Bu Yumuşak Metalin Tarihçesi, Üretimi ve Uygulamaları Hakkında Bilgi Alın
Disprosyum metali, paramanyetik mukavemeti ve yüksek sıcaklık dayanımı nedeniyle kalıcı mıknatıslarda kullanılan yumuşak, parlak gümüş nadir toprak elementidir (REE).
Özellikleri
- Atomik Sembol: Dy
- Atom Numarası: 66
- Eleman kategorisi: lantanide metal
- Atomik Ağırlık: 162.50
- Erime Noktası: 1412 ° C
- Kaynama Noktası: 2567 ° C
- Yoğunluk: 8.551 g / cm 3
- Vickers Sertliği: 540 MPa
Özellikleri
Ortam sıcaklıklarında havada nispeten stabil olmasına rağmen, disprosyum metali soğuk su ile reaksiyona girecek ve asitlerle temas halinde hızla çözünecektir.
Bununla birlikte, hidroflorik asitte, ağır nadir toprak metali koruyucu bir dispepsi florid tabakası (DyF 3 ) oluşturacaktır.
Yumuşak, gümüş renkli metalin ana uygulaması daimi mıknatıslardır. Bunun nedeni, saf disprosiyumun -93 ° C'nin (-136 ° F) üzerinde güçlü bir paramanyetik olmasıdır, yani geniş bir sıcaklık aralığında manyetik alanlara çekilir.
Holmiyum ile birlikte, disprosyum da herhangi bir elementin en yüksek manyetik momentine (manyetik alandan etkilenen çekme kuvveti ve yönü) sahiptir.
Disprosyumun yüksek erime sıcaklığı ve nötron emilim kesiti, bunun nükleer kontrol çubuklarında kullanılmasına da izin verir.
Disprosit, kıvılcım çıkarmadan işlerken, ticari olarak saf metal veya yapısal alaşımlarda kullanılmaz .
Diğer lantanid (veya nadir toprak elementleri) elementleri gibi, disprosium da doğal olarak diğer nadir toprak elementleri ile cevher gövdelerinde ilişkilidir.
Tarihçe
Fransız kimyacı Paul-Emile Lecoq de Boisbadran, ilk olarak 1886 yılında erbiyum oksiti analiz ederken, dispepsiyi bağımsız bir element olarak tanıdı.
REE'lerin samimi doğasını yansıtan de, Boisbaudran başlangıçta asid ve amonyak kullanarak erbium ve terbium çizdiği saf olmayan itriyum oksit araştırıyordu.
Erbiyum oksidin kendisi, diğer iki element, holmiyum ve tülyeni barındırıyordu.
Boisbaudran'ın evinde çalıştığı gibi, kendileri Rus bebekleri gibi ortaya çıkmaya başladı ve 32 asit sekansı ve 26 amonyak çökelmesinden sonra de Boisbaudran, dispepsiyi benzersiz bir element olarak tanımlayabildi. Yunanca kelime displazisinden sonra 'zor' anlamına gelen yeni elementi seçti.
1906 yılında Georges Urbain tarafından elementin daha saf formları hazırlanırken, elementin saf hali (bugünün standartlarına göre), Frank Harold Spedding tarafından io-exchange ayrıştırması ve metalografik redüksiyon teknikleri geliştirildikten sonra, 1950 yılına kadar üretilmemiştir. Nadir toprak araştırmasının öncüsü ve Ames Laboratuvarı'nda ekibi.
Ames Laboratuvarı, Donanma Mühimmat Laboratuvarı ile birlikte, disppoliyum, Terfenol-D'nin ilk büyük kullanım alanlarından birini geliştirmede de merkezi olmuştur. Manyetostriktif malzeme 1970'li yıllarda araştırılmış ve 1980'lerde deniz sonarları, manyeto-mekanik sensörler, aktüatörler ve transdüserlerde kullanılmak üzere ticarileştirilmiştir.
