Det magiska sällsynta jordartsmetallen neodym

Bastnaesit

Neodym, atomnummer 60, atomvikt 144,24, med en halt på 0,00239% i jordskorpan, huvudsakligen förekommande i monazit och bastnesit. Det finns sju isotoper av neodym i naturen:neodym142, 143, 144, 145, 146, 148 och 150, där neodym 142 har den högsta halten. Med födelsen avpraseodymelement,neodymelementet framkom också. Ankomsten avneodymelementet har aktiveratsällsynta jordartsmetallerfältet, spelade en viktig roll isällsynta jordartsmetallerfältet och kontrolleradesällsynta jordartsmetallermarknadsföra.

Upptäckten avNeodym

Karl von Welsbach (1858-1929), upptäckare avNeodym

År 1885 upptäckte den österrikiske kemisten Carl Auer von Welsbachneodymi Wien. Han separeradeneodymochpraseodymfrån symmetriskneodymmaterial genom att separera kristallint ammoniumdinitrat-tetrahydrat från salpetersyra och separerade dem genom spektralanalys. Det var dock inte förrän 1925 som de separerades i en relativt ren form.

Sedan 1950-talet, hög renhet (över 99 %)neodymhar huvudsakligen erhållits genom jonbytesprocessen av monazit. Själva metallen erhålls genom elektrolys av dess halogenidsalter. För närvarande är de flestaneodymextraheras från Bastana-sten (Ce, La, Nd, Pr) CO3F och renas genom lösningsmedelsextraktion. Jonbytesrening är reserverad för att framställa den högsta renheten (vanligtvis >99,99%). På grund av svårigheten att avlägsna de sista spåren avpraseodymi en tid då tillverkning förlitade sig på stegvis kristalliseringsteknik, tidigtneodymglas som tillverkades på 1930-talet hade en renare lila eller orange nyans än moderna versioner.

Neodymmetall

Neodymmetallhar en ljus silvermetallisk lyster, en smältpunkt på 1024 °C och en densitet på 7,004 g/cm³. Den har paramagnetism.Neodymär en av de mest aktivasällsynta jordartsmetaller, som snabbt oxiderar och mörknar i luften, och bildar ett oxidlager som sedan skalas av och exponerar metallen för ytterligare oxidation. Därför är en centimeterstorneodymprovet oxideras fullständigt inom ett år. Reagera långsamt i kallt vatten och snabbt i varmt vatten.

Neodymelektronisk layout

Elektronisk layout:

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

Laserns prestanda hosneodymberor på övergången av 4f orbitalelektroner mellan olika energinivåer. Detta lasermaterial används ofta inom kommunikation, informationslagring, medicinsk behandling, mekanisk bearbetning och andra områden. Bland dem,yttriumaluminiumGranat Y3Al5O12:Nd (YAG:Nd) används flitigt för sina utmärkta egenskaper, såväl som Nd-dopadgadolinium skandiumgalliumgranat med högre effektivitet.

Tillämpning avneodym 

Den största användaren avneodymär ett permanentmagnetmaterial av neodymjärnbor. Neodymjärnbormagneter har en hög magnetisk energiprodukt och är kända som den samtida "kungen av permanentmagneter". De används ofta inom industrier som elektronik och maskiner tack vare deras utmärkta prestanda. Francis Wall, professor i tillämpad gruvdrift vid Cumburn School of Mining vid University of Exeter i Storbritannien, sa: "När det gäller magneter finns det egentligen ingen konkurrens medneodymDen framgångsrika utvecklingen av den magnetiska spektrometern Alpha markerar att Kinas olika magnetiska egenskaper hos neodymjärnbormagneter har nått nivåer i världsklass.

Neodymmagnet på hårddisk

Neodymkan användas för att tillverka keramik, klarlila glas, artificiella rubiner i lasrar och specialglas som kan filtrera infraröda strålar. Används tillsammans medpraseodymatt tillverka skyddsglasögon för glasblåsningsarbetare.

Tillsätt 1,5 % till 2,5 % nanoneodymoxidtill magnesium- eller aluminiumlegeringar kan förbättra legeringens högtemperaturprestanda, lufttäthet och korrosionsbeständighet, och används ofta som ett flyg- och rymdmaterial.

Nanometeryttriumaluminiumgranat dopad medneodymoxidgenererar kortvågiga laserstrålar, vilka används flitigt inom industrin för svetsning och skärning av tunna material med en tjocklek på mindre än 10 mm.

 

Nd: YAG-laserstav

I medicinsk praxis, nanoyttriumaluminiumgranatlasrar dopade med nanoHögren 99,9 % neodymoxid CAS-nr 1313-97-9 (epomaterial.com)används istället för kirurgiska knivar för att ta bort kirurgiska sår eller desinficera sår.

Neodymglas tillverkas genom att tillsättaneodymoxidtill glasets smälta. Vanligtvis syns lavendel påneodymglas i solljus eller glödlampsljus, men det ser ljusblått ut i lysrörsbelysning.Neodymkan användas för att färga ömtåliga nyanser av glas som ren violett, vinröd och varm grå.

Neodymglas

Med utvecklingen av vetenskap och teknik och expansionen och utvidgningen av sällsynta jordartsmetaller,neodymkommer att ha ett större användningsutrymme.


Publiceringstid: 26 oktober 2023