Lëscht vun 17 Uwendungen vu seltenen Äerdmetaller (mat Fotoen)

AEng üblech Metapher ass, datt wann Ueleg d'Blutt vun der Industrie ass, dann ass d'Seltenerde de Vitamin vun der Industrie.

Selten Äerdmetaller sinn d'Ofkierzung vun enger Grupp vu Metaller. Selten Äerdmetaller, REE, goufen zënter Enn vum 18. Joerhonnert een nom aneren entdeckt. Et gëtt 17 Aarte vu REE, dorënner 15 Lanthaniden am Periodesystem vun de chemeschen Elementer - Lanthan (La), Cer (Ce), Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Promethium (Pm), asw. De Moment gëtt et a ville Beräicher wéi Elektronik, Petrochemie a Metallurgie wäit verbreet benotzt. Bal all 3-5 Joer kënne Wëssenschaftler nei Uwendungen vu seltenen Äerdmetaller entdecken, an eng vu sechs Erfindungen kann net vun de seltenen Äerdmetaller getrennt ginn.

China ass räich u seltenen Äerdmetaller a läit op der éischter Plaz an dräi Weltklassen: déi éischt wat d'Ressourcereserven ugeet, mat ongeféier 23%; d'Produktioun ass déi éischt, mat 80% bis 90% vun de weltwäite seltenen Äerdmetallprodukter; de Verkafsvolumen ass déi éischt, mat 60% bis 70% vun de seltenen Äerdmetallprodukter, déi an d'Ausland exportéiert ginn. Gläichzäiteg ass China dat eenzegt Land, dat all 17 Aarte vu seltenen Äerdmetaller liwwere kann, besonnesch mëttel- a schwéier selten Äerdmetaller mat aussergewéinlecher militärescher Notzung. De China säin Undeel ass beneidenswäert.

RD'Äerd ass eng wäertvoll strategesch Ressource, bekannt als "industriellt Mononatriumglutamat" a "Mamm vun den neie Materialien", a gëtt wäit verbreet an der moderner Wëssenschaft an Technologie an der Militärindustrie benotzt. Laut dem Ministère fir Industrie an Informatiounstechnologie sinn funktionell Materialien wéi selten Äerdpermanentmagnete, Lumineszenz, Waasserstoffspäicherung a Katalyse zu onverzichtbaren Rohmaterialien fir High-Tech-Industrien wéi d'Fabrikatioun vun fortgeschrattenen Ausrüstung, nei Energie an opkomende Industrien ginn. Si gëtt och wäit verbreet an der Elektronik, der petrochemescher Industrie, der Metallurgie, de Maschinnen, der neier Energie, der Liichtindustrie, dem Ëmweltschutz, der Landwirtschaft a sou weider benotzt.

Schonn 1983 huet Japan e strategescht Reservesystem fir rar Mineralstoffer agefouert, an 83% vun den inlännesche raren Äerdmetaller koumen aus China.

Kuckt Iech d'USA nach eng Kéier un, hir Reserven u seltenen Äerdmetaller sinn no China déi zweetgréisst, awer hir selten Äerdmetaller sinn all liicht selten Äerdmetaller, déi a schwéier selten Äerdmetaller a liicht selten Äerdmetaller opgedeelt ginn. Schwéier selten Äerdmetaller si ganz deier, a liicht selten Äerdmetaller si net rentabel ze ofbauen, déi vu Leit an der Industrie a gefälschte selten Äerdmetaller ëmgewandelt goufen. 80% vun den US-Importen u seltenen Äerdmetaller kommen aus China.

De Genoss Deng Xiaoping huet eemol gesot: „Et gëtt Ueleg am Mëttleren Osten a rar Äerdmetaller a China.“ D'Implikatioun vu senge Wierder ass selbstverständlech. Raar Äerdmetaller sinn net nëmmen déi néideg „MSG“ fir 1/5 vun den High-Tech-Produkter op der Welt, mä och e mächtege Verhandlungschip fir China um weltwäite Verhandlungsdësch an Zukunft. Schützt a notzt wëssenschaftlech d'Ressourcen vun de raren Äerdmetaller. Et ass an de leschte Jore vu ville Leit mat héijen Idealer zu enger nationaler Strategie ginn, déi verlaangt gëtt, fir ze verhënneren, datt wäertvoll Ressourcen vun de raren Äerdmetaller blann a westlech Länner verkaaft an exportéiert ginn. Am Joer 1992 huet den Deng Xiaoping kloer de Status vu China als e grousst Land vun de raren Äerdmetaller erkläert.

Lëscht vun den Uwendungen vun 17 seltenen Äerdmetaller

1 Lanthan gëtt a Legierungsmaterialien a landwirtschaftleche Filmer benotzt

Cerium gëtt wäit verbreet an Autoglas benotzt

3 Praseodym gëtt wäit verbreet a Keramikpigmenter benotzt

Neodym gëtt wäit verbreet a Materialien aus der Loftfaart benotzt

5 Becken liwweren Hëllefsenergie fir Satellitten

Uwendung vu 6 Samarium an Atomenergiereaktoren

7 Europium Produktiounslënsen an Flëssegkristalldisplays

Gadolinium 8 fir medizinesch Magnéitresonanztomographie

9 Terbium gëtt a Flillekeregulatoren fir Fligeren benotzt

10 Erbium gëtt a Laser-Distanzmesser a militäresche Affären benotzt

11 Dysprosium gëtt als Liichtquell fir Film an Dréckerei benotzt

12 Holmium gëtt benotzt fir optesch Kommunikatiounsapparater ze maachen

13 Thulium gëtt fir d'klinesch Diagnos an d'Behandlung vun Tumoren benotzt

14 Ytterbium-Additiv fir Computerspeicherelementer

Uwendung vu 15-Lutetium an der Energiebatterietechnologie

16 Yttrium produzéiert Drot a Fligerkraaftkomponenten

Scandium gëtt dacks fir d'Produktioun vu Legierungen benotzt

D'Detailer sinn wéi follegt:

