למד על Dysprosium

מתכת Dysprosium הוא אלמנט אדמה נדיר, רך, מבריק נדיר (REE) המשמש מגנטים קבועים בשל חוזק פרמגנטי שלה עמידות בטמפרטורה גבוהה.

מאפיינים

• Atomic Symbol: Dy
• מספר אטומי: 66
• אלמנט קטגוריה: Lanthanide מתכת
• משקל אטומי: 162 50
• נקודת התכה: 1412 ° C
• נקודת רתיחה: 2567 ° C
• צפיפות: 8. 551g / cm ³
• קשיחות ויקרס: 540 MPa

-> ->

תכונות

בעוד יציב יחסית באוויר בטמפרטורות הסביבה, מתכת dysprosium יגיב עם מים קרים במהירות מתמוסס במגע עם חומצות.

בחומצה הידרופלואורית, עם זאת, מתכת כבדה נדירה הארץ יהוו שכבת מגן של dysprosium פלואוריד (Dyf ₃ ).

היישום הראשי של מתכת רכה, בצבע כסף, נמצא במגנטים קבועים. זאת בשל העובדה כי dysprosium טהור הוא מאוד פרמגנטי מעל -93 ° C (-136 ° F), כלומר זה נמשך שדות מגנטיים בטווח רחב של טמפרטורות.

יחד עם holmium, dysprosium יש גם את הרגע המגנטי הגבוה ביותר (כוח וכיוון של משיכת וכתוצאה מכך מושפע שדה מגנטי) של אלמנט כלשהו.

טמפרטורת ההיתוך הגבוהה של Dysprosium וקליטת הנויטרונים גם מאפשרים לו להשתמש במוטות בקרה גרעיניים.

בעוד dysprosium יהיה מכונה ללא ניצוץ, זה לא משמש מסחרית כמו מתכת טהורה או סגסוגות מבניות.

כמו אלמנטים אחרים של lanthanide (או נדיר), dysprosium קשורה באופן טבעי בגופים של עפרות עם אלמנטים נדירים אחרים.

היסטוריה

הכימאי הצרפתי Paul-Emile Lecoq de Boisbadran זיהה לראשונה את dysprosium כאלמנט עצמאי ב -1886, בעודו מנתח תחמוצת ארביום.

המשקף את הטבע האינטימי של ריס, דה Boisbaudran היה בתחילה חקר תחמוצת איטריום טמא, שממנו הוא צייר erbium ו terbium באמצעות חומצה אמוניה.

תחמוצת ארביום, עצמה, נמצאה כמקבלת שני אלמנטים נוספים, הולמיום ותוליום. <<<<<> <> <>> <<> כאשר עבד דה בויסבאודראן בביתו, החלו האלמנטים לחשוף את עצמם כמו בובות רוסיות, ולאחר 32 רצפי חומצה ו- 26 משקעים של אמוניה, הצליח דה בויסבאדרן לזהות דיספרוזיום כאלמנט ייחודי. הוא קרא את האלמנט החדש אחרי המילה היוונית

dysprositos , כלומר "קשה להגיע". צורות טהורות יותר של האלמנט הוכנו בשנת 1906 על ידי ז'ורז 'אורביין, ואילו טופס טהור (לפי הסטנדרטים של היום) של אלמנט זה לא הופק עד 1950, לאחר פיתוח של הפרדה io- חילופי טכניקות הפחתת metallographic על ידי פרנק הרולד Spedding, חלוץ של מחקר כדור הארץ נדיר, וצוותו במעבדה איימס.

מעבדת איימס, יחד עם מעבדת החימוש הימית, היתה מרכזית גם בפיתוח אחד השימושים העיקריים הראשונים עבור dysprosium, Terfenol-D.החומר magnetostrictive נחקר בשנות ה -70 ומסחור בשנות ה -80 לשימוש בסונרים ימיים, חיישנים מגנטו-מכניים, מפעילים ומתמרים.

