Információkat szerezhet a lágyfém történetéről, gyártásáról, alkalmazásáról
A Dysprosium metal egy puha, csillámos ezüst ritkaföldfém (REE), amelyet állandó mágnesekben használnak paramágneses szilárdsága és magas hőmérsékletű tartóssága miatt.
Tulajdonságok
- Atomszimbólum: Dy
- Atomszám: 66
- Elem kategória: lantanid fém
- Atomic Súly: 162,50
- Olvadáspont: 1412 ° C
- Forráspont: 2567 ° C
- Sűrűség: 8,551 g / cm3
- Vickers keménység: 540 MPa
Jellemzők
Bár a környezeti hőmérsékleten a levegő viszonylag stabil, a diszprózium fém hideg vízzel reagál és gyorsan savval érintkezik.
A hidrogén-fluoridban azonban a nehéz ritkaföldfém védő réteg dysprosium-fluoridot (DyF3) képez.
A puha, ezüstszínű fém fő alkalmazási területe állandó mágnesek. Ez annak köszönhető, hogy a tiszta dysprosium erősen paramágneses -93 ° C felett van, ami azt jelenti, hogy a mágneses terek széles hőmérsékleti tartományban vonzódnak.
A holmium mellett a diszprozium rendelkezik a legmagasabb mágneses momentummal (a mágneses mező által érintett húzás ereje és iránya).
A Dysprosium magas olvadáspontja és a neutron felszívódási keresztmetszete lehetővé teszi, hogy azt nukleáris vezérlőpálcákban is használják.
Míg a dysprosium szikrázás nélkül gépel, nem kereskedelmi célra használják tiszta fémként vagy szerkezeti ötvözetként .
A lantanid (vagy ritkaföldfém) elemekhez hasonlóan a dysprosium leggyakrabban természetesen társul az érc-testekben más ritkaföldfémekkel.
Történelem
A francia chemist Paul-Emile Lecoq de Boisbadran 1886-ban önálló elemként ismerte fel a dysproziumot, miközben erbium-oxidot elemzett.
A REE-ek bensőséges jellegét tükrözi, de Boisbaudran eredetileg szennyezett ittrium-oxidot vizsgálta, amelyből erbiumot és terbiumot használ fel sav és ammónia alkalmazásával.
Az önmagában található erbium-oxid két másik elemet, holmiumot és tóriumot tartalmaz.
Ahogy de Boisbaudran otthonában dolgozott, az elemek orosz babákkal kezdtek felfedezni magukat, és 32 savszekvencia és 26 ammónia csapadék után, de Boisbaudran képes volt a dysprosium egyedülálló elemeként azonosítani. Az új elemet a görög dysprositos szó után nevezte el, ami azt jelenti, hogy "nehéz elérni".
Az elem tiszta formáit 1906-ban készítette Georges Urbain, miközben az elem tiszta formáját (mai szabványok szerint) 1950-ig nem gyártották, a Frank-Harold Spedding, i-exchange-szétválasztás és metallográfiai redukciós technikák kifejlesztése után a ritkaföldkutatás úttörője és csapata az Ames Laboratory-nál.
Az Ames Laboratórium, a Naval Ordnance Laboratory mellett, szintén központi szerepet töltött be a dysprosium Terfenol-D egyik elsődleges felhasználásának egyikében. A magnetostrikciós anyagot az 1970-es években kutatták, és az 1980-as években forgalomba hozták a tengeri hangsugárzók, magneto-mechanikus érzékelők, működtetők és átalakítók számára.
A permanens mágneseknél a diszprozium használata az 1980-as években neodímium- vas- bór (NdFeB) mágnesekkel is megnőtt. A General Motors és a Sumitomo Special Metals kutatásai az első állandó (szamárium- kobalt ) mágnesek erősebb, olcsóbb változatainak létrehozását eredményezték, amelyet 20 évvel korábban fejlesztettek ki.
Az NdFeB mágneses ötvözetben lévő 3-6 tömeg% diszprozium hozzáadása növeli a mágnes Curie pontját és koercitivitását, ezáltal javítva a stabilitást és a teljesítményt magas hőmérsékleten, miközben csökkenti a demagnetizációt.
A NdFeB mágnesek az elektronikus alkalmazások és a hibrid elektromos járművek standardjai.
A REE-ek, beleértve a dysprosiumot is, 2009-ben a globális média középpontjába helyezték, miután az elemek kínai exportja korlátozta a kínálati hiányosságokat és a befektetők érdeklődését a fémek iránt. Ez viszont gyors növekedést és jelentős alternatív források fejlesztését eredményezte.
Termelés
A kínai REE produkciótól való globális függőség vizsgálata során a legutóbbi médiafigyelem gyakran rámutat arra, hogy az ország a globális REE termelés mintegy 90% -át teszi ki.
Míg számos érettípus, köztük a monazit és a bastnazit tartalmaz dysprosiumot, a legmagasabb százalékban tartalmazó diszprozium a kínai Jiangxi tartomány ionadszorpciós agyagai és a xenotimércek Dél-Kínában és Malajziában.
Az érc típusától függően különböző hidrometallurgiai módszereket kell alkalmazni az egyes REE-ek kinyeréséhez. A koncentrátumok habos flotálása és pörkölése a leggyakoribb módszer a ritkaföldfém-szulfát kivonására, amely egy prekurzor vegyület, amelyet következésképpen ioncsere-elmozdulás útján feldolgozhatunk. A kapott diszproziumionokat fluoriddal stabilizálják és diszprózium-fluoridot képeznek.
A diszprozium-fluorid fémtestekká redukálható magas kalciumtartalmú tantál téglalapokban történő melegítéssel.
A dysprosium globális termelése évente kb. 1800 tonna (dysprosium) mennyiségre korlátozódik. Ez minden évben csak mintegy 1 százaléka az összes ritkaföldfém finomított.
A legnagyobb ritkaföldfém-gyártók közé tartozik a Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co., Kína Minmetals Corp. és az Aluminium Corp. of China (CHALCO).
Alkalmazások
A dysprosium legnagyobb fogyasztója az állandó mágnesipar. Az ilyen mágnesek dominálnak a nagy hatékonyságú vontatómotorok piacán, amelyeket hibrid és elektromos járművek, szélturbina generátorok és merevlemez-meghajtók használnak.
Kattintson ide, ha többet szeretne tudni a dysprosium alkalmazásokról.
Forrás:
Emsley, John. A természet építőkövei: Az elemek AZ útmutatója .
Oxford University Press; Új kiadás kiadás (2011. szeptember 14.)
Arnold Magnetic Technologies. A diszprozium fontos szerepe a modern permanens mágnesekben . 2012. január 17.
British Geological Survey. Ritka földi elemek . 2011. november.
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, Dudley professzor. "Lehet a kínai ritka földi dinasztia túlélni". Kína ipari ásványok és piacok konferenciája. Bemutatás: 2013. szeptember 24.
Terence kövesse a Google + -ot