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釹在磁鐵方面是當(dāng)之無(wú)愧的“王”_嘉銘磁鐵

發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 08:53:28

       金屬元素,符號(hào)Nd(neodymium)。是一種稀土元素。銀白色,在空氣中容易氧化。用來(lái)制合金和光學(xué)玻璃等,也用于激光材料。
 
       英國(guó)埃克塞特大學(xué)坎本礦業(yè)學(xué)院應(yīng)用礦業(yè)學(xué)教授弗朗西斯沃爾表示:“在磁鐵方面,釹是當(dāng)之無(wú)愧的“王”。”“到目前為止,它們是應(yīng)用的最佳選擇。”釹是一種所謂的稀土元素,是一種銀色金屬,在可再生能源中扮演著非常重要的角色。當(dāng)它與鐵和硼結(jié)合時(shí),就能制造出對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都很重要的強(qiáng)力磁鐵。
 
       沃爾解釋說(shuō),盡管名稱如此,像釹這樣的稀土元素并不是特別稀有。元素相對(duì)豐富。在地殼中發(fā)現(xiàn)的一些元素與聽(tīng)起來(lái)更像路人的元素銅的含量相同。挑戰(zhàn)在于,釹在很大程度上是由一個(gè)國(guó)家控制的。
 
       世界上大約85%的釹來(lái)自中國(guó)的幾個(gè)礦山。中國(guó)北方的包頭開采造成了一個(gè)有毒湖泊和其他環(huán)境災(zāi)難。其他地方也有一些小礦——比如布隆迪的彩虹稀土礦和馬拉維的Mkango礦——但通常情況下,即使是中國(guó)以外的礦也傾向于把它們的礦藏送到中國(guó)進(jìn)行加工。加州帕斯山稀土礦的情況也是這樣。
 
       釹開采和加工的一個(gè)巨大瓶頸是資金。沃爾解釋說(shuō):“當(dāng)時(shí)有大量的稀土勘探項(xiàng)目,如果不進(jìn)行下一階段的投資,這些項(xiàng)目就會(huì)逐漸放緩。”沃爾預(yù)計(jì),隨著需求的增加,其他供應(yīng)商也將進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng),更多的礦山將有開發(fā)的空間。
 
       釹,原子序數(shù) 60,原子量144.24,元素名來(lái)源于希臘文,原意是“孿生”。1841年瑞典化學(xué)家莫桑德?tīng)枏拟嬐林械玫界挕⑩S的混合物;1885年奧地利的韋耳斯拔從中分離出綠色的鐠鹽和玫瑰色的釹鹽,并確定它們是兩種新元素。釹在地殼中的含量為0.00239%,主要存在于獨(dú)居石和氟碳鈰礦中。自然界存在7種釹的同位素:釹142、143、144、145、146、148、150,其中釹142含量最高。
 
       發(fā)現(xiàn)歷史
 
       發(fā)現(xiàn)人:馮·韋爾塞巴赫 發(fā)現(xiàn)年代:1885年
 
       發(fā)現(xiàn)過(guò)程:1885年由馮·韋爾塞巴赫發(fā)現(xiàn)的。
 
       自莫桑德?tīng)栂群蟀l(fā)現(xiàn)鑭、鉺和鋱以后,各國(guó)化學(xué)家特別注意從已發(fā)現(xiàn)的稀土元素去分離新的元素。在發(fā)現(xiàn)釤和釓的同一時(shí)期里,1885年奧地利化學(xué)家韋爾塞巴赫從didymium(當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是一種稀土元素)的氧化物中分離出兩種新元素的氧化物,其中一種被命名為neodidymium,后來(lái)被簡(jiǎn)化為neodymium,元素符號(hào)Nd。
 
       釹、鐠、釓、釤都是從當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是一種稀土元素didymium中分離出來(lái)的。由于它們的發(fā)現(xiàn),didymium不再被保留。而正是它們的發(fā)現(xiàn)打開了發(fā)現(xiàn)稀土元素的第三道大門,是發(fā)現(xiàn)稀土元素的第三階段。但這僅是完成了第三階段的一半工作。確切的將應(yīng)該是打開了鈰的大門或完成了鈰的分離,另一半就將是打開釔的大門或是完成釔的分離。
 
       是稀土金屬中的一種。稀土是歷史遺留的名稱,從18世紀(jì)末葉開始被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)人們慣于把不溶于水的固體氧化物稱作土,例如把氧化鋁叫做陶土,氧化鎂叫苦土。稀土是以氧化物狀態(tài)分離出來(lái),很稀少,因而得名稀土,稀土元素的原子序數(shù)是21(Sc)、39(Y)、57(La)至71(Lu)。它們的化學(xué)性質(zhì)很相似,這是由于核外電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的。它們一般均生成三價(jià)化合物。鈧的化學(xué)性質(zhì)與其它稀土差別明顯,一般稀土礦物中不含鈧。钷是從鈾反應(yīng)堆裂變產(chǎn)物中獲得,放射性元素147Pm半衰期2.7年。過(guò)去認(rèn)為钷在自然界中不存在,直到1965年,荷蘭的一個(gè)磷酸鹽工廠在處理磷灰石中,才發(fā)現(xiàn)了钷的痕量成分。
 
       因此,中國(guó)1968年將钷劃入64種有色金屬之外。1787年瑞典人阿累尼斯(C.A.Arrhenius)在斯德哥爾摩(Stockholm)附近的伊特比(Ytterby)小鎮(zhèn)上尋得了一塊不尋常的黑色礦石,1794年芬蘭化學(xué)家加多林(J.Gadolin)研究了這種礦石,從其中分離出一種新物質(zhì),三年后(1797年),瑞典人愛(ài)克伯格(A.G.Ekeberg)證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn),并以發(fā)現(xiàn)地名給新的物質(zhì)命名為Ytteia(釔土)。后來(lái)為了紀(jì)念加多林,稱這種礦石為Gadolinite(加多林礦,即硅鈹釔礦)。 1803年德國(guó)化學(xué)家克拉普羅茲(M.H.Klaproth)和瑞典化學(xué)家柏齊力阿斯(J.J.Berzelius)及希生格爾(W.Hisinger)同時(shí)分別從另一礦石(鈰硅礦)中發(fā)現(xiàn)了另一種新的物質(zhì)---鈰土(Ceria)。
 
1839年瑞典人莫桑得爾(C.G.Mosander)發(fā)現(xiàn)了鑭和鐠釹混合物(didymium)。1885年奧地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)從莫桑得爾認(rèn)為是“新元素”的鐠釹混合物中發(fā)現(xiàn)了鐠和釹。1879年法國(guó)人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)發(fā)現(xiàn)了釤。1901年法國(guó)人德馬爾賽(E.A.Demarcay)發(fā)現(xiàn)了銪。1880年瑞士馬利納克(Marignac)發(fā)現(xiàn)了釓。1843年莫桑得爾發(fā)現(xiàn)了鋱和鉺。1886年布瓦普德朗發(fā)現(xiàn)了鏑。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)發(fā)現(xiàn)了鈥和銩。1974年美國(guó)人馬瑞斯克(J.A.Marisky)等從鈾裂產(chǎn)物中得到钷。1879年瑞典人尼爾松(L.F.Nilson)發(fā)現(xiàn)了鈧。從1794年加多林分離出釔土至1947年制得钷,歷時(shí)150多年。

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