1

Lanthan (LA)

Am Golfkrich gouf den Nuetssichtgerät mat dem seltenen Äerdelement Lanthan déi iwwerwältegend Quell vun US-Panzer. D'Bild uewen weist Lanthanchloridpulver.(Datenkaart)

Lanthan gëtt wäit verbreet a piezoelektresche Materialien, elektrothermesche Materialien, thermoelektresche Materialien, magnetoresistive Materialien, lumineszente Materialien (bloe Pulver), Waasserstoffspäichermaterialien, opteschem Glas, Lasermaterialien, verschiddene Legierungsmaterialien, etc. benotzt. Lanthan gëtt och a Katalysatoren fir d'Virbereedung vu ville organesche chemesche Produkter benotzt. Wëssenschaftler hunn Lanthan "Superkalzium" wéinst senger Wierkung op Kulturen genannt.

2

Cerium (CE)

Cer kann als Katalysator, Bouelektrode a speziell Glas benotzt ginn. Eng Ceriumlegierung ass resistent géint héich Hëtzt a kann fir d'Produktioun vun Deeler fir Düsenantrieb benotzt ginn.(Datenkaart)

(1) Cer, als Glasadditiv, kann ultraviolett an Infraroutstrahlen absorbéieren a gouf wäit verbreet an Autoglas benotzt. Et kann net nëmmen ultraviolett Strahlen verhënneren, mä och d'Temperatur am Auto reduzéieren, fir Stroum fir d'Klimaanlag ze spueren. Zënter 1997 gëtt Ceria zu all Autoglas a Japan bäigefüügt. Am Joer 1996 goufen op d'mannst 2000 Tonnen Ceria an Autoglas benotzt, a méi wéi 1000 Tonnen an den USA.

(2) Aktuell gëtt Cer a Katalysatoren fir d'Reinigung vun Autosausgaben benotzt, wat effektiv verhënnere kann, datt eng grouss Quantitéit un Autosausgaben an d'Loft entlooss gëtt. De Konsum vu Cer an den USA mécht en Drëttel vum Gesamtverbrauch vu seltenen Äerdmetaller aus.

(3) Ceriumsulfid kann a Pigmenter amplaz vu Blei, Cadmium an aner Metaller benotzt ginn, déi schiedlech fir d'Ëmwelt an de Mënsch sinn. Et kann benotzt ginn fir Plastik-, Beschichtungs-, Tënt- a Pabeierindustrie ze faarwen. Am Moment ass déi féierend Firma déi franséisch Rhône-Planck.

(4) CE: De LiSAF-Lasersystem ass e Festkierperlaser, deen an den USA entwéckelt gouf. E kann benotzt gi fir biologesch Waffen a Medikamenter z'entdecken, andeems d'Tryptophankonzentratioun iwwerwaacht gëtt. Cer gëtt a ville Beräicher wäit verbreet benotzt. Bal all Uwendungen a seltenen Äerdmetaller enthalen Cer. Zum Beispill Polierpulver, Waasserstoffspäichermaterialien, thermoelektresch Materialien, Cer-Wolframelektroden, Keramikkondensatoren, piezoelektresch Keramik, Cer-Siliciumcarbid-Abrasiven, Brennstoffzellen-Rohmaterialien, Benzinkatalysatoren, e puer permanentmagnetesch Materialien, verschidde Legierungsstähle a Net-Eisenmetaller.

3

Praseodym (PR)

Praseodym-Neodym-Legierung

(1) Praseodym gëtt wäit verbreet a Keramik fir deeglech Zwecker agesat. Et kann mat Keramikglasur gemëscht ginn, fir eng faarweg Glasur ze kréien, an et kann och als Ënnerglasurpigment benotzt ginn. De Pigment ass hellgiel mat enger purer an eleganter Faarf.

(2) Et gëtt benotzt fir permanent Magnete ze produzéieren. Wann een amplaz vu purem Neodym bëlleg Praseodym- a Neodymmetall benotzt fir permanent Magnetmaterial ze maachen, gi seng Sauerstoffresistenz a mechanesch Eegeschafte kloer verbessert, an et kann a Magnete vu verschiddene Formen veraarbecht ginn. Et gëtt wäit verbreet a verschiddenen elektroneschen Apparater a Motoren benotzt.

(3) Benotzt am katalytesche Rëssbildung vu Pëtrol. D'Aktivitéit, d'Selektivitéit an d'Stabilitéit vum Katalysator kënne verbessert ginn, andeems dat angereichert Praseodym an Neodym an de Molekularsieb vum Y-Zeolit ​​bäigefüügt ginn, fir e Katalysator fir d'Rëssbildung vu Pëtrol ze preparéieren. China huet an den 1970er Joren ugefaangen, en industriellen Asaz anzeféieren, an de Konsum klëmmt.

