Dysprosium metalas yra minkštas, blizgus sidabras reto žemės elemento (REE), naudojamas nuolatiniuose magnetuose dėl savo paramagnetinio stiprumo ir ilgaamžiškumo aukštoje temperatūroje.
Savybės
- Atominis simbolis: mir
- Atominis skaičius: 66
- Elemento kategorija: metalas lantanidas
- Atominis svoris: 162,50
- Lydymosi temperatūra: 1412 ° C
- Virimo temperatūra: 2567 ° C
- Tankis: 8,551g / cm3
- „Vickers“ kietumas: 540 MPa
Charakteristikos
Nors disprosiumo metalas yra gana stabilus aplinkos temperatūroje, jis reaguos su šaltu vandeniu ir greitai ištirps, kontaktuodamas su rūgštimis. Tačiau vandenilio fluoro rūgštyje sunkusis retųjų žemių metalas sudarys apsauginį disprosiumo fluoro (DyF) sluoksnį.3).
Pagrindinis minkšto, sidabro spalvos metalo pritaikymas yra nuolatiniuose magnetuose. Taip yra dėl to, kad grynas disprosas yra stipriai paramagnetinis aukščiau -93°C (-136°F), reiškia, kad tai traukia magnetinis laukai įvairiausiose temperatūrose.
Disprosiumas, kartu su holmiumi, taip pat turi didžiausią bet kurio elemento magnetinį momentą (traukos jėgą ir kryptį, kurią veikia magnetinis laukas).
Aukšta „Dysprosium“ lydymosi temperatūra ir neutronų absorbcijos skerspjūvis taip pat leidžia jį naudoti branduolio valdymo strypuose.
Nors dysprosium veiks be kibirkščių, jis nėra komerciškai naudojamas kaip grynas metalas ar kaip konstrukcinis lydiniai.
Kaip ir kiti lantanido (arba retųjų žemių) elementai, disprosas paprastai yra natūraliai susijęs rūdos kūnuose su kitais retųjų žemių elementais.
Istorija
1886 m., Analizuodamas erbio oksidą, prancūzų chemikas Paul-Emile Lecoq de Boisbadran pirmą kartą pripažino disprosį kaip savarankišką elementą.
Atspindėdamas intymų REE pobūdį, de Boisbaudranas iš pradžių tyrė nešvarų itrio oksidą, iš kurio, naudodamas rūgštį ir amoniaką, jis nupiešė erbį ir terbį. Nustatyta, kad pats erbio oksidas turi du kitus elementus - holmį ir tulį.
De Boisbaudranui dirbant ne savo namuose, elementai pradėjo atsiskleisti kaip rusiškos lėlės, o vėliau 32 rūgščių seka ir 26 amoniako nusodinimai de Boisbaudran sugebėjo nustatyti disprosį kaip unikalų elementą. Naująjį elementą jis pavadino po graikiško žodžio disprositos, reiškia „sunku gauti“.
Grynesnes elemento formas 1906 m. Paruošė Georgas Urbainas, o gryną formą (iki šiandien standartai), elementas buvo pagamintas tik 1950 m., po io-mainų atskyrimo ir metalografija retųjų žemių tyrimų pradininko Franko Haroldo Speddingo ir jo komandos „Ames“ laboratorijoje redukcijos metodai.
Ameso laboratorija kartu su Karinių jūrų pajėgų štabo laboratorija taip pat buvo pagrindinė plėtojant vieną iš pirmųjų pagrindinių disprosiumo naudojimo sričių - Terfenol-D. Magnetostrikcinė medžiaga buvo tiriama aštuntajame dešimtmetyje ir buvo parduota devintajame dešimtmetyje naudoti karinio jūrų laivų sonaruose, magneto-mechaniniuose jutikliuose, pavarose ir keitikliuose.
Dysprosium naudojimas nuolatiniuose magnetuose taip pat išaugo sukuriant neodimio-geležies-boras (NdFeB) magnetai devintajame dešimtmetyje. „General Motors“ ir „Sumitomo Special Metals“ atlikti tyrimai paskatino sukurti šias stipresnes, pigesnes pirmojo nuolatinio (samarium-kobaltas) magnetai, kurie buvo sukurti prieš 20 metų.
