AA metáfora comum é que se o petróleo é o sangue da indústria, então as terras raras são a vitamina da indústria.
Terras raras é a abreviação de um grupo de metais. Os Elementos de Terras Raras (ETR) foram descobertos um após o outro desde o final do século XVIII. Existem 17 tipos de ETR, incluindo 15 lantanídeos na tabela periódica dos elementos químicos: lantânio (La), cério (Ce), praseodímio (Pr), neodímio (Nd), promécio (Pm), etc. Atualmente, tem sido amplamente utilizado em diversas áreas, como eletrônica, petroquímica e metalurgia. Quase a cada 3 a 5 anos, cientistas descobrem novos usos para as terras raras, e uma em cada seis invenções não pode ser separada das terras raras.
A China é rica em minerais de terras raras, ocupando o primeiro lugar em três mundos: em reservas de recursos, representando cerca de 23%; em produção, representando de 80% a 90% das commodities de terras raras do mundo; em volume de vendas, com 60% a 70% dos produtos de terras raras exportados para o exterior. Ao mesmo tempo, a China é o único país capaz de fornecer todos os 17 tipos de metais de terras raras, especialmente terras raras médias e pesadas, com excelente uso militar. A participação da China é invejável.
RA Terra é um recurso estratégico valioso, conhecido como "glutamato monossódico industrial" e "mãe dos novos materiais", sendo amplamente utilizado em ciência e tecnologia de ponta e na indústria militar. De acordo com o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, materiais funcionais como ímãs permanentes de terras raras, luminescência, armazenamento de hidrogênio e catálise tornaram-se matérias-primas indispensáveis para indústrias de alta tecnologia, como fabricação de equipamentos avançados, novas energias e indústrias emergentes. Também é amplamente utilizado em eletrônica, indústria petroquímica, metalurgia, máquinas, novas energias, indústria leve, proteção ambiental, agricultura e assim por diante.
Já em 1983, o Japão introduziu um sistema de reserva estratégica para minerais raros, e 83% de suas terras raras nacionais vieram da China.
Observe novamente os Estados Unidos: suas reservas de terras raras só perdem para a China, mas suas terras raras são todas terras raras leves, que se dividem em terras raras pesadas e terras raras leves. Terras raras pesadas são muito caras, e terras raras leves são inviáveis para mineração, sendo transformadas em terras raras falsas por profissionais do setor. 80% das importações de terras raras dos EUA vêm da China.
O camarada Deng Xiaoping disse certa vez: "Há petróleo no Oriente Médio e terras raras na China". A implicação de suas palavras é evidente. As terras raras não são apenas o "MSG" necessário para 1/5 dos produtos de alta tecnologia do mundo, mas também uma poderosa moeda de troca para a China na mesa de negociações mundial no futuro. Proteger e utilizar cientificamente os recursos de terras raras tornou-se uma estratégia nacional exigida por muitas pessoas com ideais elevados nos últimos anos para impedir que os preciosos recursos de terras raras sejam vendidos e exportados às cegas para os países ocidentais. Em 1992, Deng Xiaoping declarou claramente o status da China como um grande país de terras raras.
Lista de usos de 17 terras raras
1 O lantânio é usado em materiais de liga e filmes agrícolas
O cério é amplamente utilizado em vidros automotivos
3 praseodímio é amplamente utilizado em pigmentos cerâmicos
O neodímio é amplamente utilizado em materiais aeroespaciais
5 pratos fornecem energia auxiliar para satélites
Aplicação de 6 Samário em Reator de Energia Atômica
7 lentes de fabricação de európio e visores de cristal líquido
Gadolínio 8 para ressonância magnética médica
9 térbio é usado no regulador de asas de aeronaves
10 érbio é usado em telêmetros a laser em assuntos militares
11 disprósio é usado como fonte de iluminação para filmes e impressão
12 hólmio é usado para fazer dispositivos de comunicação óptica
13 túlio é usado para diagnóstico clínico e tratamento de tumores
14 aditivo de itérbio para elemento de memória de computador
Aplicação de 15 lutécio na tecnologia de baterias de energia
16 ítrio produz fios e componentes de força de aeronaves
O escândio é frequentemente usado para fazer ligas
Os detalhes são os seguintes:
1
Lantânio (LA)
Na Guerra do Golfo, o dispositivo de visão noturna com lantânio, elemento de terras raras, tornou-se a principal fonte de tanques dos EUA. A imagem acima mostra pó de cloreto de lantânio（Mapa de dados)
O lantânio é amplamente utilizado em materiais piezoelétricos, materiais eletrotérmicos, materiais termoelétricos, materiais magnetoresistivos, materiais luminescentes (pó azul), materiais de armazenamento de hidrogênio, vidro óptico, materiais de laser, vários materiais de liga, etc. O lantânio também é usado em catalisadores para a preparação de muitos produtos químicos orgânicos. Os cientistas chamaram o lantânio de "super cálcio" por seu efeito nas plantações.
