Elfen Daear Prin Hud: “Brenin Magnet Parhaol” -Nodymiwm

bastnasite

Mae neodymiwm, rhif atomig 60, pwysau atomig 144.24, gyda chynnwys o 0.00239% yn y gramen, yn bodoli'n bennaf mewn monazite a bastnaesite. Mae saith isotop o neodymiwm eu natur: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 a 150, y mae gan Neodymiwm 142 y cynnwys uchaf yn eu plith. Gyda genedigaeth praseodymium, daeth neodymiwm i fodolaeth. Fe wnaeth dyfodiad Neodymiwm actifadu'r cae daear prin a chwarae rhan bwysig ynddo. Ac mae'n dylanwadu ar farchnad brin y Ddaear.

Darganfod neodymiwm

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), darganfyddwr neodymiwm

Ym 1885, darganfu cemegydd Awstria Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach Neodymium yn Fienna. Gwahanodd neodymiwm a praseodymiwm oddi wrth ddeunyddiau neodymiwm cymesur trwy wahanu a chrisialu tetrahydrad amoniwm nitrad oddi wrth asid nitrig, ac ar yr un pryd wedi'i wahanu gan ddadansoddiad sbectrol, ond ni chafodd ei wahanu ar ffurf gymharol bur tan 1925.

Er y 1950au, cafwyd neodymiwm purdeb uchel (dros 99%) yn bennaf trwy broses cyfnewid ïon o monazite. Mae'r metel ei hun ar gael trwy electrolyzing ei halen halid. Ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o neodymiwm yn cael ei dynnu o (CE, LA, ND, PR) CO3F yn Basta Nathanite a'i buro trwy echdynnu toddyddion. Gwarchodfa puro cyfnewid ïon y purdeb uchaf hwnnw (fel arfer> 99.99%) i'w baratoi. Er hynny mae'n anodd cael gwared ar yr olrhain olaf o praseodymiwm yn yr oes pan fydd gweithgynhyrchu yn dibynnu ar dechnoleg crisialu cam, mae gan y gwydr neodymiwm cynnar a weithgynhyrchir yn y 1930au liw porffor purach a thôn lliw mwy coch neu oren na'r fersiwn fodern.

Metel neodymium

Mae gan neodymiwm metelaidd lewyrch metelaidd arian llachar, pwynt toddi o 1024 ° C, dwysedd o 7.004 g/cm, a pharamagnetiaeth. Nodymiwm yw un o'r metelau daear prin mwyaf gweithgar, sy'n ocsideiddio ac yn tywyllu yn yr awyr yn gyflym, yna'n ffurfio haen ocsid ac yna'n pilio i ffwrdd, gan ddatgelu'r metel i ocsidiad pellach. Felly, mae'r sampl neodymiwm gyda maint o un centimetr wedi'i ocsidio'n llwyr o fewn blwyddyn. Mae'n ymateb yn araf mewn dŵr oer ac yn gyflym mewn dŵr poeth.

Cyfluniad electronig neodymiwm

Cyfluniad electronig:

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

Mae perfformiad laser neodymiwm yn cael ei achosi gan drosglwyddo electronau orbitol 4f rhwng gwahanol lefelau egni. Defnyddir y deunydd laser hwn yn helaeth wrth gyfathrebu, storio gwybodaeth, triniaeth feddygol, peiriannu, ac ati yn eu plith, defnyddir yttrium alwminiwm garnet Y3Al5O12: ND (YAG: ND) yn helaeth gyda pherfformiad rhagorol, a garnium sganciwm galium galium galium wedi'i dopio â ND gydag effeithiolrwydd uwch gydag effeithiolrwydd uwch.

Cymhwyso neodymiwm

Y defnyddiwr mwyaf o neodymiwm yw deunydd magnet parhaol NDFEB. Gelwir magnet NDFEB yn “frenin magnetau parhaol” oherwydd ei gynnyrch ynni magnetig uchel. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn electroneg, peiriannau a diwydiannau eraill ar gyfer ei berfformiad rhagorol. Dywedodd Francis Wall, athro mwyngloddio cymhwysol yn Ysgol Mwyngloddio Cumberland, Prifysgol Exeter, y DU: “O ran magnetau, nid oes unrhyw beth a all gystadlu â neodymiwm mewn gwirionedd. Mae datblygiad llwyddiannus sbectromedr magnetig alffa yn nodi bod priodweddau magnetig magnetau NDFEB yn China yn y byd.

Magnet neodymiwm ar ddisg galed

Gellir defnyddio neodymiwm i wneud cerameg, gwydr porffor llachar, rhuddem artiffisial mewn laser a gwydr arbennig a all hidlo pelydrau is -goch. Defnyddir ynghyd â praseodymium i wneud gogls ar gyfer chwythwyr gwydr.

Gall ychwanegu 1.5% ~ 2.5% nano neodymium ocsid i mewn i magnesiwm neu aloi alwminiwm wella perfformiad tymheredd uchel, tyndra aer ac ymwrthedd cyrydiad yr aloi, ac fe'i defnyddir yn helaeth fel deunydd awyrofod ar gyfer hedfan.

Mae garnet alwminiwm nano-yttrium wedi'i dopio â nano-nodymiwm ocsid yn cynhyrchu trawst laser tonnau byr, a ddefnyddir yn helaeth ar gyfer weldio a thorri deunyddiau tenau gyda thrwch o dan 10mm mewn diwydiant.

ND: gwialen laser yag

Mewn triniaeth feddygol, defnyddir laser garnet alwminiwm nano yttrium wedi'i dopio â nano neodymium ocsid i gael gwared ar glwyfau llawfeddygol neu ddiheintio clwyfau yn lle cyllyll llawfeddygol.

Gwneir gwydr neodymiwm trwy ychwanegu neodymiwm ocsid i doddi gwydr. Mae lafant fel arfer yn ymddangos mewn gwydr neodymiwm o dan olau haul neu lamp gwynias, ond mae glas golau yn ymddangos o dan oleuadau lamp fflwroleuol. Gellir defnyddio neodymiwm i liwio arlliwiau cain o wydr fel fioled pur, gwin coch a llwyd cynnes.

neodymiwm

Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg ac ehangu ac ymestyn gwyddoniaeth a thechnoleg daear prin, bydd gan Neodymium le defnydd ehangach