เรียนรู้เกี่ยวกับ Dysprosium

Dysprosium metal เป็นธาตุดินที่เป็นของแข็งที่มีน้ำหนักเบา (REE) ที่ใช้ในแม่เหล็กถาวรเนื่องจากความแข็งแรงของ paramagnetic และความทนทานต่ออุณหภูมิสูง

คุณสมบัติ

• สัญลักษณ์อะตอม: Dy
• จำนวนอะตอม: 66
• ประเภทวัสดุ: โลหะ Lanthanide
• น้ำหนักอะตอม: 162. 50
• จุดหลอมเหลว: 1412 ° C
• จุดเดือด: 2567 ° C
• ความหนาแน่น: 8. 551g / cm ³
• Vickers ความแข็ง: 540 MPa

ในขณะที่อากาศค่อนข้างคงที่ที่อุณหภูมิห้องดิสโพรเซียมโลหะจะทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นและละลายอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับกรด

ในกรดไฮโดรฟลูออริก แต่โลหะโลหะหนักที่มีน้ำหนักมากจะสร้างชั้นป้องกัน dysprosium fluoride (DyF

3

)

โปรแกรมประยุกต์โลหะที่มีสีเงินนุ่มเป็นของแม่เหล็กถาวร เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า dysprosium บริสุทธิ์มีความเหนือกว่า -93

C (-136

° F) อย่างมากซึ่งหมายความว่าจะดึงดูดสนามแม่เหล็กภายในช่วงกว้างของอุณหภูมิ นอกจากดาราศาสตร์ยังมีดาราศาสตร์ยังมีช่วงแม่เหล็กที่สูงที่สุด (ความแรงและทิศทางการดึงที่เกิดจากสนามแม่เหล็ก) ของธาตุใด ๆ อุณหภูมิในการหลอมเหลวของ Dysprosium และส่วนการดูดซับนิวตรอนยังช่วยให้สามารถใช้ในแท่งควบคุมนิวเคลียร์ได้อีกด้วย ในขณะที่ดิสโพรเซียมจะถูกใช้โดยไม่เกิดประกายไฟจะไม่ใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นโลหะบริสุทธิ์หรือในโลหะผสมที่มีโครงสร้าง เช่นเดียวกับธาตุอื่น ๆ เช่นธาตุลันดาน (หรือธาตุหายาก) dysprosium มักเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุอื่น ๆ นักเคมีชาวฝรั่งเศสชื่อ Paul-Emile Lecoq de Boisbadran ได้รับการยอมรับว่าเป็นส่วนที่เป็นอิสระในปี ค.ศ. 1886 ขณะที่เขากำลังวิเคราะห์ erbium oxide

สะท้อนให้เห็นถึงลักษณะที่ใกล้ชิดของ REE โดยเดอ Boisbaudran ได้ทำการตรวจสอบสารประกอบ Yttrium Oxide ที่ไม่บริสุทธิ์ซึ่งเขาได้สกัดเอร์บีและเทอร์บี้โดยใช้กรดและแอมโมเนีย

Erbium oxide ตัวเองพบว่ามีธาตุอื่น ๆ อีกสองชนิด ได้แก่ Holmium และ Thulium

ขณะที่ Boisbaudran ทำงานอยู่ที่บ้านของเขาองค์ประกอบเริ่มเปิดเผยตัวเองเช่นตุ๊กตารัสเซียและหลังจากลำดับกรด 32 และแอมโมเนียที่ตกตะกอน 26 ครั้ง Boisbaudran สามารถระบุดิสโพรเซียมเป็นองค์ประกอบเฉพาะได้ เขาตั้งชื่อองค์ประกอบใหม่หลังจากคำภาษากรีกที่

dysprositos

ซึ่งแปลว่า 'ยากที่จะรับ'