2
Cério (CE)
O cério pode ser usado como catalisador, eletrodo de arco e vidro especial. A liga de cério é resistente a altas temperaturas e pode ser usada para fazer peças de propulsão a jato（Mapa de dados)
(1) O cério, como aditivo para vidro, pode absorver raios ultravioleta e infravermelho, e tem sido amplamente utilizado em vidros automotivos. Ele não só previne os raios ultravioleta, como também reduz a temperatura interna do carro, economizando energia para o ar-condicionado. Desde 1997, a céria é adicionada a todos os vidros automotivos no Japão. Em 1996, pelo menos 2.000 toneladas de céria foram usadas em vidros automotivos, e mais de 1.000 toneladas nos Estados Unidos.
(2) Atualmente, o cério é utilizado em catalisadores de purificação de gases de escape de automóveis, o que pode efetivamente impedir que grandes quantidades de gases de escape de automóveis sejam lançados na atmosfera. O consumo de cério nos Estados Unidos representa um terço do consumo total de terras raras.
(3) O sulfeto de cério pode ser usado em pigmentos em substituição ao chumbo, cádmio e outros metais nocivos ao meio ambiente e aos seres humanos. Pode ser usado para colorir plásticos, revestimentos, tintas e papel. Atualmente, a empresa líder é a francesa Rhône Planck.
(4) CE: O sistema laser LiSAF é um laser de estado sólido desenvolvido pelos Estados Unidos. Ele pode ser usado para detectar armas biológicas e medicamentos, monitorando a concentração de triptofano. O cério é amplamente utilizado em diversos campos. Quase todas as aplicações de terras raras contêm cério, como pó de polimento, materiais de armazenamento de hidrogênio, materiais termoelétricos, eletrodos de tungstênio de cério, capacitores cerâmicos, cerâmicas piezoelétricas, abrasivos de carboneto de silício de cério, matérias-primas para células de combustível, catalisadores de gasolina, alguns materiais magnéticos permanentes, diversos aços-liga e metais não ferrosos.
3
Praseodímio (PR)
Liga de praseodímio e neodímio
(1) O praseodímio é amplamente utilizado em cerâmicas de construção e de uso diário. Pode ser misturado com esmalte cerâmico para produzir esmalte colorido e também pode ser usado como pigmento para subesmaltes. O pigmento é amarelo claro, com cor pura e elegante.
(2) É usado para fabricar ímãs permanentes. Usando metal praseodímio e neodímio barato em vez de metal neodímio puro para fazer material de ímã permanente, sua resistência ao oxigênio e propriedades mecânicas são obviamente melhoradas, e pode ser processado em ímãs de vários formatos. É amplamente utilizado em vários dispositivos eletrônicos e motores.
(3) Usado no craqueamento catalítico de petróleo. A atividade, seletividade e estabilidade do catalisador podem ser melhoradas adicionando praseodímio e neodímio enriquecidos na peneira molecular de zeólita Y para preparar o catalisador de craqueamento de petróleo. A China começou a colocá-lo em uso industrial na década de 1970, e o consumo está aumentando.
(4) O praseodímio também pode ser usado para polimento abrasivo. Além disso, o praseodímio é amplamente utilizado no campo da fibra óptica.