השימוש של Dysprosium במגנטים קבועים גדל גם עם יצירת מגנטים של ניאודימיום-ברזל-בורון (NdFeB) בשנות השמונים. מחקר על ידי ג 'נרל מוטורס ו Sumitomo מתכות מיוחדות הוביל ליצירת אלה גרסאות חזקות יותר, זול יותר של קבוע (samarium-cobalt) מגנטים, אשר פותחה 20 שנה קודם לכן.

תוספת של בין 3 ל -6% dysprosium (לפי משקל) לסגסוגת המגנטית של NdFeB מגדילה את נקודת ה- Curie של מגנט וכפיפותה, ובכך משפרת את היציבות והביצועים בטמפרטורות גבוהות, תוך צמצום הדמגניזציה.

מגנטים NdFeB כיום תקן ביישומים אלקטרוניים וכלי רכב חשמליים היברידיים.

רייס, כולל dysprosium, היו דחף לתוך הזרקור התקשורת העולמית בשנת 2009 לאחר מגבלות על היצוא הסיני של אלמנטים הובילו מחסור באספקה ​​ואת עניין המשקיעים המתכות. זה, בתורו, הובילה במהירות מחירים גוברים והשקעה משמעותית בפיתוח של מקורות חלופיים.

הפקה

לאחרונה תשומת הלב התקשורתית לבחון את התלות הגלובלית על הייצור הסיני REE לעתים קרובות מדגיש את העובדה כי המדינה חשבונות עבור כ 90% מכלל הייצור העולמי REE.

בעוד מספר סוגי עפרות, כולל monazite ו bastnasite, עשוי להכיל dysprosium, המקורות עם אחוז הגבוה ביותר של dysprosium הכלול הם יון ספיחה טיט של פרובינציית יאנגשי, סין xenotime עפרות בדרום סין ומלזיה.

בהתאם לסוג של עפרות, מגוון של טכניקות hydrometurgurgical חייב להיות מועסק על מנת לחלץ REEs הפרט. הצפה קצף וצלייה של מתרכז היא השיטה הנפוצה ביותר של חילוץ גופרתי כדור הארץ נדיר, תרכובת מבשר, כי אז יכול להיות מעובד באמצעות תזוזה יון החליפין. יונים dysprosium וכתוצאה מכך התייצב עם פלואור כדי ליצור פלואוריד dysprosium.

פלואוריד Dysprosium יכול להיות מופחת לתוך מטילי מתכת על ידי חימום עם סידן בטמפרטורות גבוהות ב crucibles טנטלום.

הייצור העולמי של dysprosium מוגבל ל 1800 טון מטרי (הכלול dysprosium) מדי שנה. זה מהווה רק 1 אחוז מכלל כדור הארץ נדיר מעודן מדי שנה.

המפיקים הארץ נדיר הגדול ביותר כוללים Baotou פלדה נדיר כדור הארץ היי טק, סין Minmetals קורפ, אלומיניום קורפ של סין (CHALCO).

יישומים

עד כה, הצרכן הגדול ביותר של dysprosium הוא מגנט קבוע בתעשייה. מגנטים כאלה שולטים בשוק עבור מנועים המתייצבים ביעילות גבוהה המשמשים כלי רכב היברידיים וחשמליים, גנרטורים טורבינת רוח וכונני דיסק קשיח.

לחץ כאן כדי לקרוא עוד על יישומים dysprosium.

מקורות:

_{Emsley, John.}

_{הטבע של אבני הבניין: A-Z מדריך אלמנטים . הוצאת אוניברסיטת אוקספורד; מהדורה חדשה Edition (14 ספטמבר 2011)
ארנולד מגנטי טכנולוגיות.
התפקיד החשוב של Dysprosium במגנטים קבועים המודרנית . 17 ינואר 2012. הבריטי גיאולוגי סקר.
אלמנטים נדירים של כדור הארץ . נובמבר 2011. כתובת אתר: www. מינראלוק. "האם אפשר לשרוד את שושלת כדור הארץ הנדירה של סין", אמר ד"ר קינגסנורת '. סין תעשייתי של מינרלים & שווקים כנס. מצגת: 24 בספטמבר, 2013
עקוב אחר Terence ב- Google+}