เรียนรู้เกี่ยวกับ Dysprosium

รับข้อมูลประวัติความเป็นมาการผลิตการประยุกต์ใช้โลหะนิ่มนี้

Dysprosium metal เป็นธาตุดินที่เป็นของแข็งที่มีน้ำหนักเบา (REE) ที่ใช้ในแม่เหล็กถาวรเนื่องจากความแข็งแรงของ paramagnetic และความทนทานต่ออุณหภูมิสูง

คุณสมบัติ

• สัญลักษณ์อะตอม: Dy
• จำนวนอะตอม: 66
• หมวดหมู่: โลหะลานธาน
• น้ำหนักอะตอม: 162.50
• จุดหลอมเหลว: 1412 ° C
• จุดเดือด: 2567 ° C
• ความหนาแน่น: 8.551g / cm ³
• Vickers ความแข็ง: 540 MPa

ลักษณะ

ในขณะที่อากาศค่อนข้างคงที่ที่อุณหภูมิห้องดิสโพรเซียมโลหะจะทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นและละลายอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับกรด

อย่างไรก็ตามในกรดไฮโดรฟลูออริกจะมีโลหะหนักที่เป็นของแข็งที่เป็นของแข็งจะเป็นชั้นป้องกัน dysprosium fluoride (DyF ₃ )

แอพพลิเคชันหลักของโลหะที่มีสีเงินนุ่มเป็นแม่เหล็กถาวร เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า dysprosium บริสุทธิ์เป็น paramagnetic อย่างยิ่งเหนือ -93 ° C (-136 ° F) ซึ่งหมายความว่ามันดึงดูดให้ สนามแม่เหล็ก อยู่ในช่วงกว้างของอุณหภูมิ

นอกจากนี้ยังมีดาราศาสตร์ที่มีดาราศาสตร์สูงที่สุดด้วยความแรงและทิศทางการดึงที่เกิดจากสนามแม่เหล็กของธาตุใด ๆ

อุณหภูมิในการหลอมเหลวของ Dysprosium และการดูดซับสารนิวตรอนยังช่วยให้สามารถใช้ในแท่งควบคุมนิวเคลียร์

ในขณะที่ดิสโพรเซียมจะทำเป็นเครื่องโดยไม่มีประกายไฟจะไม่ใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นโลหะบริสุทธิ์หรือในโครงสร้าง

เช่นเดียวกับธาตุอื่น ๆ เช่นธาตุลันธาน (หรือธาตุหายาก) dysprosium มักเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุที่มีธาตุดินอื่น ๆ

ประวัติศาสตร์

นักเคมีชาวฝรั่งเศสชื่อ Paul-Emile Lecoq de Boisbadran ได้รับการยอมรับว่าเป็นองค์ประกอบที่เป็นอิสระในปีค. ศ. 1886 ขณะที่เขากำลังวิเคราะห์ erbium oxide

สะท้อนถึงลักษณะที่ใกล้ชิดของ REEs เดอ Boisbaudran แรกถูกตรวจสอบมลพิษ yttrium ออกไซด์จากที่เขาดึง erbium และ terbium โดยใช้กรดและแอมโมเนีย

พบว่า Erbium Oxide มีธาตุอื่น ๆ อีกสองชนิด ได้แก่ Holmium และ Thulium

เมื่อ Boisbaudran ทำงานที่บ้านของเขาองค์ประกอบเริ่มเปิดเผยตัวเองเช่นตุ๊กตารัสเซียและหลังจากลำดับกรด 32 และ 26 แอมโมเนีย precipitations, Boisbaudran สามารถระบุ dysprosium เป็นองค์ประกอบที่ไม่ซ้ำกัน เขาตั้งชื่อองค์ประกอบใหม่หลังจากคำว่า dysprositos ในภาษากรีกหมายถึง 'ยากที่จะรับ'

รูปแบบที่บริสุทธิ์มากขึ้นขององค์ประกอบถูกจัดทำโดย Georges Urbain ในปี 1906 ในขณะที่รูปแบบที่บริสุทธิ์ (ตามมาตรฐานปัจจุบัน) ไม่ได้เกิดขึ้นจนกระทั่งปีพ. ศ. 2493 หลังจากการพัฒนาเทคนิคการแยกโลหะและการแลกเปลี่ยนโลหะโดย Frank Harold Spedding ผู้บุกเบิกการวิจัยแผ่นดินหายากและทีมงานของเขาที่ Ames Laboratory

ห้องทดลองของ Ames พร้อมกับห้องปฏิบัติการกรมสรรพาวุธทหารเรือเป็นศูนย์กลางในการพัฒนาหนึ่งในการใช้งานที่สำคัญเป็นครั้งแรกสำหรับ dysprosium, Terfenol-D ในช่วงทศวรรษ 1970 และในเชิงพาณิชย์ในปีพศ. 1980 สำหรับการใช้งานในเรือเดินสมุทร sonars, magneto-mechanical sensors, actuators และ transducers