(4) Praseodym kann och fir Schleifpoléieren benotzt ginn. Zousätzlech gëtt Praseodym wäit verbreet am Beräich vun der optescher Faserindustrie benotzt.

4

Neodym (nd)

Firwat kann den M1-Panzer als éischt fonnt ginn? Den Panzer ass mat engem Nd:YAG-Laser-Entfernungsmesser ausgestatt, deen eng Reechwäit vu bal 4000 Meter bei kloerem Dagesliicht erreeche kann.(Datenkaart)

Mat der Gebuert vum Praseodym ass Neodym entstanen. D'Arrivée vum Neodym huet de Beräich vun de seltenen Äerdmetaller aktivéiert, eng wichteg Roll am Beräich vun de seltenen Äerdmetaller gespillt an de Maart fir selten Äerdmetaller beaflosst.

Neodym ass zënter ville Joren zu engem beléifte Maart wéinst senger eenzegaarteger Positioun am Beräich vun de seltenen Äerdmetaller ginn. De gréisste Benotzer vum Neodymmetall ass den NdFeB-Permanentmagnetmaterial. D'Entstoe vun den NdFeB-Permanentmagnete huet nei Vitalitéit an den High-Tech-Beräich vun de seltenen Äerdmetaller bruecht. Den NdFeB-Magnet gëtt wéinst sengem héije magneteschen Energieprodukt "de Kinnek vun de Permanentmagnete" genannt. E gëtt wäit verbreet an der Elektronik, Maschinnen an aneren Industrien wéinst senger exzellenter Leeschtung agesat. Déi erfollegräich Entwécklung vum Alpha Magnetic Spectrometer weist datt d'magnetesch Eegeschafte vun NdFeB-Magnete a China op e Weltklassniveau ukomm sinn. Neodym gëtt och an net-eisenhaltege Materialien agesat. D'Zousätz vun 1,5-2,5% Neodym zu Magnesium- oder Aluminiumlegierungen kann d'Héichtemperaturleistung, d'Loftdichtheet an d'Korrosiounsbeständegkeet vun der Legierung verbesseren. Vill a Loftfaartmaterialien agesat. Zousätzlech produzéiert den Neodym-dotierten Yttriumaluminiumgranat e Kuerzwellelaserstrahl, deen an der Industrie wäit verbreet beim Schweessen a Schneiden vun dënne Materialien mat enger Déckt vun ënner 10 mm agesat gëtt. An der medizinescher Behandlung gëtt den Nd:YAG-Laser amplaz vun engem Skalpell benotzt fir operéiert Wonnen ze entfernen oder ze desinfizéieren. Neodym gëtt och fir d'Faarf vu Glas- a Keramikmaterialien an als Zousaz fir Gummiprodukter benotzt.

5

Trollium (Pm)

Thulium ass en künstlecht radioaktivt Element, dat duerch Atomreaktoren produzéiert gëtt (Datenkaart)

(1) kann als Hëtztquell benotzt ginn. Liwwert Hëllefsenergie fir Vakuumdetektioun a künstlechen Satellitten.

(2) Pm147 emittéiert niddregenergie β-Strahlen, déi benotzt kënne ginn, fir Beckenbatterien ze produzéieren. Als Stroumversuergung fir Rakéitenleitinstrumenter an Aueren. Dës Zort Batterie ass kleng a kann e puer Joer kontinuéierlech benotzt ginn. Zousätzlech gëtt Promethium och a portable Röntgeninstrumenter, der Virbereedung vu Phosphor, Décktmessung a Beaconlampe benotzt.

6

Samarium (Sm)

Metall-Samarium (Datenkaart)

Sm ass hellgiel, an et ass de Rohmaterial fir Sm-Co Permanentmagnet, an de Sm-Co Magnet ass den éischte Magnet aus seltenen Äerdmetaller, deen an der Industrie benotzt gouf. Et gëtt zwou Zorte vu Permanentmagneten: SmCo5 System an Sm2Co17 System. An den fréien 1970er Joren gouf de SmCo5 System erfonnt, an de Sm2Co17 System gouf spéider erfonnt. Elo gëtt d'Nofro fir de leschte Prioritéit geluecht. D'Reinheet vum Samariumoxid, deen am Samarium Kobaltmagnet benotzt gëtt, muss net ze héich sinn. Wéinst de Käschten, ginn haaptsächlech ongeféier 95% vun de Produkter benotzt. Zousätzlech gëtt Samariumoxid och a Keramikkondensatoren a Katalysatoren benotzt. Zousätzlech huet Samarium nuklear Eegeschaften, déi als Strukturmaterial, Abschirmungsmaterial a Kontrollmaterial fir Atomenergiereaktoren benotzt kënne ginn, sou datt déi grouss Energie, déi duerch Kärspaltung generéiert gëtt, sécher benotzt ka ginn.

