Elemento de neodímio para dispositivos de fusão a laser

Neodímio, elemento 60 da tabela periódica.

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O neodímio está associado ao praseodímio, ambos lantanídeos com propriedades muito semelhantes. Em 1885, depois que o químico sueco Mosander descobriu a mistura delantânioe praseodímio e neodímio, os austríacos Welsbach separaram com sucesso dois tipos de “terras raras”: óxido de neodímio eóxido de praseodímioe finalmente separadosneodímioepraseodímiodeles.

O neodímio, um metal branco prateado com propriedades químicas ativas, pode oxidar rapidamente no ar; Semelhante ao praseodímio, ele reage lentamente em água fria e libera rapidamente gás hidrogênio em água quente. O neodímio tem baixo teor na crosta terrestre e está presente principalmente na monazita e na bastnaesita, perdendo apenas para o cério em abundância.

O neodímio foi usado principalmente como corante em vidro no século XIX. Quandoóxido de neodímiofosse derretido em vidro, produziria vários tons que variam do rosa quente ao azul, dependendo da fonte de luz ambiente. Não subestime o vidro especial de íons de neodímio chamado “vidro de neodímio”. É o “coração” dos lasers e sua qualidade determina diretamente o potencial e a qualidade da energia de saída do dispositivo laser. Atualmente é conhecido como o meio de trabalho do laser na Terra que pode produzir a energia máxima. Os íons de neodímio no vidro de neodímio são a chave para subir e descer no “arranha-céu” dos níveis de energia e formar o laser de energia máxima durante o grande processo de transição, que pode amplificar a energia insignificante do laser de nível de nanojoule 10-9 para o nível de o “pequeno sol”. O maior dispositivo de fusão a laser de vidro de neodímio do mundo, o Dispositivo Nacional de Ignição dos Estados Unidos, elevou a tecnologia de fusão contínua do vidro de neodímio a um novo nível e está listado como as sete principais maravilhas tecnológicas do país. Em 1964, o Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências iniciou a pesquisa nas quatro tecnologias principais de fusão contínua, recozimento de precisão, bordas e testes de vidro de neodímio. Após décadas de exploração, um grande avanço foi finalmente alcançado na última década. A equipe de Hu Lili é a primeira no mundo a realizar o dispositivo laser ultra intenso e ultracurto de Xangai com saída de laser de 10 watts. Seu núcleo é dominar a tecnologia chave de fabricação em lote de vidro Nd a laser em grande escala e alto desempenho. Portanto, o Instituto de Óptica e Máquinas de Precisão da Academia Chinesa de Ciências de Xangai se tornou a primeira instituição no mundo a dominar de forma independente a tecnologia de produção de processo completo de componentes de vidro Nd a laser.

O neodímio também pode ser usado para fazer o ímã permanente mais poderoso conhecido – liga de neodímio ferro boro. A liga de neodímio ferro boro foi uma grande recompensa oferecida pelo Japão na década de 1980 para quebrar o monopólio da General Motors nos Estados Unidos. O cientista contemporâneo Masato Zuokawa inventou um novo tipo de ímã permanente, que é um ímã de liga composto por três elementos: neodímio, ferro e boro. Cientistas chineses também criaram um novo método de sinterização, usando sinterização por aquecimento por indução em vez da sinterização tradicional e tratamento térmico, para atingir uma densidade de sinterização superior a 95% do valor teórico do ímã, o que pode evitar o crescimento excessivo de grãos do ímã, encurtar o ciclo de produção e, correspondentemente, reduzir os custos de produção.


Horário da postagem: 01/08/2023