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

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

การใช้ Dysprosium ในแม่เหล็กถาวรก็เพิ่มขึ้นด้วยการสร้างแม่เหล็ก neodymium-iron-boron (NdFeB) ในทศวรรษที่ 1980 การวิจัยของ บริษัท General Motors และ Sumitomo Special Metals ทำให้การสร้างแบบถาวร (samarium-cobalt) รุ่นแรกที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเมื่อ 20 ปีก่อนมีราคาถูกกว่า

การเพิ่มขึ้นของดิสโพรเซียม (โดยน้ำหนัก) ระหว่าง 3-6 เปอร์เซ็นต์ (โดยน้ำหนัก) กับอัลลอยด์แม่เหล็ก NdFeB จะเพิ่มจุด Curie ของแม่เหล็กและการบีบบังคับทำให้เสถียรภาพและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในขณะที่ลดการลดทอนแม่เหล็ก

แม่เหล็ก NdFeB เป็นมาตรฐานในการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์และรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้า REE รวมทั้ง dysprosium ถูกผลักดันให้เป็นจุดสนใจของสื่อมวลชนทั่วโลกในปีพ. ศ. 2552 หลังจากข้อ จำกัด ด้านการส่งออกของจีนส่งผลให้อุปทานขาดแคลนและความสนใจของผู้ลงทุนในโลหะ ซึ่งส่งผลให้ราคาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและการลงทุนที่สำคัญในการพัฒนาแหล่งทางเลือก การผลิต

ความสนใจจากสื่อมวลชนเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับการพึ่งพาการผลิต REE ของจีนโดยทั่วไปมักเน้นถึงข้อเท็จจริงที่ว่าประเทศนี้มีสัดส่วนประมาณ 90% ของการผลิต REE ทั่วโลก

ในขณะที่แร่ชนิดต่างๆรวมทั้ง monazite และ bastnasites อาจมี dysprosium แหล่งที่มีเปอร์เซ็นต์ของ dysprosium มากที่สุดคือดินที่มีการดูดไอออนของมณฑลเจียงซีประเทศจีนและแร่เซเนติกในประเทศจีนตอนใต้และมาเลเซีย

ต้องใช้เทคนิค hydrometallurgical หลายรูปแบบเพื่อแยกสาร REE ออกจากกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของแร่ โฟมลอยและการย่างของสารเข้มข้นเป็นวิธีที่พบมากที่สุดในการสกัดแร่ธาตุที่เป็นของโลกซัลเฟตซึ่งเป็นสารตั้งต้นซึ่งสามารถผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนได้ ไอออนของโพแทชเซียมที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้เสถียรด้วยฟลูออรีนเพื่อก่อให้เกิด dysprosium fluoride

Dysprosium fluoride สามารถลดลงในแท่งโลหะโดยการให้ความร้อนกับแคลเซียมที่อุณหภูมิสูงในเตาหลอมแทนทาลัม

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

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

การใช้งาน

โดยทั่วไปแล้วผู้บริโภครายใหญ่ที่สุดของ dysprosium คืออุตสาหกรรมแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กดังกล่าวครองตลาดมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในรถยนต์ไฮบริดและไฟฟ้ากังหันลมผลิตและฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์

คลิกที่นี่เพื่ออ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแอพพลิเคชัน dysprosium

ที่มา:

Emsley, John

บล็อกอาคารธรรมชาติ: คู่มือ A-Z สำหรับองค์ประกอบ

สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด; ฉบับพิมพ์ครั้งใหม่ (กันยายน 14 2011)

Arnold Magnetic Technologies

บทบาทสำคัญของ Dysprosium ในแม่เหล็กถาวรสมัยใหม่

_{17 มกราคม 2012}

_{การสำรวจทางธรณีวิทยาของอังกฤษ ธาตุดินที่หายาก พฤศจิกายน 2554
URL: www. mineralsuk com
Kingsnorth, Prof. Dudley "ราชวงศ์ของจีนที่หายากสามารถรอดได้หรือไม่" การประชุม Minerals อุตสาหกรรมและตลาดของจีน การนำเสนอ: 24 กันยายน 2013. ติดตาม Terence บน Google+}