Elfen Hud Prin y Ddaear: “Brenin Magnet Parhaol” - Neodymium

bastnasit

Mae neodymium, 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 neodymiwm eu natur: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 a 150, ymhlith y mae neodymium 142 â'r cynnwys uchaf. Gyda genedigaeth praseodymium, daeth neodymium i fodolaeth. Mae dyfodiad neodymium activated y maes ddaear prin a chwarae rhan bwysig yn it.And yn dylanwadu ar y farchnad ddaear prin.

Darganfod Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), darganfyddwr neodymiwm

Ym 1885, darganfu'r fferyllydd o Awstria Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach neodymium yn Fienna. Gwahanodd neodymium a praseodymium o 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 mewn ffurf gymharol bur tan 1925.

Ers y 1950au, cafwyd neodymium purdeb uchel (dros 99%) yn bennaf trwy broses cyfnewid ïon monazite. Mae'r metel ei hun yn cael ei 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 mewn basta Nathanite a'i buro trwy echdynnu toddyddion. Cronfa puro cyfnewid ïon bod purdeb uchaf (fel arfer> 99.99%) ar gyfer preparation.Because mae'n anodd cael gwared ar yr olion olaf o praseodymium yn y cyfnod pan fydd gweithgynhyrchu yn dibynnu ar dechnoleg crisialu cam, mae gan y gwydr neodymiwm cynnar a weithgynhyrchwyd yn y 1930au liw porffor purach a thôn lliw mwy coch neu oren na'r fersiwn modern.

Neodymium metel

Mae gan neodymium metelaidd llewyrch arian metelaidd llachar, pwynt toddi o 1024 ° C, dwysedd o 7.004 g / cm, a pharamagnetiaeth. Neodymium yw un o'r metelau daear prin mwyaf gweithredol, sy'n ocsideiddio ac yn tywyllu'n gyflym yn yr aer, yna'n ffurfio haen ocsid ac yna'n pilio, gan ddatgelu'r metel i ocsidiad pellach. Felly, mae'r sampl neodymium gyda maint o un centimedr yn cael ei ocsidio'n llwyr o fewn blwyddyn. Mae'n ymateb yn araf mewn dŵr oer ac yn gyflym mewn dŵr poeth.

Ffurfweddiad electronig neodymium

Cyfluniad electronig:

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

Mae perfformiad laser neodymium yn cael ei achosi gan drawsnewidiad electronau orbital 4f rhwng gwahanol lefelau egni. Mae'r deunydd laser hwn yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn cyfathrebu, storio gwybodaeth, triniaeth feddygol, peiriannu, ac ati Yn eu plith, mae garnet alwminiwm yttrium Y3Al5O12: Nd(YAG: Nd) yn cael ei ddefnyddio'n helaeth gyda pherfformiad rhagorol, ac mae garnet gallium scandium gadolinium Nd-doped ag uwch effeithlonrwydd.

Cymhwyso Neodymium

Defnyddiwr mwyaf neodymium yw deunydd magnet parhaol NdFeB. Gelwir magnet NdFeB yn “brenin magnetau parhaol” oherwydd ei gynnyrch ynni magnetig uchel. Fe'i defnyddir yn eang mewn electroneg, peiriannau a diwydiannau eraill am ei berfformiad rhagorol. Dywedodd Francis Wall, athro mwyngloddio cymhwysol yn Ysgol Mwyngloddio Cumberland, Prifysgol Caerwysg, y DU: “O ran magnetau, nid oes unrhyw beth mewn gwirionedd a all gystadlu â neodymium. Mae datblygiad llwyddiannus Alpha Magnetig Spectrometer yn dangos bod y priodweddau magnetig o magnetau NdFeB yn Tsieina wedi mynd i mewn i'r lefel fyd-eang.

Magned neodymium ar ddisg galed

Gellir defnyddio neodymium i wneud cerameg, gwydr porffor llachar, rhuddem artiffisial mewn laser a gwydr arbennig sy'n gallu hidlo pelydrau isgoch. Defnyddir ynghyd â praseodymium i wneud gogls ar gyfer chwythwyr gwydr.

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

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

Nd: gwialen laser YAG

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

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

gwydr neodymium

Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg ac ehangu ac ehangu gwyddoniaeth a thechnoleg daear prin, bydd gan neodymium ofod defnydd ehangach