Fáðu upplýsingar um sögu, framleiðslu, umsóknir á þessu mjúka málmi
Dysprosium málmur er mjúkur, gljáandi silfur sjaldgæfur jörðareining (REE) sem er notaður í varanlegum seglum vegna þess að hann er sterkur og hárþolinn.
Eiginleikar
- Atomic Tákn: Dy
- Atómnúmer: 66
- Element Flokkur: Lantaníð málmur
- Atómþyngd: 162,50
- Bræðslumark: 1412 ° C
- Sogpunktur: 2567 ° C
- Density: 8.551g / cm 3
- Vickers hörku: 540 MPa
Einkenni
Þó tiltölulega stöðugt í lofti við umhverfishita, mun dysprosium málmur hvarfast við köldu vatni og leysist hratt í snertingu við sýrur.
Í flúorsýru myndast þungur sjaldgæft jörð málmur hins vegar verndandi lag af dysprosíumflúoríði (DyF 3 ).
Mjúk, silfurlitað málmur er aðalforritið í fasta seglum. Þetta stafar af því að hreint dysprosíum er sterklega paramagnetic yfir -93 ° C (-136 ° F), sem þýðir að það er dregið að segulsviði innan margs hitastigs.
Samhliða holmíum hefur dysprosíum einnig hæsta segulmagnaðir augnablik (styrkur og stefna togsins sem hefur áhrif á segulsvið) af einhverjum þáttum.
Hámark bráðnarhitastig Dysprosium og frásogsnýting í nifteindum leyfa einnig að það sé notað í kjarnavopnum.
Þó dysprosium muni véla án þess að sparka, er það ekki notað í viðskiptum sem hreint málm eða í burðarvirki.
Eins og önnur lantaníð (eða sjaldgæf jörð) þættir, er dysprosíum oftast tengt náttúrulega í málmgrýti með öðrum sjaldgæfum jörðarefnum.
Saga
Franski efnafræðingurinn Paul-Emile Lecoq de Boisbadran þekkti fyrst dysprosíum sem sjálfstætt frumefni árið 1886, meðan hann var að greina erbiumoxíð.
De Boisbaudran, sem endurspeglar náinn eðli REEs, var í upphafi að rannsaka óhreint yttríumoxíð, en hann dró erbríum og terbíum með sýru og ammoníaki.
Erbíumoxíð, sjálft, fannst vera með tvær aðrar þættir, holmíum og þulíum.
Eins og de Boisbaudran starfaði í heima hjá sér, byrjaði þættirnir að sýna sig eins og rússneska dúkkur, og eftir 32 sýni og 26 ammoníak úrkomu, var de Boisbaudran fær um að greina dysprosíum sem einstakt frumefni. Hann nefndi nýja þætti eftir gríska orðið dysprositos , sem þýðir "erfitt að fá".
Fleiri hreinar gerðir frumefnisins voru undirbúin árið 1906 af Georges Urbain, en hreint form (samkvæmt staðlar í dag) frumefnisins var ekki framleitt fyrr en árið 1950, eftir að þróun IO-skipta aðgreiningar og málmfræðilegur minnkunartækni eftir Frank Harold Spedding, a brautryðjandi í sjaldgæfum jarðarannsóknum og lið hans hjá Ames Laboratory.
Ames rannsóknarstofan, ásamt Naval Ordnance Laboratory, var einnig miðpunktur í að þróa eitt af fyrstu meiriháttar notkun dysprosíums, Terfenol-D. Magnetostrictive efni var rannsakað á áttunda áratugnum og markaðssett á tíunda áratugnum til notkunar í flotans sonum, magneto-vélrænni skynjara, hreyfla, og transducers.
Notkun dysprosíums í varanlegri seglum jókst einnig með því að búa til magn neodymium- járnbórs (NdFeB) á 1980-talinu. Rannsóknir hjá General Motors og Sumitomo Special Metals leiddu til þess að þessi sterkari og ódýrari útgáfur fyrstu fyrstu (samarium- kóbalt ) segulmagnaðirnar, sem höfðu verið þróaðar 20 árum áður, voru búin til.
Aukningin á milli 3 til 6 prósent dysprosíums (miðað við þyngd) við NdFeB segulmagnaðir málmblöndur eykur Curie punktinn og þvingunarferlið, þannig að bæta stöðugleika og frammistöðu við háan hita en einnig að draga úr demagnetization.
NdFeB segullar eru nú staðalbúnaður í rafrænum forritum og blendingur rafknúinna ökutækja.
The REEs, þar á meðal dysprosium, voru lagðar inn í alþjóðlegu fjölmiðla sviðsljósið árið 2009 eftir takmarkanir á kínverskum útflutningi þættanna leiddu til framboðsbrota og áhugasvið fjárfesta í málmunum. Þetta leiddi til þess að hratt hækkaði verð og veruleg fjárfesting í þróun annarra heimilda.
Framleiðsla
Nýleg fjölmiðlavernd sem fjallar um alþjóðlegt ósjálfstæði á kínversku REE framleiðslunni vekur oft áherslu á að landið reikir um u.þ.b. 90% af alþjóðlegu REE framleiðslu.
Þó að mörg málmgrýti, þar á meðal monazít og bastnasite, geta innihaldið dysprosíum, eru uppsprettur með hæsta prósentu af dysprosíum sem innihalda jónadótsleifar í Jiangxi-héraði, Kína og xenotímmalm í Suður-Kína og Malasíu.
Það fer eftir tegund af málmgrýti, verður að nota margs konar hydrometallurgical tækni til að draga úr einstökum REEs. Froth flotering og steikting á þykkni er mest algengasta aðferðin við útdráttur sjaldgæf jarðsúlfats, forveraefnasamband sem þar af leiðandi er hægt að meðhöndla með jónaskiptabreytingu. Dysprosíumjónarnar sem myndast eru síðan stöðugir með flúor til að mynda dysprosíumflúoríð.
Dysprosíumflúoríð er hægt að minnka í málmgrófar með því að hita við kalsíum við háan hita í tantalum.
Heildarframleiðsla dysprosíums er takmörkuð við um 1800 tonn (innihalda dysprosium) á ári. Þetta reikningur fyrir aðeins um það bil 1 prósent af öllum sjaldgæfum jörðum hreinsaður á hverju ári.
Stærstu sjaldgæfa jörð framleiðendur eru Baotou Stál sjaldgæft Earth Hi-Tech Co, Kína Minmetals Corp, og Aluminium Corp í Kína (CHALCO).
Umsóknir
Langstærsti neytandi dysprosíums er fasta segulliðnaðurinn. Slíkar segullar ráða yfir markaðnum fyrir afkastamikil mótorar sem eru notaðir í blendinga og rafknúnum ökutækjum, vindmyllibúnaði og harður diskur.
Smelltu hér til að lesa meira um dysprosium forrit.
Heimildir:
Emsley, John. Byggingarstaðir náttúrunnar: A-leiðarvísir í frumefni .
Oxford University Press; Ný útgáfa útgáfa (14. september 2011)
Arnold Magnetic Technologies. Mikilvæg hlutverk Dysprosium í nútíma fasta segulmagnaðir . 17. janúar 2012.
British Geological Survey. Sjaldgæf jörðin . Nóvember 2011.
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, prófessor Dudley. "Geta sjaldgæft jarðarför Kína lifað". Industrial Fæðubótaefni Kína & Markets Conference. Kynning: 24. september 2013.
Fylgdu Terence á Google+