7

Europium (Eu)

Europiumoxidpulver (Datenkaart)

Europiumoxid gëtt meeschtens fir Phosphor benotzt (Datenkaart)

Am Joer 1901 huet den Eugène-Antole Demarcay en neit Element aus dem "Samarium" entdeckt, mam Numm Europium. Dëst Element ass wahrscheinlech nom Wuert "Europe" benannt. Europiumoxid gëtt meeschtens fir fluoreszéierend Pulver benotzt. Eu3+ gëtt als Aktivator vu roude Phosphor benotzt, an Eu2+ als bloe Phosphor. Elo ass Y2O2S:Eu3+ dee beschte Phosphor a punkto Liichteffizienz, Beschichtungsstabilitéit a Recyclingskäschten. Zousätzlech gëtt et wäit verbreet benotzt wéinst der Verbesserung vun Technologien wéi der Verbesserung vun der Liichteffizienz an dem Kontrast. Europiumoxid gouf an de leschte Joren och als stimuléiert Emissiounsphosphor fir nei medizinesch Röntgendiagnosesystemer benotzt. Europiumoxid kann och fir d'Produktioun vu faarwege Lënsen an optesche Filteren, fir Magnéitblosenspäichergeräter benotzt ginn. Et kann seng Talenter och a Kontrollmaterialien, Abschirmungsmaterialien a Strukturmaterialien vun Atomreaktoren weisen.

8

Gadolinium (Gd)

Gadolinium a seng Isotopen sinn déi effektivst Neutronenabsorber a kënnen als Inhibitoren vun Atomreaktoren benotzt ginn. (Datenkaart)

(1) Säi waasserléisleche paramagnetesche Komplex kann den NMR-Bildsignal vum mënschleche Kierper an der medizinescher Behandlung verbesseren.

(2) Säi Schwefeloxid kann als Matrixgitter vun Oszilloskopröhren a Röntgenbildschierm mat spezieller Hellegkeet benotzt ginn.

(3) Gadolinium a Gadolinium Gallium Granat ass en ideales eenzelt Substrat fir Blasengedächtnis.

(4) Et kann als fest magnetescht Killmëttel ouni Camot-Zyklusbeschränkung benotzt ginn.

(5) Et gëtt als Inhibitor benotzt fir den Niveau vun der Kettenreaktioun vun Atomkraaftwierker ze kontrolléieren, fir d'Sécherheet vun den Atomreaktiounen ze garantéieren.

(6) Et gëtt als Zousaz zu Samariumkobaltmagneten benotzt, fir sécherzestellen, datt d'Leeschtung sech net mat der Temperatur ännert.

9

Terbium (Tb)

Terbiumoxidpulver (Datenkaart)

D'Uwendung vun Terbium betrëfft haaptsächlech den High-Tech-Beräich, wat e Spëtzeprojet mat technologieintensiven a wëssensintensiven, souwéi e Projet mat bemierkenswäerte wirtschaftleche Virdeeler, mat attraktiven Entwécklungsaussichten ass.

(1) Phosphor ginn als Aktivatoren vu gréngem Pulver an dräifaarwege Phosphoren benotzt, wéi zum Beispill Terbium-aktivéiert Phosphatmatrix, Terbium-aktivéiert Silikatmatrix an Terbium-aktivéiert Cerium-Magnesiumaluminatmatrix, déi all gréngt Liicht am ugereegten Zoustand ausstrahlen.

(2) Magneto-optesch Späichermaterialien. An de leschte Joren hunn magneto-optesch Materialien aus Terbium de Skala vun der Masseproduktioun erreecht. Magneto-optesch Scheiwen aus amorphen Tb-Fe Filmer ginn als Computerspäicherelementer benotzt, an d'Späicherkapazitéit gëtt ëm den 10~15-facht erhéicht.

(3) Magneto-optescht Glas, Terbium-haltegt Faraday-Rotatiounsglas, ass dat Schlësselmaterial fir d'Produktioun vu Rotatoren, Isolatoren an Annulatoren, déi wäit verbreet an der Lasertechnologie benotzt ginn. Besonnesch d'Entwécklung vun TerFenol huet eng nei Uwendung vun Terfenol opgemaach, engem neie Material, dat an den 1970er Joren entdeckt gouf. D'Halschent vun dëser Legierung besteet aus Terbium an Dysprosium, heiansdo mat Holmium, an de Rescht ass Eisen. D'Legierung gouf fir d'éischt vum Ames Laboratory an Iowa, USA, entwéckelt. Wann Terfenol an e Magnéitfeld placéiert gëtt, ännert sech seng Gréisst méi staark wéi déi vun normale Magnéitmaterialien, wat e puer präzis mechanesch Beweegunge méiglech maache kann. Terbium-Dysprosium-Eisen gouf ufanks haaptsächlech am Sonar benotzt a gëtt haut a ville Beräicher wäit verbreet benotzt. Vum Brennstoffeinspritzsystem, der Flëssegkeetsventilsteierung, der Mikropositionéierung bis hin zu mechaneschen Aktuatoren, Mechanismen a Flillekregler fir Raumteleskope vu Fligeren.

10

Däi (Däi)

Metalldysprosium (Datenkaart)

(1) Als Zousaz zu NdFeB-Permanentmagnete kann d'Zousätz vun ongeféier 2~3% Dysprosium zu dësem Magnet seng Koerzitivkraaft verbesseren. Fréier war d'Nofro no Dysprosium net grouss, awer mat der wuessender Nofro no NdFeB-Magnete ass et zu engem néidegen Zousazelement ginn, an de Grad muss ongeféier 95~99,9% sinn, an d'Nofro ass och séier eropgaang.

