Dapatkan Maklumat mengenai Sejarah, Pengeluaran, Aplikasi Logam Lembut Ini
Logam dysprosium adalah unsur nadir bumi yang lembut dan berkilau (REE) yang digunakan dalam magnet kekal kerana kekuatan paramagnet dan ketahanan suhu tinggi.
Hartanah
- Simbol Atom: Dy
- Nombor Atom: 66
- Kategori Unsur: Lanthanide metal
- Berat Atom: 162.50
- Titik lebur: 1412 ° C
- Titik didih: 2567 ° C
- Ketumpatan: 8.551g / cm 3
- Kekerasan Vickers: 540 MPa
Ciri-ciri
Walaupun relatif stabil di udara pada suhu ambien, logam dysprosium akan bertindak balas dengan air sejuk dan cepat larut dalam hubungan dengan asid.
Walau bagaimanapun, dalam asid hidrofluorik, logam nadir berat akan membentuk lapisan perlindungan fluorida dysprosium (DyF 3 ).
Aplikasi utama logam lembut dan berwarna perak adalah magnet tetap. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dysprosium tulen sangat paramagnetic di atas -93 ° C (-136 ° F), bermakna ia tertarik kepada medan magnet dalam pelbagai suhu.
Bersama holmium, dispersi juga mempunyai momen magnet tertinggi (kekuatan dan arah tarik yang terhasil dipengaruhi oleh medan magnet) dari sebarang unsur.
Suhu lebur tinggi dan penyerapan neutron serapan juga membolehkan ia digunakan dalam rod kawalan nuklear.
Walaupun disysprosium akan mesin tanpa percikan, ia tidak digunakan secara komersial sebagai logam tulen atau dalam aloi struktur.
Seperti unsur lanthanide (atau jarang) yang lain, disysprosium paling sering dikaitkan secara semula jadi dalam badan bijih dengan unsur-unsur nadir bumi yang lain.
Sejarah
Ahli kimia Perancis Paul-Emile Lecoq de Boisbadran mula-mula dikenali sebagai dysprosium sebagai unsur bebas pada tahun 1886 semasa dia menganalisis erbium oksida.
Mencerminkan sifat intim dari REEs, de Boisbaudran pada awalnya menyiasat yttrium oxide yang tidak suci, dari mana ia menarik erbium dan terbium menggunakan asid dan amonia.
Erbium oksida, sendiri, didapati mempunyai dua elemen lain, holmium, dan thulium.
Semasa Boisbaudran bekerja di rumahnya, unsur-unsur mula mendedahkan diri mereka seperti anak patung Rusia, dan selepas 32 urutan asam dan 26 ammonia precipitations, de Boisbaudran dapat mengenal pasti dysprosium sebagai unsur yang unik. Dia menamakan elemen baru selepas perkataan Yunani dysprositos , yang bermaksud 'sukar untuk mendapatkan'.
Bentuk-bentuk yang lebih tulen dari elemen telah disediakan pada tahun 1906 oleh Georges Urbain, manakala bentuk tulen (dengan piawaian hari ini) unsur itu tidak dihasilkan sehingga tahun 1950, selepas pembangunan teknik pemisahan i-pertukaran dan pengurangan metalogografi oleh Frank Harold Spedding, sebuah perintis penyelidikan nadir bumi, dan pasukannya di Makmal Ames.
Makmal Ames, bersama-sama dengan Laboratorium Ordnance Naval, juga merupakan pusat dalam membangunkan salah satu kegunaan utama pertama untuk disysprosium, Terfenol-D. Bahan magnetostrictive diteliti pada tahun 1970-an dan dikomersialkan pada 1980-an untuk digunakan dalam sonar tentera laut, sensor magneto-mekanikal, penggerak, dan transduser.
Penggunaan dysprosium dalam magnet tetap juga berkembang dengan penciptaan magnet neodymium- besi - boron (NdFeB) pada tahun 1980-an. Penyelidikan oleh General Motors dan Logam Khas Sumitomo membawa kepada penciptaan ini lebih kuat, lebih murah versi magnet tetap pertama (samarium- kobalt ), yang telah dibangunkan 20 tahun lebih awal.
Penambahan antara 3 hingga 6 peratus dispersi (mengikut berat) kepada aloi magnet NdFeB meningkatkan titik Curie magnet dan coercivity, dengan itu, meningkatkan kestabilan dan prestasi pada suhu tinggi sementara juga mengurangkan demagnetization.
Magnet NdFeB kini menjadi standard dalam aplikasi elektronik dan kenderaan elektrik hibrid.
REEs, termasuk dysprosium, telah mendorong kehadiran media global pada tahun 2009 selepas menghadkan eksport Cina ke atas unsur-unsur yang menyebabkan bekalan kekurangan dan minat pelabur dalam logam. Ini, seterusnya, membawa kepada peningkatan harga dan pelaburan yang ketara dalam pembangunan sumber alternatif.
Pengeluaran
Perhatian media baru-baru ini yang meneliti kebergantungan global terhadap pengeluaran REE China sering menyoroti hakikat bahawa negara ini menyumbang hampir 90% pengeluaran REE global.
Walaupun beberapa jenis bijih, termasuk monazit dan bastnasit, mungkin mengandungi dysprosium, sumber yang mempunyai peratusan paling tinggi daripada dispersi adalah terkandung ion penjerapan ion Provinsi Jiangxi, China dan bijih xenotim di China Selatan dan Malaysia.
Bergantung pada jenis bijih, pelbagai teknik hidrometalurgi mesti digunakan untuk mengekstrak REE individu. Pengapungan bau dan pemanggangan pekat adalah kaedah paling biasa untuk mengekstrak nadir bumi nadir, sebatian prekursor yang kemudiannya dapat diproses melalui anjakan pertukaran ion. Ion dysprosium yang dihasilkan kemudian stabil dengan fluorin untuk membentuk fluorida dysprosium.
Fluorida dysprosium boleh dikurangkan menjadi jongkong logam dengan pemanasan dengan kalsium pada suhu tinggi dalam crucibles tantalum.
Pengeluaran drosprosium secara global adalah terhad kepada kira-kira 1800 tan metrik (terkandung dysprosium) setiap tahun. Ini menyumbang hanya kira-kira 1 peratus daripada semua nadam bumi yang ditapis setiap tahun.
Pengeluar nadir bumi terbesar termasuk Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co, China Minmetals Corp, dan Aluminium Corp of China (CHALCO).
Permohonan
Setakat ini, pengguna diskritsi terbesar adalah industri magnet kekal. Magnet tersebut menguasai pasaran untuk motor daya tarikan kecekapan tinggi yang digunakan dalam kenderaan hibrid dan elektrik, penjana turbin angin dan pemacu cakera keras.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut mengenai aplikasi dysprosium.
Sumber:
Emsley, John. Blok Bangunan Alam: Panduan AZ untuk Elemen .
Oxford University Press; Edisi Edisi Baru (14 September 2011)
Arnold Technologies Magnetic. Peranan Penting Dysprosium dalam Magnet Tetap Moden . 17 Januari 2012.
Penyiasatan Geologi British. Elemen Langka Bumi . November 2011.
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, Prof. Dudley. "Bolehkah Dinasti Langka Bumi China Dapat Hidup". Persidangan Mineral & Pasaran Perindustrian China. Persembahan: 24 September 2013.
Ikuti Terence di Google+