Dysprosium,symbol Dy och atomnummer 66. Det är ensällsynt jordartsmetallmed metallisk lyster. Dysprosium har aldrig hittats som ett enda ämne i naturen, även om det finns i olika mineraler som yttriumfosfat.
Förekomsten av dysprosium i skorpan är 6ppm, vilket är lägre än för
yttriumi tunga sällsynta jordartsmetaller. Det anses vara en relativt riklig tung
sällsynta jordartsmetaller och ger en bra resursgrund för dess tillämpning.
Dysprosium i sitt naturliga tillstånd är sammansatt av sju isotoper, där den vanligaste är 164 Dy.
Dysprosium upptäcktes ursprungligen av Paul Achilleck de Bospoland 1886, men det var inte förrän utvecklingen av jonbytarteknologin på 1950-talet som det isolerades helt. Dysprosium har relativt få tillämpningar eftersom det inte kan ersättas av andra kemiska element.
Lösliga dysprosiumsalter har liten toxicitet, medan olösliga salter anses vara ogiftiga.
Upptäck historia
Upptäckt av: L. Boisbaudran, franska
Upptäcktes 1886 i Frankrike
Efter att Mossander separeraterbiumjorden ochterbiumjord från yttriumjord 1842 använde många kemister spektralanalys för att identifiera och fastställa att de inte var rena oxider av ett grundämne, vilket uppmuntrade kemister att fortsätta separera dem. Sju år efter separationen av holmium, 1886, delade Bouvabadrand det på mitten och behöll holmium, det andra namnet dysprosium, med elementarsymbolen Dy. Detta ord kommer från det grekiska ordet dysprositos och betyder "svårt att få tag på". Med upptäckten av dysprosium och andra sällsynta jordartsmetaller har den andra hälften av det tredje steget av upptäckten av sällsynta jordartsmetaller slutförts.
Elektronkonfiguration
Elektronisk layout:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
isotop
I sitt naturliga tillstånd består dysprosium av sju isotoper: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy och 164Dy. Dessa anses alla stabila, trots ett 156Dy-förfall med en halveringstid på över 1 * 1018 år. Bland naturligt förekommande isotoper är 164Dy den vanligaste med 28 %, följt av 162Dy med 26 %. Minst tillräckliga är 156Dy, 0,06%. 29 radioaktiva isotoper har också syntetiserats, från 138 till 173, i termer av atommassa. Den mest stabila är 154Dy med en halveringstid på cirka 3106 år, följt av 159Dy med en halveringstid på 144,4 dagar. Den mest instabila är 138 Dy med en halveringstid på 200 millisekunder. 154Dy orsakas främst av alfasönderfall, medan 152Dy och 159Dy sönderfall huvudsakligen orsakas av elektroninfångning.
Metall
Dysprosium har en metallisk lyster och en ljus silverglans. Den är ganska mjuk och kan bearbetas utan gnistor om överhettning undviks. Dysprosiums fysikaliska egenskaper påverkas även av en liten mängd föroreningar. Dysprosium och holmium har den högsta magnetiska styrkan, speciellt vid låga temperaturer. En enkel dysprosiumferromagnet blir ett spiralformigt antiferromagnetiskt tillstånd vid temperaturer under 85 K (-188,2 C) och över 85 K (-188,2 C), där alla atomer är parallella med bottenskiktet vid ett specifikt ögonblick och vänder sig mot intilliggande skikt i en fast vinkel . Denna ovanliga antiferromagnetism förvandlas till ett oordnat (paramagnetiskt) tillstånd vid 179 K (-94 C).
Ansökan:
(1) Som tillsats för permanentmagneter av neodymjärnbor kan tillsats av cirka 2-3 % dysprosium till denna typ av magnet förbättra dess koercitivitet. Tidigare var efterfrågan på dysprosium inte hög, men med den ökande efterfrågan på neodymjärnbormagneter blev det ett nödvändigt tillsatselement, med en halt på cirka 95-99,9 %, och efterfrågan ökar också snabbt.
(2) Dysprosium används som en aktivator för fosfor, och trevärt Dysprosium är en lovande aktiverande jon för trefärgade självlysande material med ett emissionscentrum. Den består huvudsakligen av två emissionsband, ett är gul emission och det andra är blå emission. Dysprosiumdopade självlysande material kan användas som trefärgade fosforer.
(3) Dysprosium är ett nödvändigt metallråmaterial för framställning av stor magnetostriktiv legering Terfenol, vilket kan möjliggöra exakta mekaniska rörelser.
(4)Dysprosium metall kan användas som ett magneto-optiskt lagringsmaterial med hög inspelningshastighet och läskänslighet.
(5) För framställning av dysprosiumlampor är det arbetsämne som används i dysprosiumlampor dysprosiumjodid. Denna typ av lampa har fördelar som hög ljusstyrka, bra färg, hög färgtemperatur, liten storlek och stabil ljusbåge. Den har använts som ljuskälla för filmer, utskrifter och andra belysningstillämpningar.
(6) På grund av dysprosiumelementets stora neutronfångningstvärsnittsarea används det inom atomenergiindustrin för att mäta neutronspektra eller som en neutronabsorbator.
(7) Dy3Al5O12 kan också användas som ett magnetiskt arbetsämne för magnetisk kylning. Med utvecklingen av vetenskap och teknik kommer användningsområdena för dysprosium att fortsätta att expandera och utvidgas.
(8) Dysprosiumföreningar nanofibrer har hög hållfasthet och ytarea, så de kan användas för att stärka andra material eller som katalysatorer. Uppvärmning av en vattenlösning av DyBr3 och NaF vid 450 bar tryck i 17 timmar till 450 ° C kan producera dysprosiumfluoridfibrer. Detta material kan förbli i olika vattenlösningar i mer än 100 timmar utan upplösning eller aggregering vid temperaturer som överstiger 400 ° C.
(9) Värmeisolerande avmagnetiseringskylskåp använder vissa paramagnetiska dysprosiumsaltkristaller, inklusive dysprosiumgalliumgranat (DGG), dysprosiumaluminiumgranat (DAG) och dysprosiumjärngranat (DyIG).
(10) Dysprosiumkadmiumoxidgruppelementföreningar är infraröda strålningskällor som kan användas för att studera kemiska reaktioner. Dysprosium och dess föreningar har starka magnetiska egenskaper, vilket gör dem användbara i datalagringsenheter som hårddiskar.
(11) Neodymdelen av neodymjärnbormagneter kan ersättas med dysprosium för att öka koercitiviteten och förbättra magneternas värmebeständighet. Den används i applikationer med höga prestandakrav såsom drivmotorer för elfordon. Bilar som använder denna typ av magnet kan innehålla upp till 100 gram dysprosium per fordon. Enligt Toyotas beräknade årliga försäljning på 2 miljoner fordon kommer det snart att tömma det globala utbudet av dysprosiummetall. Magneter som ersatts med dysprosium har också hög korrosionsbeständighet.
(12) Dysprosiumföreningar kan användas som katalysatorer inom oljeraffinering och kemisk industri. Om dysprosium tillsätts som en strukturell promotor i en ferrioxidammoniaksynteskatalysator kan den katalytiska aktiviteten och värmebeständigheten hos katalysatorn förbättras. Dysprosiumoxid kan användas som ett högfrekvent dielektriskt keramiskt komponentmaterial, med en struktur av Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, som kan användas för dielektriska resonatorer, dielektriska filter, dielektriska diplexrar och kommunikationsenheter.
Posttid: 2023-aug-23