4
Neodímio (nd)
Por que o tanque M1 pode ser encontrado primeiro? O tanque está equipado com um telêmetro a laser Nd: YAG, que pode atingir um alcance de quase 4.000 metros em plena luz do dia（Mapa de dados)
Com o surgimento do praseodímio, surgiu o neodímio. A chegada do neodímio ativou o setor de terras raras, desempenhou um papel importante e influenciou o mercado de terras raras.
O neodímio tornou-se um ponto de destaque no mercado há muitos anos devido à sua posição única no campo das terras raras. O maior usuário do metal neodímio é o material magnético permanente NdFeB. O advento dos ímãs permanentes NdFeB injetou nova vitalidade no campo de alta tecnologia das terras raras. O ímã NdFeB é chamado de "rei dos ímãs permanentes" devido à sua alta energia magnética. É amplamente utilizado em eletrônicos, máquinas e outras indústrias devido ao seu excelente desempenho. O desenvolvimento bem-sucedido do Espectrômetro Magnético Alfa indica que as propriedades magnéticas dos ímãs NdFeB na China atingiram o nível de classe mundial. O neodímio também é usado em materiais não ferrosos. A adição de 1,5-2,5% de neodímio à liga de magnésio ou alumínio pode melhorar o desempenho em altas temperaturas, a estanqueidade ao ar e a resistência à corrosão da liga. Amplamente utilizado como materiais aeroespaciais. Além disso, a granada de ítrio e alumínio dopada com neodímio produz um feixe de laser de ondas curtas, amplamente utilizado na soldagem e corte de materiais finos com espessura inferior a 10 mm na indústria. Na área médica, o laser Nd:YAG é usado para remover materiais cirúrgicos ou desinfetar feridas, substituindo o bisturi. O neodímio também é usado para colorir vidros e materiais cerâmicos e como aditivo para produtos de borracha.
5
Trólio (Pm)
Túlio é um elemento radioativo artificial produzido por reatores nucleares (mapa de dados)
(1) Pode ser usado como fonte de calor. Fornece energia auxiliar para detecção de vácuo e satélite artificial.
(2) O Pm147 emite raios β de baixa energia, que podem ser usados na fabricação de baterias de pratos. Serve como fonte de alimentação para instrumentos de orientação de mísseis e relógios. Esse tipo de bateria é pequeno e pode ser usado continuamente por vários anos. Além disso, o promécio também é usado em instrumentos portáteis de raios X, na preparação de fósforo, na medição de espessura e em lâmpadas de sinalização.
6
Samário (Sm)
Samário metálico (mapa de dados)
O Sm é amarelo claro e é a matéria-prima do ímã permanente Sm-Co, e o ímã Sm-Co é o primeiro ímã de terras raras usado na indústria. Existem dois tipos de ímãs permanentes: o sistema SmCo5 e o sistema Sm2Co17. No início da década de 1970, o sistema SmCo5 foi inventado e, posteriormente, o sistema Sm2Co17. Atualmente, a demanda por este último é priorizada. A pureza do óxido de samário usado no ímã de samário-cobalto não precisa ser muito alta. Considerando o custo, utiliza-se principalmente cerca de 95% dos produtos. Além disso, o óxido de samário também é usado em capacitores e catalisadores cerâmicos. Além disso, o samário possui propriedades nucleares, que podem ser usadas como materiais estruturais, materiais de blindagem e materiais de controle para reatores de energia atômica, de modo que a enorme energia gerada pela fissão nuclear possa ser usada com segurança.
