Eileamaid Talamh Tearc Draoidheil: “Rìgh nam Magnetan Maireannach” - Neodymium

bastnasite

Tha neodymium, àireamh atamach 60, cuideam atamach 144.24, le susbaint de 0.00239% anns an rùsg, ri lorg sa mhòr-chuid ann am monazite agus bastnaesite. Tha seachd isotopes de neodymium ann an nàdar: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 agus 150, agus tha an susbaint as àirde aig neodymium 142 nam measg. Le breith praseodymium, thàinig neodymium gu bith. Chuir teachd neodymium an raon talmhainn tearc an gnìomh agus chluich e pàirt chudromach ann. Agus tha buaidh aige air margaidh nan talmhainn tearc.

Lorg Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), am fear a lorg neodymium

Ann an 1885, lorg an ceimigear Ostaireach Carl Orvon Welsbach neodymium ann an Vienna. Sgar e neodymium agus praseodymium bho stuthan neodymium co-chothromach le bhith a’ sgaradh agus a’ criostalachadh ammonium nitrate tetrahydrate bho searbhag nitric, agus aig an aon àm sgar e le mion-sgrùdadh speactram, ach cha deach a sgaradh ann an cruth caran fìor-ghlan gu 1925.

Bho na 1950an, chaidh neodymium àrd-ghlanachd (os cionn 99%) fhaighinn sa mhòr-chuid tro phròiseas iomlaid ian monazite. Gheibhear am meatailt fhèin le bhith a’ dealanachadh a shalainn halide. An-dràsta, tha a’ mhòr-chuid den neodymium air a thoirt a-mach à (Ce,La,Nd,Pr)CO3F ann am basta Nathanite agus air a ghlanadh le às-tharraing le fuasglaiche. Bidh glanadh iomlaid ian a’ gleidheadh ​​an ìre as àirde de ghlanachd (mar as trice > 99.99%) airson ullachadh. Leis gu bheil e duilich an lorg mu dheireadh de praseodymium a thoirt air falbh anns an linn nuair a tha saothrachadh an urra ri teicneòlas criostalachadh ceum air cheum, tha dath purpaidh nas glaine agus tòna dath nas dearga no orains aig a’ ghlainne neodymium tràth a chaidh a dhèanamh anns na 1930an na an dreach ùr-nodha.

Meatailt neodymium

Tha deàrrsadh airgid soilleir aig neodymium meatailteach, puing leaghaidh de 1024°C, dùmhlachd de 7.004 g/cm, agus paramagnetachd. Tha neodymium mar aon de na meatailtean talmhainn tearc as gnìomhaiche, a bhios ag oxidachadh agus a’ dorchachadh gu luath san adhar, an uairsin a’ cruthachadh sreath ocsaid agus an uairsin a’ rùsgadh dheth, a’ nochdadh a’ mheatailt do oxidachadh a bharrachd. Mar sin, tha an sampall neodymium le meud aon cheudameatair air a oxidachadh gu tur taobh a-staigh bliadhna. Bidh e ag ath-fhreagairt gu slaodach ann an uisge fuar agus gu luath ann an uisge teth.

Rèiteachadh dealanach neodymium

Rèiteachadh dealanach:

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

Tha coileanadh laser neodymium air adhbhrachadh le gluasad dealanan orbital 4f eadar diofar ìrean lùtha. Tha an stuth laser seo air a chleachdadh gu farsaing ann an conaltradh, stòradh fiosrachaidh, làimhseachadh meidigeach, innealachadh, msaa. Nam measg, tha garnet alùmanum yttrium Y3Al5O12:Nd (YAG:Nd) air a chleachdadh gu farsaing le coileanadh sàr-mhath, agus garnet gadolinium scandium gallium le doping Nd le èifeachdas nas àirde.

Cleachdadh Neodymium

Is e stuth magnet maireannach NdFeB an neach-cleachdaidh as motha de neodymium. Canar “rìgh nam magnets maireannach” ri magnet NdFeB air sgàth an lùth magnetach àrd a th’ aige. Tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an eileagtronaig, innealan agus gnìomhachasan eile air sgàth a choileanadh sàr-mhath. Thuirt Francis Wall, ollamh mèinnearachd gnìomhaichte aig Sgoil Mèinnearachd Cumberland, Oilthigh Exeter, RA: “A thaobh magnets, chan eil dad ann dha-rìribh as urrainn farpais ri neodymium. Tha leasachadh soirbheachail Alpha Magnetic Spectrometer a’ nochdadh gu bheil feartan magnetach magnets NdFeB ann an Sìona air ìre den chiad ìre a ruighinn.

Magnet neodymium air diosc cruaidh

Faodar neodymium a chleachdadh airson ceirmeag, glainne purpaidh soilleir, ruby ​​fuadain ann an leusair agus glainne sònraichte a dh’ fhaodas ghathan infridhearg a shìoladh a dhèanamh. Air a chleachdadh còmhla ri praseodymium gus speuclairean-dìon a dhèanamh airson sèidearan glainne.

Faodaidh cur 1.5% ~ 2.5% nano neodymium oxide ri magnesium no alùmanum coileanadh teòthachd àrd, teannachadh èadhair agus strì an aghaidh creimeadh an aloidh a leasachadh, agus tha e air a chleachdadh gu farsaing mar stuth aerospace airson itealain.

Bidh garnet alùmanaim nano-yttrium air a dhopadh le nano-neodymium oxide a’ toirt a-mach gath laser tonn goirid, a thathas a’ cleachdadh gu farsaing airson tàthadh agus gearradh stuthan tana le tiughas fo 10mm ann an gnìomhachas.

Slat laser Nd: YAG

Ann an làimhseachadh meidigeach, thathas a’ cleachdadh laser garnet alùmanaim nano-yttrium air a dhopadh le ocsaid neodymium nano gus lotan lannsaichte a thoirt air falbh no lotan a dhì-ghalarachadh an àite sgeinean lannsaichte.

Tha glainne neodymium air a dhèanamh le bhith a’ cur neodymium oxide ri leaghadh glainne. Mar as trice nochdaidh labhandar ann an glainne neodymium fo sholas na grèine no lampa gealbhlach, ach nochdaidh gorm aotrom fo sholas lampa fluorescent. Faodar neodymium a chleachdadh gus dathan grinn de ghlainne a dhath leithid purpaidh fìor-ghlan, dearg fìona agus liath blàth.

glainne neodymium

Le leasachadh saidheans is teicneòlais agus leudachadh is leudachadh saidheans is teicneòlas talmhainn tearc, bidh àite cleachdaidh nas fharsainge aig neodymium.