Добијте информације о историји, производњи и примени овог меког метала
Метало диспрозијума је мекан, сјајни и сребрни елемент ретке земље (РЕЕ) који се користи у трајним магнетима због своје парамагнетне чврстоће и дуготрајности при високој температури.
Особине
- Атомски симбол: Ди
- Атомски број: 66
- Елемент Категорија: Лантханиде метал
- Атомски Тежина: 162.50
- Тачка топљења: 1412 ° Ц
- Тачка кључања: 2567 ° Ц
- Густина: 8.551г / цм3
- Вицкерс тврдоћа: 540 МПа
Карактеристике
Док је релативно стабилан у ваздуху на околним температурама, диспрозијум метал ће реаговати са хладном водом и брзо се раствара у контакту са киселинама.
Међутим, у флуороводоничној киселини тешки реткоземљани метали формирају заштитни слој диспрозијум флуорида (ДиФ 3 ).
Главна апликација металне, сребрне боје је у сталним магнетима. То је због чињенице да је чисти диспрозијум снажно парамагнетски изнад -93 ° Ц (-136 ° Ф), што значи да га привлаче магнетна поља унутар широког спектра температура.
Поред холмијума, диспрозиј има и највиши магнетни момент (јачина и правац извлачења која је погођена магнетским пољем) било ког елемента.
Висока температура топљења диспрозијума и попречни пресек апсорпције неутрона такође омогућавају да се користи у нуклеарним контролним штаповима.
Док диспрозијум буде машина без искре, он се не користи комерцијално као чист метал или у структурним легурама .
Као и други елементи лантанида (или ретке земље), диспрозиј је најчешће природно повезан у руде телима са другим елементима ретке земље.
Историја
Француски хемичар Паул-Емиле Лецок де Боисбадран први пут препознаје диспрозиј као независни елемент 1886. године док је анализирао ербијум оксид.
Одражавајући интимну природу РЕЕ-а, де Боисбаудран је иницијално истраживао нечисти иритијум оксид, из којег је извлачио ербијум и тербијум користећи киселину и амонијак.
Ербијум оксид, сам, утврдио је да има два друга елемента, холмијума и тулијума.
Како је де Боисбаудран радио у свом дому, елементи су почели да се откривају као руске лутке, а након 32 киселинске секвенце и 26 амонијака, де Боисбаудран је могао препознати диспрозиј као јединствени елемент. Он је назвао нови елемент по грчкој ријечи диспроситос , што значи "тешко добити".
Још чистих облика елемента припремио је Георгес Урбаин 1906. године, док чисти облик (према данашњим стандардима) елемента није произведен до 1950. године, након што је развио технике размене и металозне редукције и методе металопрераде Франк Харолда Спеддинга, пионир истраживања ретких земаља и његов тим у Амес Лабораторији.
Лабораторија Амес, заједно са Лабораторијом за морнаричку опрему, такође је била централна у развијању једне од првих већих употреба диспрозијума, Терфенол-Д. Магнетостриктивни материјал је истраживан током 1970-их и комерцијализован 1980-их година за употребу у морнарима, магнето-механичким сензорима, актуаторима и претварачима.
Употреба диспрозијума у сталним магнетима порасла је и са стварањем магнета неодимијум- жељезо - бор (НдФеБ) 1980-их година. Истраживање Генерал Моторса и Сумитомо Специал Метала довело је до стварања ових јачих, јефтинијих верзија првих трајних магнета (самариј- кобалт ), који су развијени 20 година раније.
Додавање између 3 до 6 посто диспрозијума (по тежини) на магнетну легуру НдФеБ повећава тачку магнета Цурие и коерцитивност, чиме се побољшава стабилност и перформансе на високим температурама, а такође смањује демагнетизацију.
НдФеБ магнети су сада стандард у електронским апликацијама и хибридним електричним возилима.
РЕЕ-и, укључујући и диспрозијуме, у 2009. години су ушли у светски медијски центар, након што су ограничења кинеског извоза елемената довела до недостатака у снабдевању и интересовања инвеститора за метале. То је довело до брзог раста цена и значајних улагања у развој алтернативних извора.
Производња
Недавна пажња медија која испитује глобалну зависност од производње кинеске РЕЕ често наглашава чињеницу да земља чини око 90% глобалне производње РЕЕ.
Иако велики број врста руде, укључујући моназит и бастнасит, могу садржавати диспрозиј, извори са највећим процентом садржаног диспрозијума су јонске адсорпционе глине провинције Јиангки, Кине и ксенотиме руде у Јужној Кини и Малезији.
У зависности од врсте руде, морају се користити различите хидрометалуршке технике како би се извадили појединачни РЕЕ. Пржена флотација и печење концентрата најчешће је најчешћа метода за екстракцију сулфата ретког земљишта, једињења прекурсора која се последично може обрадити помоћу измјене јонске размене. Добијени диспрозијумови иони се онда стабилизују флуором како би се формирао диспрозијум флуорид.
Диспрозијум флуорид се може смањити на металне инготе загревањем калцијума на високим температурама у танталним лонцима.
Глобална производња диспрозијума је ограничена на око 1800 метричких тона (садржана диспрозијума) годишње. То чини свега око 1 проценат сваке године рафинисане ријетким земљама.
Највећи произвођачи ретких земаља укључују Баотоу Стеел Раре Еартх Хи-Тецх Цо, Цхина Минметалс Цорп. и Алуминиум Цорп. из Кине (ЦХАЛЦО).
Апликације
Даље, највећи потрошач диспрозијума је индустрија трајног магнета. Такви магнети доминирају на тржишту за високо ефикасне вучне моторе који се користе у хибридним и електричним возилима, генераторима ветротурбина и погоном на чврстим дисковима.
Кликните овде да прочитате више о апликацијама диспрозијума.
Извори:
Емсли, Џон. Природа Блокови природе: АЗ водич за елементе .
Окфорд Университи Пресс; Нев Едитион издање (Септ. 14, 2011)
Арнолд Магнетиц Тецхнологиес. Важна улога диспрозијума у модерним перманентним магнетима . 17. јануара 2012.
Бритисх Геологицал Сурвеи. Ријетки елементи земље . Новембар 2011.
УРЛ: ввв.минералсук.цом
Кингснортх, проф. Дудлеи. "Може ли преживети династија кинеских ретких земаља"? Кинеска конференција о индустријским минералима и тржиштима. Презентација: 24. септембра 2013. године.
Пратите Теренце на Гоогле+