Prie NdFeB magnetinio lydinio pridedant nuo 3 iki 6 procentų disprosio (pagal svorį), padidėja magneto Curie tašką ir prievartą, tuo pačiu pagerindamas stabilumą ir našumą aukštoje temperatūroje, tuo pačiu sumažindamas demagnetizacija.
„NdFeB“ magnetai dabar yra standartas elektroninėse programose ir hibridinėse elektrinėse transporto priemonėse.
REE, įskaitant disprosiumą, 2009 m. Buvo atkreiptas į pasaulinės žiniasklaidos akiratį, po to, kai dėl Kinijos elementų eksporto apribojimų atsirado tiekimo trūkumas ir investuotojų susidomėjimas metalais. Tai, savo ruožtu, lėmė sparčiai didėjančias kainas ir dideles investicijas į alternatyvių šaltinių plėtrą.
Gamyba
Naujausias žiniasklaidos dėmesys, nagrinėjantis visuotinę priklausomybę nuo Kinijos REE gamybos, dažnai pabrėžia, kad šalis pagamina maždaug 90% visos REE gamybos.
Nors daugelyje rūdų rūšių, įskaitant monazitą ir bastnasitą, gali būti disprosiumo, šaltiniai, kuriuose yra didžiausias esančio disprosijaus procentas yra Jiangxi provincijos (Kinija) jonų adsorbcijos molis ir ksenotiminės rūdos Pietų Kinijoje ir Malaizija.
Priklausomai nuo rūdos rūšies, norint išgauti atskirus REE, reikia naudoti įvairius hidrometalurgijos metodus. Plokščiosios flotacija ir skrudinimas koncentratai yra labiausiai paplitęs būdas išgauti retųjų žemių sulfatą - pirmtako junginį, kuris gali būti perdirbamas jonų mainų būdu poslinkis. Gauti disprosiumo jonai tada stabilizuojami fluoru, kad susidarytų disprosiumo fluoridas.
Dysprosium fluoride gali būti suskaidytas į metalo luitus, kaitinant kalciu aukštoje tantalo tiglių temperatūroje.
Pasaulinė disprosiumo gamyba yra tik 1800 metrinių tonų (sudėtyje esantis disprosas) per metus. Tai sudaro tik apie 1 procentą visų retųjų žemių, tobulinamų kiekvienais metais.
Didžiausi retųjų žemių gamintojai yra „Baotou Steel Retre Earth Hi-Tech Co.“, „China Minmetals Corp.“ ir „Aluminium Corp“. Kinijos (CHALCO).
Programos
Iki šiol didžiausias disprosiumo vartotojas yra nuolatinių magnetų pramonė. Tokie magnetai dominuoja didelio efektyvumo traukos variklių, kurie naudojami hibridinėse ir elektrinėse transporto priemonėse, vėjo jėgainių generatorių ir kietųjų diskų pavarų rinkoje.
Paspauskite čia Norėdami perskaityti daugiau apie dysprosium programas.
Šaltiniai:
Emslis, Džonas. Gamtos statybiniai blokai: A-Z vadovas elementams.
„Oxford University Press“; Naujo leidimo leidimas (rugsėjo mėn.) 14 2011)
Arnoldo magnetinės technologijos. Svarbus disprosiumo vaidmuo šiuolaikiniuose nuolatiniuose magnetuose. 2012 m. Sausio 17 d.
Britanijos geologijos tarnyba. Retųjų žemių elementai. 2011 lapkritis.
URL adresas: www.mineralsuk.com
Kingsnortas, prof. Dudlis. „Ar Kinijos retųjų žemių dinastija gali išgyventi“. Kinijos pramoninių mineralų ir rinkų konferencija. Pristatymas: 2013 m. Rugsėjo 24 d.
Sekite paskui Terence'ą „Google+“