Hankige teavet selle pehme metalli ajaloo, tootmise, rakenduste kohta
Düsprosiumi metall on pehme, läikiva ja hõbedase haruldaste muldmetallide (REE), mida kasutatakse püsimagnetidena selle paramagnetilise tugevuse ja kõrge temperatuuri vastupidavuse tõttu.
Omadused
- Atomic Symbol: Dy
- Aatominumber: 66
- Element Kategooria: Lanthanide metal
- Aatommass: 162.50
- Sulamistemperatuur: 1412 ° C
- Keemistemperatuur: 2567 ° C
- Tihedus: 8,551 g / cm 3
- Vickersi kõvadus: 540 MPa
Omadused
Kuigi ümbritseva õhu temperatuuril on suhteliselt stabiilne õhu käes, reageerib düsproosium metall külma veega ja lahustub kiiresti happelises kontaktis.
Hüdrofluoriidhappes moodustab raske haruldane muldmetall siiski düsprosiumi fluoriidi (DyF 3 ) kaitsva kihi.
Pehme hõbeda metalli põhirakenduseks on püsimagnetid. See on tingitud asjaolust, et puhas düsproosium on tugevalt paramagneetiline üle -93 ° C (-136 ° F), mis tähendab, et see on huvitatud magnetilistest väljadest mitmesugustes temperatuurides.
Koos holmiumiga on düsproosiumil ka ükskõik millise elemendi suurim magnetilist momenti (tugevuse ja väljatõmbamise suund, mille mõjutab magnetväli).
Düsprostiumi kõrge sulamistemperatuur ja neutronite imemisvõimsuse ristlõige võimaldavad seda kasutada ka tuumajuhtris.
Kuigi düsproosium hakkab masina ilma sädemeteta, ei kasutata seda puhtas metallis ega struktuurivahendites.
Nagu teised lantaniidi (või haruldaste muldmetallide) elemendid, on düsproosium kõige sagedamini looduslikult seotud teiste maakide haruldaste muldmetallidega sisaldavate maakidega.
Ajalugu
Prantsuse keemik Paul-Emile Lecoq de Boisbadran tunnistas esmakordselt 1886. aastal iseseisva düsprosiumi, analüüsides erbiooksiidi.
Peegeldades REE intiimset olemust, alustas de Boisbaudran esmalt ebapuhtusläbiva ütriumi oksiidiga uurimist, millest ta kasutas hapet ja ammoniaaki kasutades erbiumit ja terbiumit.
Eriti oksiid ise sisaldas kahte muud elementi - holmium ja tulium.
Kuna de Boisbaudran töötas oma kodus eemal, hakkasid need elemendid end ilmunud nagu venelased nukkid ning pärast 32 happejärjestust ja 26 ammoniaagi sadestamist oli de Boisbaudran suuteline eristama düsprosiumi. Ta nimetas uut elementi pärast kreeka sõna dysprositos , mis tähendab "raske saada".
1906. aastal valmis Georges Urbaini elemendi rohkem puhtaid vorme, samas kui elementaarse puhtal kujul (tänapäevaste standardite järgi) ei toodetud enne 1950. aastat, pärast ioonvahetuse eraldamise ja metallograafilise vähendamise tehnoloogiate arendamist Frank Harold Speddingi poolt haruldaste muldmetallide teadlaste pioneer ja tema meeskond Amesi laboris.
Amesi laboratoorium koos mereväe sõjavarustuse laboriga oli kesksel kohal ka düsproosiumi Terfenol-D esimese suurema kasutuse arendamisel. Magnetostriktiivne materjal uuriti 1970. aastatel ja müüdi 1980-ndatel kasutamiseks mereväe sonarides, magnetomagnetisensorites, ajamites ja andurites.