(2) Dysprosium gëtt als Aktivator vu Phosphor benotzt. Dräiwäertegt Dysprosium ass e villverspriechend Aktivatiounsion vun dräifaarwege lumineszente Materialien mat engem eenzege lumineszente Zentrum. Et besteet haaptsächlech aus zwou Emissiounsbänner, eng ass giel Liichtemissioun, déi aner ass blo Liichtemissioun. Déi lumineszent Materialien, déi mat Dysprosium dotiéiert sinn, kënnen als dräifaarweg Phosphor benotzt ginn.

(3) Dysprosium ass e néidege Metallrohmaterial fir d'Virbereedung vun Terfenol-Legierungen a magnetostriktiven Legierungen, déi e puer präzis Aktivitéite vu mechanescher Bewegung ëmsetze kënnen. (4) Dysprosiummetall kann als magneto-optescht Späichermaterial mat héijer Opnamgeschwindegkeet a Liesempfindlechkeet benotzt ginn.

(5) Bei der Virbereedung vun Dysprosiumlampen ass d'Aarbechtssubstanz, déi an Dysprosiumlampen benotzt gëtt, Dysprosiumjodid, wat d'Virdeeler vun héijer Hellegkeet, gudder Faarf, héijer Faarftemperatur, klenger Gréisst, stabilem Bou asw. huet, a gouf als Liichtquell fir Film an Dréckerei benotzt.

(6) Dysprosium gëtt wéinst senger grousser Neutronenabfangquerschnittsfläche benotzt fir den Neutronenenergiespektrum ze moossen oder als Neutronenabsorber an der Atomenergieindustrie.

(7) Dy3Al5O12 kann och als magnetesch Aarbechtssubstanz fir magnetesch Killung benotzt ginn. Mat der Entwécklung vun der Wëssenschaft an der Technologie ginn d'Uwendungsberäicher vum Dysprosium kontinuéierlech erweidert a vergréissert.

11

Holmium (Ho)

Ho-Fe-Legierung (Datenkaart)

Aktuell muss den Uwendungsberäich vum Eisen weiderentwéckelt ginn, an de Verbrauch ass net ganz grouss. Viru kuerzem huet de Rare Earth Research Institute vum Baotou Steel d'Héichtemperatur- an Héichvakuumdestillatiounsreinigungstechnologie agefouert an e Metall mat héijer Rengheet Qin Ho/>RE>99,9% mat engem niddregen Undeel un net-seltenen Äerdmetaller entwéckelt.

Am Moment sinn déi wichtegst Uwendungen vu Schleisen:

(1) Als Zousaz zu Metallhalogenlampen ass eng Metallhalogenlampe eng Zort Gasentladungslampe, déi op Basis vun Héichdrockquecksëlwerlampen entwéckelt gouf, an hir Charakteristik ass, datt d'Lampe mat verschiddenen Halogeniden aus seltenen Äerdmetaller gefëllt ass. Am Moment ginn haaptsächlech Jodide aus seltenen Äerdmetaller benotzt, déi verschidde Spektrallinne beim Gasentladung ausstrahlen. Déi aktiv Substanz, déi an der Eisenlampe benotzt gëtt, ass Chiniodide. Eng méi héich Konzentratioun vu Metallatome kann an der Bouzon erreecht ginn, wouduerch d'Stralungseffizienz däitlech verbessert gëtt.

(2) Eisen kann als Zousaz fir d'Opzeechnung vun Eisen oder Milliardenaluminiumgranat benotzt ginn.

(3) Khin-dotiert Aluminiumgranat (Ho:YAG) kann 2µm Laser ausstrahlen, an d'Absorptiounsquote vum 2µm Laser duerch mënschlecht Gewief ass héich, bal dräi Gréisstenuerdnungen méi héich wéi déi vum Hd:YAG. Dofir kann, wann een Ho:YAG Laser fir medizinesch Operatiounen benotzt, net nëmmen d'Operatiounseffizienz an d'Genauegkeet verbesseren, mä och d'Wärmeschädigungsfläch op eng méi kleng Gréisst reduzéieren. De fräie Stral, deen vum Sperrkristall generéiert gëtt, kann Fett eliminéieren ouni exzessiv Hëtzt ze generéieren. Fir den Wärmeschädigung u gesondem Gewief ze reduzéieren, gëtt bericht, datt d'w-Laserbehandlung vu Glaukom an den USA de Schmerz vun der Operatioun reduzéiere kann. Den Niveau vum 2µm Laserkristall a China huet den internationale Niveau erreecht, dofir ass et néideg, dës Zort Laserkristall z'entwéckelen an ze produzéieren.

(4) Eng kleng Quantitéit Cr kann och an d'magnetostriktiv Legierung Terfenol-D bäigefüügt ginn, fir dat externt Feld ze reduzéieren, dat fir d'Sättigungsmagnetiséierung erfuerderlech ass.

(5) Zousätzlech kënnen Eisendotéiert Faseren benotzt gi fir Faserlaser, Faserverstärker, Fasersensoren an aner optesch Kommunikatiounsapparater ze maachen, déi eng ëmmer méi wichteg Roll an der haiteger schneller optescher Faserkommunikatioun spille wäerten.