7
Európio (Eu)
Pó de óxido de európio (mapa de dados)
O óxido de európio é usado principalmente para fósforos (mapa de dados)
Em 1901, Eugene-Antole Demarcay descobriu um novo elemento do "samário", chamado Európio. Este nome provavelmente vem da palavra Europa. O óxido de európio é usado principalmente para pó fluorescente. O Eu3+ é usado como ativador de fósforo vermelho e o Eu2+ é usado como fósforo azul. Atualmente, o Y2O2S:Eu3+ é o melhor fósforo em termos de eficiência luminosa, estabilidade de revestimento e custo de reciclagem. Além disso, está sendo amplamente utilizado devido ao aprimoramento de tecnologias como a melhoria da eficiência luminosa e do contraste. O óxido de európio também tem sido usado como fósforo de emissão estimulada para novos sistemas de diagnóstico médico por raios X nos últimos anos. O óxido de európio também pode ser usado na fabricação de lentes coloridas e filtros ópticos, para dispositivos de armazenamento de bolhas magnéticas. Também pode mostrar seus talentos em materiais de controle, materiais de blindagem e materiais estruturais de reatores atômicos.
8
Gadolínio (Gd)
O gadolínio e seus isótopos são os absorvedores de nêutrons mais eficazes e podem ser usados como inibidores de reatores nucleares. (mapa de dados)
(1) Seu complexo paramagnético solúvel em água pode melhorar o sinal de imagem de RMN do corpo humano no tratamento médico.
(2) Seu óxido de enxofre pode ser usado como grade de matriz de tubo de osciloscópio e tela de raios X com brilho especial.
(3) O gadolínio em gadolínio gálio granada é um substrato único ideal para memória de bolhas.
(4) Pode ser usado como meio de refrigeração magnética sólida sem restrição do ciclo Camot.
(5) É usado como um inibidor para controlar o nível de reação em cadeia das usinas nucleares para garantir a segurança das reações nucleares.
(6) É usado como aditivo do ímã de samário-cobalto para garantir que o desempenho não mude com a temperatura.
9
Térbio (Tb)
Pó de óxido de térbio (mapa de dados)
A aplicação do térbio envolve principalmente o campo de alta tecnologia, que é um projeto de ponta com uso intensivo de tecnologia e conhecimento, bem como um projeto com benefícios econômicos notáveis, com perspectivas de desenvolvimento atraentes.
(1) Os fósforos são usados como ativadores de pó verde em fósforos tricolores, como matriz de fosfato ativada por térbio, matriz de silicato ativada por térbio e matriz de aluminato de cério-magnésio ativada por térbio, que emitem luz verde no estado excitado.
(2) Materiais de armazenamento magneto-óptico. Nos últimos anos, os materiais magneto-ópticos de térbio atingiram a escala de produção em massa. Discos magneto-ópticos feitos de filmes amorfos de Tb-Fe são usados como elementos de armazenamento de computador, e a capacidade de armazenamento é aumentada em 10 a 15 vezes.
(3) Vidro magneto-óptico, vidro rotatório de Faraday contendo térbio é o material chave para fabricação de rotadores, isoladores e anuladores que são amplamente utilizados em tecnologia laser. Especialmente, o desenvolvimento do TerFenol abriu uma nova aplicação do Terfenol, que é um novo material descoberto na década de 1970. Metade desta liga consiste em térbio e disprósio, às vezes com hólmio e o resto é ferro. A liga foi desenvolvida pela primeira vez pelo Laboratório Ames em Iowa, EUA. Quando o Terfenol é colocado em um campo magnético, seu tamanho muda mais do que o de materiais magnéticos comuns, o que pode tornar alguns movimentos mecânicos precisos possíveis. O ferro térbio disprósio é usado principalmente em sonar no início, e tem sido amplamente utilizado em muitos campos atualmente. De sistema de injeção de combustível, controle de válvula de líquido, microposicionamento, a atuadores mecânicos, mecanismos e reguladores de asa para telescópios espaciais de aeronaves.
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Dy (Dy)
Disprósio metálico (mapa de dados)
(1) Como aditivo para ímãs permanentes de NdFeB, adicionar cerca de 2 a 3% de disprósio a este ímã pode aumentar sua força coercitiva. No passado, a demanda por disprósio não era grande, mas com o aumento da demanda por ímãs de NdFeB, tornou-se um aditivo necessário, com teor de cerca de 95 a 99,9%, e a demanda também aumentou rapidamente.
