Elementa Erdê ya Kêm a Sêrbaz: "Padîşahê Magnetên Daîmî" - Neodymium

bastnasît

Neodymium, jimara atomî 60, giraniya atomî 144.24, bi naveroka 0.00239% di qalikê erdê de, bi giranî di monazît û bastnézît de heye. Di xwezayê de heft îzotopên neodymium hene: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 û 150, ku di nav wan de neodymium 142 xwedî naveroka herî bilind e. Bi jidayikbûna praseodymium re, neodymium derket holê. Hatina neodymium qada erdên nadir aktîv kir û roleke girîng di wê de lîst. Û bandorê li bazara erdên nadir dike.

Vedîtina Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), keşifkarê neodymiumê

Di sala 1885an de, kîmyagerê Awistiryayî Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach neodymium li Viyanayê keşf kir. Wî neodymium û praseodymium ji materyalên neodymium ên sîmetrîk bi veqetandin û krîstalîzekirina tetrahîdrata nîtrata amonyûmê ji asîda nîtrîk veqetand, û di heman demê de bi analîza spektral veqetand, lê ew heta sala 1925an bi awayekî nisbeten paqij nehat veqetandin.

Ji salên 1950an vir ve, neodymiuma paqijiya bilind (ji %99 zêdetir) bi piranî bi pêvajoya danûstandina îyonan a monazîtê dihat bidestxistin. Metal bi xwe bi elektrolîzkirina xwêya xwe ya halîdê tê bidestxistin. Niha, piraniya neodymiumê ji (Ce,La,Nd,Pr)CO3F di basta Nathanite de tê derxistin û bi derxistina çareserker tê paqijkirin. Paqijkirina danûstandina îyonan wê paqijiya herî bilind (bi gelemperî > %99.99) ji bo amadekirinê diparêze. Ji ber ku di serdema ku çêkirin bi teknolojiya krîstalîzasyona gav bi gav ve girêdayî ye, rakirina şopa dawîn a praseodymiumê dijwar e, cama neodymiumê ya destpêkê ya ku di salên 1930an de hatî çêkirin rengek binefşî ya paqijtir û tonek rengek sor an porteqalîtir ji guhertoya nûjen heye.

Metalê neodîmyûmê

Neodymiuma metalîk xwedî şewqa zîvîn a geş, xala helandinê 1024°C, dendika 7.004 g/cm, û paramagnetîzm e. Neodymium yek ji metalên erdên nadir ên herî çalak e, ku di hewayê de bi lez oksîd dibe û tarî dibe, dûv re qatek oksîdê çêdike û dûv re diqelişe, metalê dixe ber oksîdasyona din. Ji ber vê yekê, nimûneya neodymiumê bi mezinahiya yek santîmetreyî di nav salekê de bi tevahî oksîd dibe. Di ava sar de hêdî hêdî û di ava germ de zû reaksiyon dike.

Mîhengkirina elektronîkî ya Neodymium

Mîhengkirina elektronîkî:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

Performansa lazerê ya neodymiumê ji ber veguhestina elektronên orbital ên 4f di navbera astên enerjiyê yên cûda de çêdibe. Ev materyalê lazerê bi berfirehî di ragihandin, hilanîna agahiyan, dermankirina bijîşkî, makînekirinê û hwd. de tê bikar anîn. Di nav wan de, garneta aluminiumê ya yttrium Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) bi performansek hêja, û garneta gadolinyum skandium gallium a bi Nd-dopkirî bi karîgeriyek bilindtir tê bikar anîn.

Serlêdana Neodymium

Bikarhênerê herî mezin ê neodymiumê materyalê magnetê daîmî yê NdFeB ye. Magnetê NdFeB ji ber enerjiya xwe ya magnetîkî ya bilind wekî "padîşahê magnetên daîmî" tê binavkirin. Ji ber performansa xwe ya hêja, ew bi berfirehî di elektronîk, makîne û pîşesaziyên din de tê bikar anîn. Francis Wall, profesorê madenê ya sepandî li Dibistana Madenê ya Cumberland, Zanîngeha Exeter, Keyaniya Yekbûyî, got: "Di warê magnetan de, bi rastî tiştek tune ku bi neodymiumê re pêşbaziyê bike. Pêşveçûna serketî ya Spektrometera Magnetîkî ya Alpha nîşan dide ku taybetmendiyên magnetîkî yên magnetên NdFeB li Çînê gihîştine asta cîhanî."

Magnetê neodymium li ser dîska hişk

Neodymyum dikare ji bo çêkirina seramîk, cama binefşî ya geş, yaqûtê çêkirî di lazerê de û cama taybet ku dikare tîrêjên înfrared fîltre bike were bikar anîn. Bi praseodymyum re ji bo çêkirina berçavkên camê ji bo makîneyên paqijkirina camê tê bikar anîn.

Zêdekirina %1.5~2.5 nano oksîda neodymiumê nav alloyûma magnezyûm an alumînyûmê dikare performansa germahiya bilind, tengbûna hewayê û berxwedana korozyonê ya alloyûmê baştir bike, û ew bi berfirehî wekî materyalê hewavaniyê ji bo hewavaniyê tê bikar anîn.

Garneta aluminiumê ya nano-îtrîyûmê ku bi oksîda nano-neodîmyûmê ve hatiye dopkirin, tîrêjên lazerê yên pêla kurt hildiberîne, ku bi berfirehî ji bo qelandin û birîna materyalên zirav ên bi stûriya ji 10 mm kêmtir di pîşesaziyê de tê bikar anîn.

Rod lazerê Nd:YAG

Di dermankirina bijîşkî de, li şûna kêrên neştergerî, ji bo rakirina birînên neştergerî an dezenfektekirina birînan lazera garneta aluminiumê ya nano îttrium a bi oksîda nano neodymiumê ve hatî dopkirin.

Cama neodymium bi zêdekirina oksîda neodymiumê nav heliya cama tê çêkirin. Rengê lavender bi gelemperî di bin tîrêjên rojê an lampa inkandesan de di cama neodymiumê de xuya dike, lê di bin ronahiya lampa floresan de şînê vekirî xuya dike. Neodymium dikare ji bo rengkirina rengên nazik ên cama wekî binefşîya saf, sorê şerabê û gewrê germ were bikar anîn.

cama neodîmyûmê

Bi pêşketina zanist û teknolojiyê û berfirehkirin û dirêjkirina zanist û teknolojiya erdên kêm, neodymium dê cîhek karanîna berfirehtir hebe.