การใช้แม่เหล็กของ Dysprosium ในแม่เหล็กถาวรก็เพิ่มขึ้นด้วยการสร้างแม่เหล็ก neodymium- iron - boron (NdFeB) ในทศวรรษที่ 1980 การวิจัยของเจเนอรัลมอเตอร์และ Sumitomo Special Metals นำไปสู่การสร้างแม่เหล็กถาวรตัวแรก (samarium- cobalt ) ที่มีราคาถูกกว่าซึ่งได้รับการพัฒนาเมื่อ 20 ปีก่อน

การเพิ่มขึ้นของดิสโพรเซียม 3 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์ (โดยน้ำหนัก) กับโลหะผสมแม่เหล็ก NdFeB เพิ่มจุด Curie ของแม่เหล็กและการบีบบังคับทำให้เสถียรภาพและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในขณะที่ลดการลดทอนแม่เหล็ก

แม่เหล็ก NdFeB เป็นมาตรฐานในการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์และรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้า

REE รวมทั้งดิสโพรเซียมถูกผลักดันเข้าสู่จุดสนใจของสื่อมวลชนทั่วโลกในปีพ. ศ. 2552 หลังจากข้อ จำกัด ในการส่งออกของจีนส่งผลให้อุปทานขาดแคลนและความสนใจของผู้ลงทุนในโลหะ ซึ่งส่งผลให้ราคาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและการลงทุนที่สำคัญในการพัฒนาแหล่งทางเลือก

การผลิต

ความสนใจจากสื่อมวลชนเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับการพึ่งพาการผลิต REE ของจีนทำให้ความจริงที่ว่าประเทศนี้คิดเป็นประมาณ 90% ของการผลิต REE ทั่วโลก

ในขณะที่แร่ชนิดต่างๆรวมทั้ง monazite และ bastnasite อาจมี dysprosium แหล่งที่มีเปอร์เซ็นต์ของ dysprosium มากที่สุดคือดินที่มีการดูดไอออนของมณฑลเจียงซีประเทศจีนและแร่เซเนติกในประเทศจีนตอนใต้และมาเลเซีย

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของแร่ต้องใช้เทคนิคต่าง ๆ ของ hydrometallurgical เพื่อสกัด REE แต่ละตัว โฟมลอยและการย่างของสารเข้มข้นเป็นวิธีที่พบมากที่สุดในการสกัดแร่ธาตุที่เป็นของโลกซัลเฟตซึ่งเป็นสารตั้งต้นซึ่งสามารถผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนได้ ไอออนของโพแทชเซียมที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้เสถียรด้วยฟลูออรีนเพื่อก่อให้เกิด dysprosium fluoride

ฟลูออรัส Dysprosium สามารถลดลงในแท่งโลหะโดยการให้ความร้อนกับแคลเซียมที่อุณหภูมิสูงในเปลือกตาแทนทาลัม

การผลิตดิสโพรเซียมทั่วโลก จำกัด อยู่ที่ประมาณ 1800 เมตริกตัน (บรรจุ dysprosium) เป็นประจำทุกปี นี้คิดเพียงประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของแผ่นดินที่หายากทั้งหมดกลั่นในแต่ละปี

ผู้ผลิตแผ่นดินใหญ่ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ได้แก่ Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co. , China Minmetals Corp. และ Aluminium Corp. of China (CHALCO)

การประยุกต์ใช้งาน

โดยไกลผู้บริโภคที่ใหญ่ที่สุดของ dysprosium เป็นอุตสาหกรรมแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กดังกล่าวครองตลาดมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในรถยนต์ไฮบริดและไฟฟ้ากังหันลมผลิตและฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์

คลิกที่นี่ เพื่ออ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งาน dysprosium

_{แหล่งที่มา:}

_{Emsley, John บล็อกอาคารธรรมชาติ: คู่มือ AZ เกี่ยวกับองค์ประกอบ ต่างๆ
สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด; ฉบับพิมพ์ครั้งใหม่ (วันที่ 14 กันยายน 2554)
Arnold Magnetic Technologies บทบาทสำคัญของ Dysprosium ในแม่เหล็กถาวรสมัยใหม่ 17 มกราคม 2012
การสำรวจทางธรณีวิทยาของอังกฤษ ธาตุดินที่หายาก พฤศจิกายน 2011
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth ศาสตราจารย์ดัดลีย์ "ราชอาณาจักรของราชอาณาจักรที่หายากของจีนสามารถมีชีวิตรอดได้หรือไม่" การประชุม Minerals อุตสาหกรรมและตลาดของจีน งานนำเสนอ: 24 กันยายน 2013}

_{ติดตาม Terence บน Google+}