(2) O disprósio é usado como ativador de fósforo. O disprósio trivalente é um íon ativador promissor de materiais luminescentes tricolores com um único centro luminescente. Consiste principalmente em duas bandas de emissão: uma de luz amarela e a outra de luz azul. Os materiais luminescentes dopados com disprósio podem ser usados como fósforos tricolores.
(3) O disprósio é uma matéria-prima metálica necessária para a preparação da liga de terfenol em liga magnetostritiva, que pode realizar algumas atividades precisas de movimento mecânico. (4) O metal disprósio pode ser usado como material de armazenamento magneto-óptico com alta velocidade de gravação e sensibilidade de leitura.
(5) Utilizado na preparação de lâmpadas de disprósio, a substância de trabalho usada em lâmpadas de disprósio é o iodeto de disprósio, que tem as vantagens de alto brilho, boa cor, alta temperatura de cor, tamanho pequeno, arco estável e assim por diante, e tem sido usado como fonte de iluminação para filmes e impressão.
(6) O disprósio é usado para medir o espectro de energia de nêutrons ou como absorvedor de nêutrons na indústria de energia atômica devido à sua grande área de seção transversal de captura de nêutrons.
(7) O Dy3Al5O12 também pode ser usado como substância de trabalho magnética para refrigeração magnética. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os campos de aplicação do disprósio serão continuamente expandidos e ampliados.
11
Hólmio (Ho)
Liga Ho-Fe (mapa de dados)
Atualmente, o campo de aplicação do ferro precisa ser mais desenvolvido e o consumo não é muito grande. Recentemente, o Instituto de Pesquisa de Terras Raras da Baotou Steel adotou a tecnologia de purificação por destilação de alta temperatura e alto vácuo, desenvolvendo o metal Qin Ho/>RE>99,9% de alta pureza com baixo teor de impurezas não-raras.
Atualmente, as principais utilizações das fechaduras são:
(1) Como aditivo para lâmpadas halógenas metálicas, a lâmpada halógena metálica é um tipo de lâmpada de descarga de gás, desenvolvida com base em lâmpadas de mercúrio de alta pressão, e sua característica é que o bulbo é preenchido com diversos haletos de terras raras. Atualmente, são utilizados principalmente iodetos de terras raras, que emitem diferentes linhas espectrais quando descarregados. A substância de trabalho utilizada na lâmpada de ferro é o quinoidreto. Maiores concentrações de átomos metálicos podem ser obtidas na zona do arco, melhorando significativamente a eficiência da radiação.
(2) O ferro pode ser usado como aditivo para gravar ferro ou granada de alumínio.
(3) A granada de alumínio dopada com Khin (Ho: YAG) pode emitir laser de 2 µm, e a taxa de absorção do laser de 2 µm pelos tecidos humanos é alta, quase três ordens de magnitude maior que a do Hd: YAG. Portanto, ao utilizar o laser Ho: YAG para cirurgias médicas, ele pode não apenas melhorar a eficiência e a precisão da cirurgia, mas também reduzir a área de dano térmico. O feixe livre gerado pelo cristal de bloqueio pode eliminar gordura sem gerar calor excessivo. A fim de reduzir o dano térmico aos tecidos saudáveis, foi relatado que o tratamento com laser de w para glaucoma nos Estados Unidos pode reduzir a dor da cirurgia. O nível de cristal de laser de 2 µm na China atingiu o nível internacional, sendo necessário desenvolver e produzir esse tipo de cristal de laser.
(4) Uma pequena quantidade de Cr também pode ser adicionada à liga magnetostritiva Terfenol-D para reduzir o campo externo necessário para a magnetização de saturação.
(5) Além disso, a fibra dopada com ferro pode ser usada para fazer laser de fibra, amplificador de fibra, sensor de fibra e outros dispositivos de comunicação óptica, que desempenharão um papel mais importante na comunicação rápida de fibra óptica de hoje.
