Magic Rare Earth Element: „King of Permanent Magnet“-Neodymium

bastnasít

Neodymium, atómnúmer 60, atómþyngd 144,24, með 0,00239% innihald í skorpunni, er aðallega til í mónasíti og bastnaesíti. Það eru sjö samsætur neodymiums í náttúrunni: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 og 150, þar á meðal hefur neodymium 142 hæsta innihaldið. Með fæðingu praseodymiums varð neodymium til. Tilkoma neodymium virkjaði sjaldgæfa jarðvegssviðið og gegndi mikilvægu hlutverki í því. Og hefur áhrif á sjaldgæfa jarðvegsmarkaðinn.

Uppgötvun Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), uppgötvaði neodymium

Árið 1885 uppgötvaði austurríski efnafræðingurinn Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach neodymium í Vínarborg. Hann aðskildi neodymium og praseodymium frá samhverfum neodymium efnum með því að aðskilja og kristalla ammóníumnítrat tetrahýdrat úr saltpéturssýru, og á sama tíma aðskilið með litrófsgreiningu, en það var ekki aðskilið í tiltölulega hreinu formi fyrr en 1925.

Síðan 1950 hefur háhreinleiki neodymium (yfir 99%) aðallega verið fengin með jónaskiptaferli mónasíts. Málmurinn sjálfur er fenginn með því að rafgreina halíðsalt hans. Sem stendur er mest af neodymium unnið úr (Ce,La,Nd,Pr)CO3F í basta Nathanite og hreinsað með leysiútdrætti. Jónaskiptahreinsunarforði sá hæsta hreinleiki (venjulega > 99,99%) til undirbúnings. Vegna þess að erfitt er að fjarlægja síðustu snefilinn af praseodymium á tímum þegar framleiðsla er háð þrepakristöllunartækni, hefur snemma neodymium glerið framleitt á þriðja áratugnum hreinni fjólubláan lit og rauðari eða appelsínugulari litatón en nútímaútgáfan.

Neodymium málmur

Metallic neodymium hefur skær silfur málmgljáa, bræðslumark 1024°C, þéttleiki 7.004 g/cm og parasegulmagn. Neodymium er einn af virkasti sjaldgæfu jarðmálmunum, sem oxast hratt og dökknar í loftinu, myndar síðan oxíðlag og losnar síðan af og verður málminn fyrir frekari oxun. Þess vegna er neodymium sýni með stærð eins sentímetra alveg oxað innan eins árs. Það bregst hægt í köldu vatni og fljótt í heitu vatni.

Neodymium rafræn uppsetning

Rafræn uppsetning:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

Geislavirkni neodymiums stafar af umskiptum 4f sporbrautarrafeinda á milli mismunandi orkustiga. Þetta leysiefni er mikið notað í samskiptum, upplýsingageymslu, læknismeðferð, vinnslu osfrv. Þar á meðal er yttríum ál granat Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) mikið notað með framúrskarandi frammistöðu og Nd-dópað gadolinium scandium gallíum granat með hærri skilvirkni.

Notkun Neodymium

Stærsti notandinn af neodymium er NdFeB varanlegt segulefni. NdFeB segull er kallaður „konungur varanlegra segla“ vegna mikillar segulorkuafurðar. Það er mikið notað í rafeindatækni, vélum og öðrum atvinnugreinum fyrir framúrskarandi frammistöðu. Francis Wall, prófessor í hagnýtri námuvinnslu við Cumberland School of Mining, University of Exeter, Bretlandi, sagði: „Hvað varðar segla, þá er í raun ekkert sem getur keppt við neodymium. af NdFeB seglum í Kína eru komnir á heimsklassa stig.

Neodymium segull á harða disknum

Neodymium er hægt að nota til að búa til keramik, skær fjólublátt gler, gervi rúbín í leysi og sérstakt gler sem getur síað innrauða geisla. Notað ásamt praseodymium til að búa til hlífðargleraugu fyrir glerblásara.

Að bæta 1,5% ~ 2,5% nanó neodymium oxíði í magnesíum eða álblöndu getur bætt háhitaafköst, loftþéttleika og tæringarþol málmblöndunnar og það er mikið notað sem geimferðaefni fyrir flug.

Nano-yttrium ál granat dópað með nanó-neodymium oxíði framleiðir stuttbylgju leysigeisla, sem er mikið notaður til að suða og skera þunnt efni með þykkt undir 10 mm í iðnaði.

Nd:YAG leysistöng

Í læknismeðferð er nano yttrium ál granat leysir dópaður með nano neodymium oxíði notað til að fjarlægja skurðsár eða sótthreinsa sár í stað skurðhnífa.

Neodymium gler er búið til með því að bæta neodymium oxíði í glerbræðslu. Lavender birtist venjulega í neodymium gleri undir sólarljósi eða glóperum, en ljósblár birtist undir flúrperulýsingu. Neodymium er hægt að nota til að lita viðkvæma glertóna eins og hreint fjólublátt, vínarrautt og heitt grátt.

neodymium gler

Með þróun vísinda og tækni og stækkun og útvíkkun sjaldgæfra jarðvísinda og tækni mun neodymium hafa víðtækara nýtingarrými