12

Erbium (ER)

Erbiumoxidpulver (Informatiounstabell)

(1) D'Liichtemissioun vun Er3+ bei 1550nm ass vu besonnescher Bedeitung, well dës Wellelängt sech beim niddregsten Verloscht vun optescher Faser an der optescher Faserkommunikatioun befënnt. Nodeems et duerch 980nm an 1480nm Liicht ugereegt gouf, geet den Aas-Ion (Er3+) vum Grondzoustand 4115/2 an den Héichenergiezoustand 4I13/2 iwwer. Wann Er3+ am Héichenergiezoustand zréck an de Grondzoustand iwwergeet, emittéiert et 1550nm Liicht. Quarzfaser kënnen Liicht vu verschiddene Wellelängten duerchloossen. Allerdéngs ass d'optesch Dämpfungsquote vum 1550nm Band am niddregsten (0,15 dB/km), wat bal déi ënnescht Limit vun der Dämpfungsquote ass. Dofir ass den optesche Verloscht vun der optescher Faserkommunikatioun am Minimum wann se als Signalliicht bei 1550 nm benotzt gëtt. Op dës Manéier, wann déi entspriechend Konzentratioun vu Köder an déi entspriechend Matrix gemëscht gëtt, kann de Verstärker de Verloscht am Kommunikatiounssystem no dem Laserprinzip kompenséieren. Dofir ass am Telekommunikatiounsnetz, dat den optesche Signal vun 1550nm verstäerke muss, de Köder-dotierte Faserverstärker en essentiellen opteschen Apparat. Am Moment gouf de Köder-dotierte Siliziumdioxidfaserverstärker kommerzialiséiert. Et gëtt bericht, datt fir onnëtz Absorptioun ze vermeiden, d'dotiert Quantitéit an der optescher Faser Zénger bis Honnerte vu ppm ass. Déi séier Entwécklung vun der optescher Faserkommunikatioun wäert nei Uwendungsfelder opmaachen.

(2) (2) Zousätzlech sinn de mat Köder dotierte Laserkristall a seng 1730nm Laser an 1550nm Laser sécher fir mënschlecht A, hunn eng gutt atmosphäresch Transmissiounsleistung, eng staark Duerchdréngungsfäegkeet fir Schluechtfeldrauch, si gutt sécher, gi vum Feind net einfach erkannt, an de Kontrast vun der Stralung vu militäreschen Ziler ass grouss. Et gouf zu engem portable Laser-Distanzmesser ëmgewandelt, deen am militäreschen Asaz sécher fir mënschlecht A ass.

(3) (3) Er3+ kann a Glas bäigefüügt ginn, fir e Lasermaterial aus seltenem Äerdglas ze maachen, wat dat fest Lasermaterial mat der gréisster Ausgangspulsenergie an der héchster Ausgangsleistung ass.

(4) Er3+ kann och als aktiven Ion a Lasermaterialien mat Upconversion vu seltenen Äerdmetaller benotzt ginn.

(5) (5) Zousätzlech kann de Köder och fir d'Entfärbung an d'Faarwung vu Glas a Kristallglas benotzt ginn.

13

Thulium (TM)

Nodeems et an engem Atomreaktor bestraalt gouf, produzéiert Thulium en Isotop, deen Röntgenstralung ausstrahle kann, deen als portabel Röntgenquell benotzt ka ginn.(Datenkaart)

(1)TM gëtt als Stralequell vun engem portable Röntgenapparat benotzt. Nodeems et an engem Atomreaktor bestraalt gouf,TMproduzéiert eng Zort Isotop, déi Röntgenstralung ausstrale kann, déi benotzt ka ginn, fir portable Bluttbestrahler ze maachen. Dës Zort Radiometer kann yu-169 an ... verwandelenTM-170 ënner der Wierkung vum Héich- a Mëttelstral, a strahlt Röntgenstral aus fir Blutt ze bestrahlen an d'wäiss Bluttzellen ze reduzéieren. Et sinn dës wäiss Bluttzellen, déi d'Ofleenung vun Organtransplantatiounen verursaachen, fir d'fréizäiteg Ofleenung vun Organer ze reduzéieren.

(2) (2)TMKann och an der klinescher Diagnos a Behandlung vun Tumoren benotzt ginn, wéinst senger héijer Affinitéit fir Tumorgewebe. Schwéier seltend Äerd ass méi kompatibel wéi liicht seltend Äerd, besonnesch d'Affinitéit vum Yu ass am gréissten.

(3) (3) De Röntgensensibilisator Laobr: br (blo) gëtt als Aktivator am Phosphor vum Röntgensensibilisator benotzt fir d'optesch Empfindlechkeet ze verbesseren, wouduerch d'Beliichtung an de Schued duerch Röntgenstralung fir de Mënsch reduzéiert gëtt. × D'Stralungsdosis ass 50%, wat eng wichteg praktesch Bedeitung an der medizinescher Uwendung huet.

(4) (4) D'Metallhalogenlampe kann als Zousaz an enger neier Beliichtungsquell benotzt ginn.

(5) (5) Tm3+ kann a Glas bäigefüügt ginn, fir e Lasermaterial aus seltenen Äerdmetaller ze maachen, wat dat Festkierperlasermaterial mat dem gréissten Ausgangsimpuls an der héchster Ausgangsleistung ass. Tm3+ kann och als Aktivéierungs-Ion vu Lasermaterialien aus seltenen Äerdmetaller mat Upconversion benotzt ginn.