Dysprosium'un daimi mıknatıslarda kullanımı, 1980'lerde neodimiyum- boron (NdFeB) mıknatıslarının oluşmasıyla da büyüdü. General Motors ve Sumitomo Special Metals tarafından yapılan araştırmalar, 20 yıl önce geliştirilen ilk kalıcı (samaryum- kobalt ) mıknatısların daha güçlü ve daha ucuz versiyonlarının oluşturulmasına yol açtı.
NdFeB manyetik alaşıma yüzde 3 ila 6 arasında disprosyum (ağırlıkça) ilavesi, mıknatısın Curie noktasını ve zorlaşmasını arttırır, böylece yüksek sıcaklıklarda stabiliteyi ve performansı arttırırken aynı zamanda demanyetizasyonu de azaltır.
NdFeB mıknatıslar artık elektronik uygulamalarda ve hibrid elektrikli araçlarda standarttır.
Disprosyumu da içeren GYO'lar, 2009'da küresel ihracat spotlarına ithaldiler. Bu durum, Çin'deki ihracatların sınırlarının, metallerde yatırımcı ilgisinin azalmasına yol açtı. Bu da, hızla artan fiyatlara ve alternatif kaynakların geliştirilmesine yönelik önemli yatırımlara yol açtı.
Üretim
Çin'in REE üretimine olan küresel bağımlılığı inceleyen son zamanlardaki medya dikkati, ülkenin küresel GYO üretiminin yaklaşık% 90'ını oluşturduğu gerçeğini vurgulamaktadır.
Monazit ve bastnasit dahil olmak üzere bir dizi cevher tipi dispepsi içerebilirken, içerdiği en yüksek dispersiyum yüzdesine sahip kaynaklar, Güney Çin ve Malezya'daki Jiangxi Eyaleti, Çin ve xenotime cevherlerinin iyon adsorpsiyon killeridir.
Cevher tipine bağlı olarak, bireysel REE'leri çıkarmak için çeşitli hidrometalurjik teknikler kullanılmalıdır. Konsantre et suyunun donması ve kızartılması, iyon değiştirme yer değiştirmesi yoluyla işlenebilen bir öncü bileşik olan nadir toprak sülfatın ekstrakte edilmesi için en yaygın yöntemdir. Elde edilen disprosyum iyonları daha sonra disprosiyum florit oluşturmak üzere flor ile stabilize edilir.
Disprosium florür, tantal potalarındaki yüksek sıcaklıklarda kalsiyumla ısıtılarak metal külçelerine dönüştürülebilir.
Disprosyumun küresel üretimi yılda yaklaşık 1800 metrik ton (dispepsi içerir) ile sınırlıdır. Bu, tüm nadir toprakların sadece yüzde 1'ini her yıl rafine ediyor.
En büyük nadir toprak üreticileri arasında Baotou Steel Nadir Toprak Hi-Tech Co, Çin Minmetals Corp. ve Çin Alüminyum Şirketi (CHALCO) bulunmaktadır.
Uygulamalar
Şimdiye kadar, dispepsinin en büyük tüketicisi kalıcı mıknatıs endüstrisidir. Bu tür mıknatıslar, hibrit ve elektrikli araçlarda, rüzgar türbini jeneratörlerinde ve sabit disk sürücülerinde kullanılan yüksek verimli çekiş motorları için pazara hakimdir.
Disprosyum uygulamaları hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın .
Kaynaklar:
Emsley, John. Doğanın Yapı Taşları: Elementlere Bir AZ Kılavuzu .
Oxford University Press; Yeni Basım sürümü (14 Eylül 2011)
Arnold Manyetik Teknolojileri. Modern Kalıcı Mıknatıslarda Disprosyumun Önemli Rolü . 17 Ocak 2012.
İngiliz Jeolojik Etüd. Nadir Toprak Elemanları . Kasım 2011
URL: www.mineralsuk.com
Kingsnorth, Prof. Dudley. "Çin'in Nadir Toprakları Hanedanlığı Yaşayabilir". Çin'in Endüstriyel Mineraller ve Pazarlar Konferansı. Sunum: 24 Eylül 2013.
Google + 'da Terence izleyin