12
Érbio (ER)
Pó de óxido de érbio (tabela de informações)
(1) A emissão de luz do Er3+ a 1550 nm é de especial importância, pois este comprimento de onda está localizado na menor perda de fibra óptica na comunicação por fibra óptica. Após ser excitado pela luz de 980 nm e 1480 nm, o íon isca (Er3+) transita do estado fundamental 4115/2 para o estado de alta energia 4I13/2. Quando o Er3+, no estado de alta energia, transita de volta ao estado fundamental, ele emite luz de 1550 nm. A fibra de quartzo pode transmitir luz em diferentes comprimentos de onda. No entanto, a taxa de atenuação óptica na faixa de 1550 nm é a mais baixa (0,15 dB/km), quase o limite inferior de atenuação. Portanto, a perda óptica na comunicação por fibra óptica é mínima quando utilizada como sinal luminoso a 1550 nm. Dessa forma, se a concentração adequada de isca for misturada na matriz apropriada, o amplificador pode compensar a perda no sistema de comunicação de acordo com o princípio do laser. Portanto, em redes de telecomunicações que precisam amplificar o sinal óptico de 1550 nm, o amplificador de fibra dopada com isca é um dispositivo óptico essencial. Atualmente, o amplificador de fibra de sílica dopada com isca já está sendo comercializado. Relata-se que, para evitar absorção desnecessária, a quantidade de dopagem na fibra óptica é de dezenas a centenas de ppm. O rápido desenvolvimento da comunicação por fibra óptica abrirá novos campos de aplicação.
(2) (2) Além disso, o cristal laser dopado com isca e seus lasers de 1730 nm e 1550 nm de saída são seguros para os olhos humanos, apresentam bom desempenho de transmissão atmosférica, forte capacidade de penetração na fumaça do campo de batalha, boa segurança, não são facilmente detectados pelo inimigo e o contraste da radiação de alvos militares é amplo. Foi transformado em um telêmetro laser portátil, seguro para os olhos humanos em uso militar.
(3) (3) Er3 + pode ser adicionado ao vidro para fazer material de laser de vidro de terras raras, que é o material de laser sólido com a maior energia de pulso de saída e a maior potência de saída.
(4) Er3 + também pode ser usado como um íon ativo em materiais de laser de conversão ascendente de terras raras.
(5) (5) Além disso, a isca também pode ser usada para descoloração e coloração de vidros e cristais.
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Túlio (TM)
Após ser irradiado em um reator nuclear, o túlio produz um isótopo que pode emitir raios X, que pode ser usado como uma fonte portátil de raios X（Mapa de dados)
(1)TM é usado como fonte de raios de máquinas portáteis de raios X. Após ser irradiado em um reator nuclear,TMproduz um tipo de isótopo que pode emitir raios X, que pode ser usado para fazer irradiadores de sangue portáteis. Este tipo de radiômetro pode transformar yu-169 emTM-170 sob a ação de feixes alto e médio, e emite raios X para irradiar o sangue e reduzir os glóbulos brancos. São esses glóbulos brancos que causam a rejeição do transplante de órgãos, reduzindo assim a rejeição precoce de órgãos.
(2) (2)TMtambém pode ser usado no diagnóstico clínico e tratamento de tumores devido à sua alta afinidade pelo tecido tumoral, terras raras pesadas são mais compatíveis do que terras raras leves, especialmente a afinidade de Yu é a maior.
(3) (3) O sensibilizador de raios X Laobr: br (azul) é usado como ativador no fósforo da tela de sensibilização de raios X para aumentar a sensibilidade óptica, reduzindo assim a exposição e os danos dos raios X aos seres humanos × A dose de radiação é de 50%, o que tem importante significado prático em aplicações médicas.
(4) (4) A lâmpada de iodetos metálicos pode ser usada como aditivo em novas fontes de iluminação.
(5) (5) O Tm3 + pode ser adicionado ao vidro para fazer material de laser de vidro de terras raras, que é o material de laser de estado sólido com o maior pulso de saída e a maior potência de saída. O Tm3 + também pode ser usado como íon de ativação de materiais de laser de conversão ascendente de terras raras.
