Magic Rare Earth Element: “Rei do ímã permanente” -neodímio

Bastnasita

Neodímio, número atômico 60, peso atômico 144,24, com um conteúdo de 0,00239% na crosta, existe principalmente em monazita e bastnaesita. Existem sete isótopos de neodímio na natureza: neodímio 142, 143, 144, 145, 146, 148 e 150, entre os quais o neodímio 142 tem o maior conteúdo. Com o nascimento do praseodímio, o neodímio surgiu. A chegada do neodímio ativou o campo da Terra Rara e desempenhou um papel importante nele. E influencia o mercado de terras raras.

Descoberta do neodímio

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), o descobridor de neodímio

Em 1885, o químico austríaco Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach descobriu o neodímio em Viena. Ele separou o neodímio e o praseodímio dos materiais simétricos de neodímio, separando e cristalizando o tetra -hidrato de nitrato de amônio do ácido nítrico e, ao mesmo tempo, separados por análise espectral, mas não foi separado de forma relativamente pura até 1925.

Desde a década de 1950, o neodímio de alta pureza (mais de 99%) foi obtido principalmente pelo processo de troca iônica de monazita. O próprio metal é obtido eletrolisando seu sal de halogeneto. Atualmente, a maior parte do neodímio é extraída de (CE, LA, ND, PR) CO3F em Basta Nathanite e purificada por extração de solvente. Reserva de purificação de troca iônica de que a mais alta pureza (geralmente> 99,99%) para a preparação. Porque é difícil remover o último traço de praseodímio na época em que a fabricação depende da tecnologia de cristalização de etapas, o vidro de neodímio inicial fabricado na década de 1930 tem uma cor de púrpura mais pura e um tom de cor mais vermelho ou laranja que a versão moderna.

Metal de neodímio

O neodímio metálico possui brilho metálico de prata brilhante, ponto de fusão de 1024 ° C, densidade de 7,004 g/cm e paramagnetismo. O neodímio é um dos metais de terras raras mais ativas, que oxidam e escurece rapidamente no ar, formam uma camada de óxido e depois retiram, expondo o metal a mais oxidação. Portanto, a amostra de neodímio com tamanho de um centímetro é completamente oxidada dentro de um ano. Reage lentamente em água fria e rapidamente em água quente.

Configuração eletrônica de neodímio

Configuração eletrônica:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

O desempenho a laser do neodímio é causado pela transição de elétrons orbitais 4F entre diferentes níveis de energia. Esse material a laser é amplamente utilizado em comunicação, armazenamento de informações, tratamento médico, usinagem, etc. Entre eles, o Garnet de alumínio Yttrium Y3AL5O12: ND (YAG: ND) é amplamente utilizado com excelente desempenho e garot de gálio de gadolínio dopado por ND.

Aplicação de neodímio

O maior usuário de neodímio é o material de ímã permanente NDFEB. O ímã NDFEB é chamado de "o rei dos ímãs permanentes" por causa de seu produto de alta energia magnética. É amplamente utilizado em eletrônicos, máquinas e outras indústrias por seu excelente desempenho. Francis Wall, professor de mineração aplicada na Escola de Mineração de Cumberland, Universidade de Exeter, Reino Unido, disse: “Em termos de ímãs, não há realmente nada que possa competir com o neodímio. O desenvolvimento bem-sucedido do espectrômetro magnético alfa indica que as propriedades magnéticas dos ímãs da NDFEB na China entraram no nível de classe mundial.

Ímã de neodímio em disco rígido

O neodímio pode ser usado para fazer cerâmica, vidro roxo brilhante, rubi artificial em laser e vidro especial que pode filtrar os raios infravermelhos. Usado juntamente com a praseodímio para fazer óculos de sopradores de vidro.

A adição de 1,5% ~ 2,5% de óxido de nanoconímio em liga de magnésio ou alumínio pode melhorar o desempenho de alta temperatura, o aperto do ar e a resistência à corrosão da liga e é amplamente utilizada como material aeroespacial para a aviação.

Garnet de alumínio nano-ytrium dopado com óxido de nano-netodímio produz feixe de laser de ondas curtas, que é amplamente utilizado para soldagem e cortar materiais finos com espessura abaixo de 10 mm na indústria.

ND: Rod a laser YAG

No tratamento médico, o laser de granada de alumínio de nano ytrio dopado com óxido de nano neodímio é usado para remover feridas cirúrgicas ou desinfetar feridas em vez de facas cirúrgicas.

O vidro de neodímio é feito adicionando óxido de neodímio ao derretimento do vidro. A lavanda geralmente aparece em vidro de neodímio sob luz solar ou lâmpada incandescente, mas o azul claro aparece sob iluminação da lâmpada fluorescente. O neodímio pode ser usado para colorir tons delicados de vidro, como violeta puro, vinho vermelho e cinza quente.

vidro de neodímio

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia e a expansão e extensão da ciência e da tecnologia da Terra Rara, o neodímio terá um espaço de utilização mais amplo