14

Ytterbium (Yb)

Ytterbiummetall (Datenkaart)

(1) Als thermesch Abschirmungsbeschichtungsmaterial. D'Resultater weisen datt de Spigel d'Korrosiounsbeständegkeet vun der elektrodeposéierter Zinkbeschichtung offensichtlech verbessere kann, an d'Käregréisst vun der Beschichtung mat Spigel ass méi kleng wéi déi vun der Beschichtung ouni Spigel.

(2) Als magnetostriktivt Material. Dëst Material huet d'Charakteristike vun enger riseger Magnetostriktioun, dat heescht Expansioun am Magnéitfeld. D'Legierung besteet haaptsächlech aus enger Spigel-/Ferritlegierung an enger Dysprosium-/Ferritlegierung, an e gewëssen Undeel u Mangan gëtt bäigefüügt fir eng riseg Magnetostriktioun ze produzéieren.

(3) Spigelelement, dat fir Drockmiessung benotzt gëtt. Experimenter weisen, datt d'Sensibilitéit vum Spigelelement am kalibréierten Drockberäich héich ass, wat en neie Wee fir d'Uwendung vum Spigel bei der Drockmiessung opmécht.

(4) Harzbaséiert Fëllungen fir Kavitéiten vu Molaren fir Sëlweramalgam ze ersetzen, dat fréier üblech benotzt gouf.

(5) Japanesch Wëssenschaftler hunn d'Virbereedung vun engem am Spigel dotéierten Vanadium-Baht-Granat agebettene Linnenwellenleiterlaser erfollegräich ofgeschloss, wat vu grousser Bedeitung fir d'Weiderentwécklung vun der Lasertechnologie ass. Zousätzlech gëtt de Spigel och als Fluoreszenzpulveraktivator, Radiokeramik, Zousätz fir elektronesch Computerspeicherelementer (Magnéitblosen), Glasfaserflussmëttel an optesch Glasadditiver benotzt, etc.

15

Lutetium (Lu)

Lutetiumoxidpulver (Datenkaart)

Yttrium lutetium Silikat Kristall (Datenkaart)

(1) e puer speziell Legierungen hierstellen. Zum Beispill kann eng Lutetium-Aluminiumlegierung fir d'Analyse vun der Neutronenaktivéierung benotzt ginn.

(2) Stabil Lutetiumnukliden spillen eng katalytesch Roll bei der Rëssbildung, der Alkylierung, der Hydréierung an der Polymerisatioun vu Pëtrol.

(3) D'Zousätz vun Yttriumeisen oder Yttriumaluminiumgranat kann e puer Eegeschafte verbesseren.

(4) Réimaterialien vum magnesche Blasenbehälter.

(5) E funktionelle Kompositkristall, Aluminiumyttrium-Neodym-Tetraborat mat Lutetium-Dotierung, gehéiert zum technesche Beräich vum Kristallwuesstum mat Salzléisungskillung. Experimenter weisen datt de mat Lutetium-Dotierung vun engem NYAB-Kristall dee vun engem NYAB-Kristall a punkto optescher Uniformitéit a Laserleistung iwwerleeën ass.

(6) Et gouf festgestallt, datt Lutetium potenziell Uwendungen an elektrochromeschen Displayen a niddregdimensionalen molekulare Hallefleeder huet. Zousätzlech gëtt Lutetium och an der Energiebatterietechnologie an als Aktivator vu Phosphor benotzt.

16

Yttrium (y)

Yttrium gëtt wäit verbreet benotzt, Yttriumaluminiumgranat kann als Lasermaterial benotzt ginn, Yttrium-Eisengranat gëtt fir Mikrowellentechnologie an akustesch Energietransfer benotzt, an Europium-dotiert Yttriumvanadat an Europium-dotiert Yttriumoxid ginn als Phosphor fir Faarffernseher benotzt. (Datenkaart)

(1) Zousätz fir Stol an Nichteisenlegierungen. D'FeCr-Legierung enthält normalerweis 0,5-4% Yttrium, wat d'Oxidatiounsbeständegkeet an d'Duktilitéit vun dësen Edelstahler erhéije kann; Déi ëmfaassend Eegeschafte vun der MB26-Legierung ginn offensichtlech verbessert andeems eng adäquat Quantitéit un yttriumräichem gemëschte seltenen Äerdmetall bäigefüügt gëtt, wat e puer mëttelfest Aluminiumlegierungen ersetzen a bei belaaschte Komponenten vu Fligeren agesat ka ginn. Wann eng kleng Quantitéit un yttriumräichem seltenen Äerdmetall an d'Al-Zr-Legierung bäigefüügt gëtt, kann d'Leedfäegkeet vun där Legierung verbessert ginn; D'Legierung gouf vu ville Drotfabriken a China ugeholl. D'Zousätz vun Yttrium an eng Kupferlegierung verbessert d'Leedfäegkeet an d'mechanesch Stäerkt.

(2) Siliziumnitrid-Keramikmaterial mat 6% Yttrium an 2% Aluminium kann fir d'Entwécklung vu Motordeeler benotzt ginn.

(3) Den Nd:Y:Al:Granat-Laserstrahl mat enger Leeschtung vu 400 Watt gëtt benotzt fir grouss Komponenten ze bueren, ze schneiden a schweessen.

(4) Den Elektronemikroskop-Schirm, deen aus Y-Al-Granat-Eenkristall besteet, huet eng héich Fluoreszenzhellegkeet, eng niddreg Absorptioun vu Streulicht, a gutt Héichtemperaturbeständegkeet a mechanesch Verschleißbeständegkeet.

