแมกนีโตที่ทำจากวัสดุดังกล่าวจะถูกใช้เป็นส่วนประกอบในการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ โดยมีความจุเพิ่มขึ้น 10-15 เท่า มีข้อดีคือมีความจุขนาดใหญ่และความเร็วในการเข้าถึงที่รวดเร็ว และสามารถเช็ดและเคลือบได้นับหมื่นครั้งเมื่อใช้กับดิสก์ออปติคัลความหนาแน่นสูง เป็นวัสดุสำคัญในเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุแมกนีโตออปติคัลที่ใช้กันมากที่สุดในแถบแสงที่มองเห็นได้และใกล้อินฟราเรดคือเทอร์เบียม แกลเลียม การ์เน็ต (TGG) ผลึกเดี่ยว ซึ่งเป็นวัสดุออปติคอลแมกนีโตที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตโรเตเตอร์และตัวแยกฟาราเดย์

สำหรับแก้วแสงแมกนีโต

แก้วแสงแมกนีโตฟาราเดย์มีความโปร่งใสและไอโซโทรปีที่ดีในบริเวณที่มองเห็นและอินฟราเรด และสามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนต่างๆ ได้ ง่ายต่อการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และสามารถดึงเป็นใยแก้วนำแสงได้ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในอุปกรณ์ออปติคัลแมกนีโต เช่น ตัวแยกแสงแมกนีโต ตัวมอดูเลเตอร์ออปติคอลแมกนีโต และเซ็นเซอร์กระแสไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากโมเมนต์แม่เหล็กขนาดใหญ่และค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงเล็กน้อยในช่วงที่มองเห็นและอินฟราเรด ไอออน Tb3+ จึงกลายเป็นไอออนของธาตุหายากที่ใช้กันทั่วไปในแว่นตาออพติคอลแมกนีโต

เทอร์เบียมดิสโพรเซียมโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนโตสตริกทีฟ

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 ด้วยการปฏิวัติทางเทคโนโลยีของโลกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง วัสดุสำหรับการประยุกต์ใช้แร่หายากชนิดใหม่ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี 1984 มหาวิทยาลัยแห่งรัฐไอโอวา ห้องปฏิบัติการเอมส์ของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา และศูนย์วิจัยอาวุธพื้นผิวของกองทัพเรือสหรัฐฯ (ซึ่งมีบุคลากรหลักของ Edge Technology Corporation (ET REMA) ที่จัดตั้งขึ้นในเวลาต่อมา) ร่วมมือกันเพื่อพัฒนาอาวุธหายากชนิดใหม่ วัสดุอัจฉริยะของโลก ได้แก่ วัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกดิสโพรเซียมเทอร์เบียม วัสดุอัจฉริยะใหม่นี้มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลอย่างรวดเร็ว ทรานสดิวเซอร์ใต้น้ำและอิเล็กโทรอะคูสติกที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กขนาดยักษ์นี้ได้รับการกำหนดค่าในอุปกรณ์กองทัพเรือ ลำโพงตรวจจับบ่อน้ำมัน ระบบควบคุมเสียงและการสั่นสะเทือน ตลอดจนการสำรวจมหาสมุทรและระบบสื่อสารใต้ดิน ดังนั้นทันทีที่วัสดุแม่เหล็กยักษ์เทอร์เบียมดิสโพรเซียมถือกำเนิดขึ้น ก็ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากประเทศอุตสาหกรรมทั่วโลก Edge Technologies ในสหรัฐอเมริกาเริ่มผลิตวัสดุแมกนีโตริกริกยักษ์ของเหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมในปี 1989 และตั้งชื่อเป็น Terfenol D. ต่อมา สวีเดน ญี่ปุ่น รัสเซีย สหราชอาณาจักร และออสเตรเลียยังได้พัฒนาวัสดุแมกนีโตริกตีริกยักษ์ของเหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมด้วย

จากประวัติความเป็นมาของการพัฒนาวัสดุนี้ในสหรัฐอเมริกา ทั้งการประดิษฐ์วัสดุและการใช้งานแบบผูกขาดในยุคแรก ๆ มีความสัมพันธ์โดยตรงกับอุตสาหกรรมทางทหาร (เช่น กองทัพเรือ) แม้ว่าหน่วยงานด้านการทหารและการป้องกันของจีนจะค่อยๆ เสริมสร้างความเข้าใจในเนื้อหานี้ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มความแข็งแกร่งของชาติที่ครอบคลุมของจีนอย่างมีนัยสำคัญ ความต้องการในการบรรลุกลยุทธ์การแข่งขันทางทหารในศตวรรษที่ 21 และการปรับปรุงระดับอุปกรณ์จึงเป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่ง ดังนั้น การใช้วัสดุแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่มีเหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมอย่างแพร่หลายโดยหน่วยงานทางทหารและการป้องกันประเทศจึงเป็นสิ่งจำเป็นทางประวัติศาสตร์

กล่าวโดยย่อคือคุณสมบัติอันดีเยี่ยมมากมายของเทอร์เบียมทำให้กลายเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ของวัสดุที่มีประโยชน์ใช้สอยมากมาย และเป็นตำแหน่งที่ไม่สามารถทดแทนได้ในบางสาขาการใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทอร์เบียมมีราคาสูง ผู้คนจึงได้ศึกษาวิธีการหลีกเลี่ยงและลดการใช้เทอร์เบียมให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อลดต้นทุนการผลิต ตัวอย่างเช่น วัสดุออปติคัลแมกนีเอิร์ธหายากควรใช้โคบอลต์เหล็กดิสโพรเซียมต้นทุนต่ำหรือแกโดลิเนียมเทอร์เบียมโคบอลต์ให้ได้มากที่สุด พยายามลดปริมาณเทอร์เบียมในผงเรืองแสงสีเขียวที่ต้องใช้ ราคาได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการใช้เทอร์เบียมอย่างแพร่หลาย แต่วัสดุอเนกประสงค์หลายชนิดไม่สามารถทำได้หากไม่มี ดังนั้นเราจึงต้องยึดหลัก "การใช้เหล็กที่ดีบนใบมีด" และพยายามประหยัดการใช้เทอร์เบียมให้มากที่สุด