Метал диспросијум је меко, сјајно-сребрно ретко земљани елемент (РЕЕ) који се користи у сталним магнетима због своје парамагнетне снаге и дуготрајне издржљивости.
Својства
- Атомски симбол: Ди
- Атомски број: 66
- Елемент Категорија: Метал лантанида
- Атомска тежина: 162.50
- Тачка топљења: 1412 ° Ц
- Тачка кључања: 2567 ° Ц
- Густина: 8.551г / цм3
- Тврдоћа по Вицкерсу: 540 МПа
Карактеристике
Иако је релативно стабилан на ваздуху на собној температури, метал диспрозијума ће реаговати са хладном водом и брзо се раствара у додиру са киселинама. Међутим, у флуороводичној киселини тешки реткоземни метал ће формирати заштитни слој диспрозијум-флуорида (ДиФ3).
Главна мекана метална сребрна боја је у трајним магнетима. То је због чињенице да је чисти диспрозијум снажно парамагнетни изнад -93°Ц (-136)°Ф), што значи да га привлачи магнетно поља у широком распону температура.
Заједно са холмијумом, диспрозијум има и највећи магнетни момент (јачину и смер извлачења који резултат магнетног поља) било ког елемента.
Висока температура топљења диспрозијума и пресек апсорпције неутрона такође омогућавају његову употребу у нуклеарним контролним шипкама.
Иако ће диспрозијум радити без искрења, комерцијално се не користи као чисти метал или у структури легуре.
Као и други лантанидни (или ретко земљани) елементи, диспрозијум се најчешће природно повезује у рудним телима са другим ретким земаљским елементима.
Историја
Француски хемичар Паул-Емиле Лецок де Боисбадран први је пут препознао диспрозијум као независан елемент 1886. године, анализирајући ербијум оксид.
Одражавајући интимну природу РЕЕ-а, де Боисбаудран је у почетку испитивао нечисти итријејум оксид, из кога је црпио ербијум и тербијум користећи киселину и амонијак. Откривено је да сам Ербијум оксид садржи два елемента, холмијум и туљум.
Док је де Боисбаудран радио у својој кући, елементи су се почели откривати попут руских лутки и после 32 киселе секвенце и 26 талога амонијака, де Боисбаудран је успео да идентификује диспрозијум као јединствен елемент. Нови елемент је назвао по грчкој речи диспроситос, што значи 'тешко добити'.
Чистији облици елемента припремио је 1906. Георгес Урбаин, док је чисти облик (данашњи) стандарда) елемента је произведен тек 1950. године, након развоја одвајања јод-размене и металографски Технике редукције Франк Харолд Спеддинг, пионир истраживања ретких земаља, и његов тим у лабораторији Амес.
Амес-ова лабораторија, заједно са Лабораторијом за морнаричку ординацију, такође је била централна у развоју једне од првих главних употреба диспрозијума, Терфенол-Д. Магнетостриктивни материјал је истраживан током 1970-их и комерцијализован 1980-их за употребу у морнаричким сонарима, магнетно-механичким сензорима, актуаторима и претварачима.
Употреба диспрозијума у сталним магнетима такође је порасла стварањем неодим-гвожђе-бор (НдФеБ) магнети 1980-их. Истраживања Генерал Моторс-а и Сумитомо Специал Металс довела су до стварања ових јачих, јефтинијих верзија прве сталне (самаријум-кобалт) магнети, који су развијени 20 година раније.
Додавање 3 до 6 процената диспрозијума (по тежини) у НдФеБ магнетну легуру повећава Цурие магнета тачка и коерцивност, чиме се побољшава стабилност и перформансе на високим температурама, а истовремено се смањују демагнетизација.
НдФеБ магнети сада су стандард у електронским апликацијама и хибридним електричним возилима.
РЕЕ-ови, укључујући диспрозијум, гурнути су у средиште светских медија 2009. године након што су ограничења у кинеском извозу елемената довела до недостатака и интереса инвеститора за метале. То је заузврат довело до наглог раста цена и значајних улагања у развој алтернативних извора.
Производња
Недавна пажња медија која испитује глобалну зависност од кинеске производње РЕЕ често наглашава чињеницу да та држава чини око 90% глобалне производње РЕЕ.
Иако велики број рудних врста, укључујући моназит и бастнасит, може садржавати диспрозијум, извори с највише проценат садржаног диспрозијума су адсорпционе глине провинције Јиангки, Кина и ксенотиме руде у Јужној Кини и Малезија
Зависно од врсте руде, за вађење појединачних РЕЕ мора се користити низ хидрометалуршких техника. Флотација печења и пржење концентрати су најчешћа метода екстракције ретког земљиног сулфата, једињења претеча које се после може прерадити јонском изменом премештај. Настали диспрозијумови јони се затим стабилишу са флуором да би се створио диспрозијум флуорид.
Дизпрозијум флуорид се може редуковати у металне инготе загревањем калцијума на високим температурама у тантаљувим лончићима.
Глобална производња диспрозијума ограничена је на око 1800 метричких тона (садржи диспрозијум) годишње. На ово отпада само око један проценат све ретке земље која се сваке године пречишћава.
Највећи произвођачи ретке земље укључују Баотоу Стеел Раре Еартх Хи-Тецх Цо., Цхина Минметалс Цорп. и Алуминиум Цорп. Кине (ЦХАЛЦО).
Апликације
Највећи потрошач диспрозијума је индустрија сталних магнета. Такви магнети доминирају на тржишту високоефикасних вучних мотора који се користе у хибридним и електричним возилима, генераторима ветротурбина и хард дисковима.
Кликните овде да бисте прочитали више о апликацијама за диспрозијум.
Извори:
Емслеи, Јохн. Природни грађевински блокови: А-З водич за елементе.
Окфорд Университи Пресс; Ново издање (септембар 14 2011)
Арнолд магнетне технологије. Важна улога диспрозијума у модерним сталним магнетима. 17. јануара 2012.
Бритисх Геологицал Сурвеи. Ретки земаљски елементи. Новембар 2011.
УРЛ: ввв.минералсук.цом
Кингснортх, Проф. Дудлеи. „Може ли преживети кинеска династија ријетких Земљи“. Кинеска конференција о индустријским минералима и тржиштима. Презентација: 24. септембра 2013.
Пратите Теренце на Гоогле+