1980. aastate vältel kasvas ka Düsprosiumi kasutamine püsimagnetites neodüüm- raud - boori (NdFeB) magnetide loomisega. General Motorsi ja Sumitomo spetsiaalmetallide uuringud viinud nende esimese, püsiva (samariumi- koobalti ) magnetilise tugevama ja odavama versiooni loomisele, mis oli välja töötatud 20 aastat tagasi.
NdFeB magnetilise sulami 3 kuni 6-protsendilise düsprotsiumi lisamine NdFeB magnetilisele sulamile suurendab magnetilise Curie punkti ja koeritsity, parandades seeläbi stabiilsust ja jõudlust kõrgetel temperatuuridel, vähendades samal ajal ka demagneetilisust.
NdFeB magnetid on nüüd elektrooniliste rakenduste ja hübriidsõidukite standard.
REEd, sealhulgas düsproosium, tõid 2009. Aastal ülemaailmsele meediaväljavaadetele, kuna elementide Hiina ekspordi piirangud tõid kaasa pakkumise puudujäägi ja investorite huvi metallide vastu. See omakorda viis hindade kiirele tõusule ja märkimisväärsetele investeeringutele alternatiivsete allikate väljatöötamisse.
Tootmine
Hiljutised meedia tähelepanu uurimine ülemaailmse sõltuvuse kohta Hiina REE-tootmises näitab sageli asjaolu, et riik moodustab ligikaudu 90% kogu maailma taastuvenergia tootest.
Kuigi mitu maagi tüüpi, kaasa arvatud monatsiit ja bastnaiit, võivad sisaldada düsprosiumi, on kõige suurema sisaldusega düsprosiumi sisaldavate allikate hulka Jiangxi provintsi, Hiina ja xenotime-maakide ioonide adsorptsiooni savid Lõuna-Hiinas ja Malaisias.
Sõltuvalt maagi liigist tuleb individuaalsete taaskasutussüsteemide väljavõtmiseks kasutada mitmesuguseid hüdrometallurgilisi meetodeid. Kontsentraatide flotation ja röstimine on kõige sagedasem haruldaste muldmetalli sulfaatide, eelkäija ühendi ekstraheerimise meetod, mida saab seetõttu töödelda ioonvahetuse nihke abil. Saadud düsprosiumi ioonid stabiliseeritakse seejärel fluoriga, et moodustuks düsprotsiumfluoriid.
Düsproosiumfluoriidi saab vähendada metallist valuplokkideks, kuumutades kaltsiumit kõrgetel temperatuuridel tantaali tiiglites.
Düsprosiumi ülemaailmne toodang on piiratud ligikaudu 1800 tonni (sisaldab düsprosiumi) aastas. See moodustab umbes 1 protsenti haruldast mulda igal aastal.
Suurimateks haruldaste muldmetallide tootjate hulka kuuluvad Baotou terase haruldaste muldmetallide Hi-Tech Co., Hiina Minmetals Corp ja Hiina Aluminum Corp (CHALCO).
Taotlused
Suurim düsprosiumi tarbija on kaugeltki püsimagnetite tööstus. Sellised magnetid domineerivad kõrgefektiivsete veotiismootorite turul, mida kasutatakse hübriid- ja elektrisõidukites, tuuleturbiini generaatorites ja kõvaketta ajamites.
Klõpsake siin, et rohkem teada saada düsprosiumirakenduste kohta.
Allikad:
Emsley, John. Looduse ehitusblokid: elementide AZ juhend .
Oxford University Press; Väljaande uus väljaanne (14. september 2011)
Arnold Magnetic Technologies. Düsprosiumi tähtis roll kaasaegsetel püsimagnetidel . 17. jaanuar 2012.
Briti geoloogiline uuring. Haruldased maa elemendid . November 2011
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, prof. Dudley. "Kas Hiina haruldaste muldade dünastia võib ellu jääda". Hiina tööstusliku mineraalide ja turgude konverents. Esitlus: 24. september 2013.
Järgi Terence teenuses Google+