(5) Strukturlegierungen mat héijem Yttriumgehalt, déi 90% Yttrium enthalen, kënnen an der Loftfaart an an anere Beräicher benotzt ginn, wou eng niddreg Dicht an en héije Schmelzpunkt erfuerderlech sinn.

(6) Yttrium-dotiert SrZrO3 Héichtemperatur-Protonenleitmaterial, dat de Moment vill Opmierksamkeet op sech zitt, ass vu grousser Bedeitung fir d'Produktioun vu Brennstoffzellen, Elektrolytzellen a Gassensoren, déi eng héich Waasserstofflöslechkeet erfuerderen. Zousätzlech gëtt Yttrium och als Héichtemperatur-Sprëtzmaterial, als Verdënnungsmëttel fir Atomreaktorbrennstoff, als Additiv fir permanentmagnetesch Materialien an als Getter an der Elektronikindustrie benotzt.

17

Scandium (Sc)

Metall Scandium (Datenkaart)

Am Verglach mat Yttrium- an Lanthanid-Elementer huet Scandium e besonnesch klenge Ioneradius an eng besonnesch schwaach Alkalinitéit vum Hydroxid. Dofir fällt Scandium, wann Scandium a selten Äerdelementer zesumme gemëscht ginn, als éischt aus, wann et mat Ammoniak (oder extrem verdënntem Alkali) behandelt gëtt, sou datt et einfach vun de seltenen Äerdelementer mat der Method vun der "fraktioneller Nidderschlagsléisung" getrennt ka ginn. Eng aner Method ass d'Polarisatiounszersetzung vun Nitrat fir d'Trennung ze benotzen. Scandiumnitrat ass am einfachsten ze zersetzen, wouduerch den Zweck vun der Trennung erreecht gëtt.

Sc kann duerch Elektrolyse gewonnen ginn. ScCl3, KCl a LiCl ginn während der Scandiumraffinéierung zesumme geschmolz, an den geschmoltenen Zink gëtt als Kathod fir d'Elektrolyse benotzt, sou datt Scandium op der Zinkelektrode fällt, an dann den Zink verdampft fir Scandium ze kréien. Zousätzlech kann Scandium einfach gewonnen ginn wann Äerz veraarbecht gëtt fir Uran, Thorium a Lanthanid Elementer ze produzéieren. Déi ëmfaassend Réckgewinnung vum assoziéierte Scandium aus Wolfram- an Zinnäerz ass och eng vun de wichtege Quelle vu Scandium. Scandium gëtt mhaaptsächlech am dräiwäertegen Zoustand an der Verbindung, déi liicht an der Loft an Sc2O3 oxidéiert gëtt, säi metallesche Glanz verléiert a donkelgro gëtt.　

Déi Haaptbenotzunge vu Scandium sinn:

(1) Scandium kann mat waarmem Waasser reagéieren fir Waasserstoff fräizesetzen, an ass och a Säure léislech, sou datt et e staarkt Reduktiounsmëttel ass.

(2) Scandiumoxid an -hydroxid si just alkalesch, awer seng Salzasch kann kaum hydrolyséiert ginn. Scandiumchlorid ass e wäisse Kristall, léislech a Waasser a verfléisst an der Loft.　(3) An der Metallindustrie gëtt Scandium dacks benotzt fir Legierungen (Additive vu Legierungen) ze maachen, fir d'Festigkeit, d'Häert, d'Hëtztbeständegkeet an d'Leeschtung vu Legierungen ze verbesseren. Zum Beispill kann d'Zousätzlech vun enger klenger Quantitéit Scandium zu geschmolltem Eisen d'Eegeschafte vum Goss däitlech verbesseren, während d'Zousätzlech vun enger klenger Quantitéit Scandium zu Aluminium seng Festigkeit a seng Hëtztbeständegkeet ka verbesseren.

(4) An der Elektronikindustrie kann Scandium als verschidden Hallefleederkomponenten agesat ginn. Zum Beispill huet d'Uwendung vu Scandiumsulfit a Hallefleeder am In- an Ausland Opmierksamkeet op sech gezunn, an de Ferrit-enthaltende Scandium ass och villverspriechend an ...Computermagnetkären.　

(5) An der chemescher Industrie gëtt d'Scandiumverbindung als Alkoholdehydrogenéierungs- an Dehydratiounsmëttel benotzt, wat en effiziente Katalysator fir d'Produktioun vun Ethylen a Chlor aus Offallsalzsäure ass.　

(6) An der Glasindustrie kënne speziell Glaser mat Scandium hiergestallt ginn.　

(7) An der Industrie vun den elektresche Liichtquellen hunn Scandium- a Natriumlampen, déi aus Scandium an Natrium hiergestallt sinn, d'Virdeeler vun enger héijer Effizienz an enger positiver Liichtfaarf.　

(8) Scandium gëtt et an der Natur a Form vu 45Sc. Zousätzlech gëtt et néng radioaktiv Isotope vu Scandium, nämlech 40~44Sc an 46~49Sc. Dorënner gouf 46Sc als Tracer an der chemescher Industrie, der Metallurgie an der Ozeanographie benotzt. An der Medizin gëtt et am Ausland Leit, déi d'Benotzung vu 46Sc fir d'Behandlung vu Kriibs studéieren.