今天我們來講講與鐠元素雙生的另一個稀土元素“釹”,它也是豐度排名第二的稀土元素,僅次于鈰。
釹元素,原子序數(shù)60,元素符號為Nd,1885年發(fā)現(xiàn)于瑞典。釹,是一種銀灰色的金屬,事實上,它是地球上最強的常見磁性元素之一。如果你將兩塊釹磁體靠近,它們會立刻被對方吸引,仿佛有一股看不見的力量在其中發(fā)揮作用。這個神奇的稀土元素,以其強大的磁性魅力,成為現(xiàn)代科技領域的明星之一。
釹元素的用途——稀土永磁體
釹的一個重要用途,就是制造高強度的稀土永磁體。釹磁鐵是由釹、鐵和硼制成的永磁體,具有所有永磁體中最高的磁性,比鐵氧體,釤鈷、鋁鎳鈷都要強,被稱作當代“永磁之王”。
釹磁鐵以最小的磁鐵體積,提供最大的磁性能,可謂是四兩撥千斤,而且,它的售價也并不高,這種極具性價比的商品,市場好也是理所當然,其中釹鐵硼磁鐵的市場需求量,每年以20%-30%的幅度遞增。
由于人口增長和工業(yè)發(fā)展,世界對稀土元素和其他關鍵稀有資源的需求量急劇上升。近年來,各國為了達到節(jié)能減碳的目標,對電池、高效率電動機、再生能源和燃料電池等節(jié)能技術的需求與日俱增。
在這些技術中,永磁體常用于制造高效率電動機,其中釹鐵硼磁鐵,是目前最主要的永磁體類型,用于混合動力汽車、插電式混合動力車、電動汽車、燃料電池汽車、風力發(fā)電機、家用電器、計算機,以及許多小型消費電子產(chǎn)品,比如麥克風、專業(yè)揚聲器、入耳式耳機以及計算機硬盤等產(chǎn)品中。
釹元素的用途——添加劑
釹元素,除了具有超強的磁性魅力,它在色彩方面,也有著非凡的天賦。釹的化合物很漂亮,氧化釹,為淡紫色固體粉末;硫酸釹,為粉紅色結晶體;硝酸釹,粉紅色粒狀結晶。釹化合物在1927年,首次商業(yè)用作玻璃染料,現(xiàn)在仍然是玻璃中流行的添加劑。
釹元素的化合物可以產(chǎn)生非常獨特的紫羅蘭色,這種顏色是其它元素很難模仿的。因此,釹元素被廣泛用作玻璃和陶瓷的著色劑。無論是精美的酒杯、藝術品還是精致的瓷器,只要添加了釹元素,它們就會閃耀出獨特的紫羅蘭色光芒。
釹還應用于有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5-2.5%釹,可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性,廣泛用作航空航天材料。另外,摻釹的釔鋁石榴石產(chǎn)生短波激光束,在工業(yè)上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。
在醫(yī)療上,摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術刀用于摘除手術或消毒創(chuàng)傷口。
隨著科學技術的發(fā)展,稀土科技領域的拓展和延伸,釹元素將會有更廣闊的利用空間,今天的釹元素就講這么多。
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