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Itérbio (Yb)
Metal de itérbio (mapa de dados)
(1) Como material de revestimento de blindagem térmica. Os resultados mostram que o espelho pode melhorar a resistência à corrosão do revestimento de zinco eletrodepositado, obviamente, e o tamanho do grão do revestimento com espelho é menor do que o do revestimento sem espelho.
(2) Como material magnetostritivo. Este material tem as características de magnetostrição gigante, ou seja, expansão em campo magnético. A liga é composta principalmente de liga de espelho/ferrita e liga de disprósio/ferrita, e uma certa proporção de manganês é adicionada para produzir magnetostrição gigante.
(3) Elemento de espelho utilizado para medição de pressão. Experimentos demonstram que a sensibilidade do elemento de espelho é alta na faixa de pressão calibrada, o que abre novas possibilidades para a aplicação do espelho na medição de pressão.
(4) Obturações à base de resina para cavidades de molares em substituição ao amálgama de prata comumente utilizado no passado.
(5) Acadêmicos japoneses concluíram com sucesso a preparação de um laser de guia de onda linear com granada de baht de vanádio dopado com espelho, de grande importância para o desenvolvimento da tecnologia laser. Além disso, o espelho também é utilizado para ativadores de pó fluorescente, radiocerâmicas, aditivos para elementos de memória de computador eletrônico (bolhas magnéticas), fluxos de fibra de vidro e aditivos para vidro óptico, entre outros.
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Lutécio (Lu)
Pó de óxido de lutécio (mapa de dados)
Cristal de silicato de ítrio lutécio (mapa de dados)
(1) produzir algumas ligas especiais. Por exemplo, a liga de lutécio e alumínio pode ser usada para análise de ativação por nêutrons.
(2) Os nuclídeos de lutécio estáveis desempenham um papel catalítico no craqueamento, alquilação, hidrogenação e polimerização do petróleo.
(3) A adição de granada de ítrio e ferro ou granada de ítrio e alumínio pode melhorar algumas propriedades.
(4) Matérias-primas do reservatório de bolhas magnéticas.
(5) Um cristal funcional composto, tetraborato de alumínio, ítrio e neodímio dopado com lutécio, pertence ao campo técnico de crescimento de cristais por resfriamento de solução salina. Experimentos mostram que o cristal NYAB dopado com lutécio é superior ao cristal NYAB em uniformidade óptica e desempenho de laser.
(6) Verificou-se que o lutécio tem aplicações potenciais em displays eletrocrômicos e semicondutores moleculares de baixa dimensionalidade. Além disso, o lutécio também é usado na tecnologia de baterias de energia e como ativador de fósforo.
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Ítrio (y)
O ítrio é amplamente utilizado, a granada de ítrio e alumínio pode ser usada como material para laser, a granada de ítrio e ferro é usada para tecnologia de micro-ondas e transferência de energia acústica, e o vanadato de ítrio dopado com európio e o óxido de ítrio dopado com európio são usados como fósforos para aparelhos de TV coloridos. (mapa de dados)
(1) Aditivos para aços e ligas não ferrosas. A liga FeCr geralmente contém 0,5-4% de ítrio, o que pode aumentar a resistência à oxidação e a ductilidade desses aços inoxidáveis. As propriedades abrangentes da liga MB26 são obviamente melhoradas pela adição de uma quantidade adequada de terras raras mistas ricas em ítrio, que podem substituir algumas ligas de alumínio de resistência média e ser utilizadas em componentes de aeronaves sob tensão. A adição de uma pequena quantidade de terras raras ricas em ítrio à liga Al-Zr pode melhorar a condutividade dessa liga. A liga foi adotada pela maioria das fábricas de fios na China. A adição de ítrio à liga de cobre melhora a condutividade e a resistência mecânica.
(2) O material cerâmico de nitreto de silício contendo 6% de ítrio e 2% de alumínio pode ser usado para desenvolver peças de motor.
(3) O feixe de laser Nd: Y: Al: Garnet com potência de 400 watts é usado para perfurar, cortar e soldar grandes componentes.
(4) A tela do microscópio eletrônico composta de cristal único de granada Y-Al tem alto brilho de fluorescência, baixa absorção de luz espalhada e boa resistência a altas temperaturas e resistência ao desgaste mecânico.
(5) A liga estrutural de alto teor de ítrio contendo 90% de ítrio pode ser usada na aviação e outros locais que exigem baixa densidade e alto ponto de fusão.
(6) O material condutor de prótons de alta temperatura SrZrO3 dopado com ítrio, que atrai muita atenção atualmente, é de grande importância para a produção de células de combustível, células eletrolíticas e sensores de gás que requerem alta solubilidade em hidrogênio. Além disso, o ítrio também é usado como material de pulverização de alta temperatura, diluente para combustível de reatores atômicos, aditivo para materiais magnéticos permanentes e como absorvedor na indústria eletrônica.
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Escândio (Sc)
Escândio metálico (mapa de dados)
Comparado aos elementos ítrio e lantanídeos, o escândio possui um raio iônico particularmente pequeno e uma alcalinidade de hidróxido particularmente fraca. Portanto, quando o escândio e os elementos de terras raras são misturados, o escândio precipita primeiro quando tratado com amônia (ou álcali extremamente diluído), podendo ser facilmente separado dos elementos de terras raras pelo método de "precipitação fracionada". Outro método é utilizar a decomposição de polarização do nitrato para separação. O nitrato de escândio é o mais fácil de decompor, alcançando assim o objetivo da separação.
O escândio pode ser obtido por eletrólise. ScCl3, KCl e LiCl são cofundidos durante o refino do escândio, e o zinco fundido é usado como cátodo para a eletrólise, de modo que o escândio é precipitado no eletrodo de zinco e, em seguida, o zinco é evaporado para obter o escândio. Além disso, o escândio é facilmente recuperado durante o processamento do minério para produzir elementos de urânio, tório e lantanídeos. A recuperação abrangente do escândio associado a minérios de tungstênio e estanho também é uma das fontes importantes de escândio. O escândio é...principalmente no estado trivalente do composto, que é facilmente oxidado em Sc2O3 no ar e perde seu brilho metálico e se transforma em cinza escuro.
Os principais usos do escândio são:
(1) O escândio pode reagir com água quente para liberar hidrogênio e também é solúvel em ácido, sendo, portanto, um forte agente redutor.
(2) O óxido e o hidróxido de escândio são apenas alcalinos, mas suas cinzas salinas dificilmente podem ser hidrolisadas. O cloreto de escândio é um cristal branco, solúvel em água e deliquescente no ar. (3) Na indústria metalúrgica, o escândio é frequentemente utilizado na fabricação de ligas (aditivos de ligas) para melhorar a resistência, a dureza, a resistência ao calor e o desempenho das ligas. Por exemplo, adicionar uma pequena quantidade de escândio ao ferro fundido pode melhorar significativamente as propriedades do ferro fundido, enquanto adicionar uma pequena quantidade de escândio ao alumínio pode melhorar sua resistência e resistência ao calor.
(4) Na indústria eletrônica, o escândio pode ser usado em diversos dispositivos semicondutores. Por exemplo, a aplicação de sulfito de escândio em semicondutores tem atraído atenção nacional e internacional, e a ferrita contendo escândio também é promissora emnúcleos magnéticos de computador.
(5) Na indústria química, o composto de escândio é usado como um agente de desidrogenação e desidratação de álcool, que é um catalisador eficiente para a produção de etileno e cloro a partir de ácido clorídrico residual.
(6) Na indústria vidreira podem ser fabricados vidros especiais contendo escândio.
(7) Na indústria de fontes de luz elétrica, as lâmpadas de escândio e sódio feitas de escândio e sódio têm as vantagens de alta eficiência e cor de luz positiva.
(8) O escândio existe na natureza na forma de 45Sc. Além disso, existem nove isótopos radioativos de escândio, a saber, 40~44Sc e 46~49Sc. Entre eles, o 46Sc, como traçador, tem sido utilizado na indústria química, metalurgia e oceanografia. Na medicina, há pessoas no exterior que estudam o uso do 46Sc para tratar o câncer.
Horário da publicação: 04/07/2022