A흔히 있는 비유는 석유가 산업의 혈액이라면, 희토류는 산업의 비타민이라는 것입니다.
희토류 원소(REE)는 금속족의 약자입니다. 희토류 원소(REE)는 18세기 말부터 잇따라 발견되었습니다. 화학 원소 주기율표에는 란타넘(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm) 등 15개의 란타넘족 원소를 포함하여 총 17종이 있습니다. 현재 전자, 석유화학, 야금 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 과학자들은 거의 3~5년마다 희토류의 새로운 용도를 발견하고 있으며, 발명품 6개 중 1개는 희토류에서 분리할 수 없는 물질입니다.
중국은 희토류 광물이 풍부하여 세계 3대 자원 보유국입니다. 자원 매장량 세계 1위로 약 23%를 차지합니다. 생산량 세계 1위로 전 세계 희토류 상품의 80~90%를 차지합니다. 판매량 세계 1위로 희토류 제품의 60~70%를 해외로 수출합니다. 동시에 중국은 17종 희토류 금속을 모두 공급할 수 있는 유일한 국가이며, 특히 군사적 용도가 뛰어난 중·중희토류는 그 공급량이 매우 풍부합니다. 중국의 점유율은 매우 높습니다.
R지구는 귀중한 전략적 자원으로, "공업용 글루탐산나트륨", "신소재의 어머니"로 불리며 첨단 과학기술과 군사 산업에 널리 사용되고 있습니다. 공업정보화부에 따르면, 희토류 영구자석, 발광, 수소 저장, 촉매 등의 기능성 소재는 첨단 장비 제조, 신에너지, 신흥 산업 등 첨단 산업의 필수 원료로 자리 잡았습니다. 또한 전자, 석유화학, 야금, 기계, 신에너지, 경공업, 환경 보호, 농업 등 다양한 분야에 널리 활용되고 있습니다.
일본은 이미 1983년에 희소 광물에 대한 전략적 비축 제도를 도입했으며, 국내 희토류의 83%가 중국에서 생산되었습니다.
미국의 희토류 매장량은 중국에 이어 두 번째로 많지만, 희토류는 모두 경희토류이며, 경희토류는 중희토류와 경희토류로 나뉩니다. 중희토류는 매우 비싸고, 경희토류는 채굴하기 어려워 업계 관계자들이 이를 가짜 희토류로 만들었습니다. 미국 희토류 수입의 80%는 중국에서 이루어집니다.
덩샤오핑 동지는 “중동에는 석유가 있고 중국에는 희토류가 있다”라고 말한 적이 있습니다. 그의 말의 함의는 자명합니다. 희토류는 전 세계 첨단 기술 제품의 5분의 1을 차지하는 필수 “MSG”일 뿐만 아니라, 향후 세계 협상 테이블에서 중국이 활용할 수 있는 강력한 협상 카드이기도 합니다. 희토류 자원을 보호하고 과학적으로 이용하는 것은 최근 몇 년 동안 많은 고상한 이상을 가진 사람들이 귀중한 희토류 자원이 서방 국가에 무차별적으로 판매되어 수출되는 것을 막기 위해 요구하는 국가 전략이 되었습니다. 1992년 덩샤오핑은 중국이 희토류 대국임을 분명히 했습니다.
희토류 원소 17종의 용도 목록
1 란탄은 합금소재 및 농업용 필름에 사용됩니다.
세륨은 자동차 유리에 널리 사용됩니다.
3프라세오디뮴은 세라믹 안료에 널리 사용됩니다.
네오디뮴은 항공우주 소재에 널리 사용됩니다.
5개의 심벌즈가 위성에 보조 에너지를 제공합니다.
원자력 반응기에서의 6-사마륨의 응용
7 유로퓸 제조 렌즈 및 액정 디스플레이
의료용 자기공명영상용 가돌리늄 8
9테르븀은 항공기 날개 조절기에 사용됩니다.
10 에르븀은 군사용 레이저 거리 측정기에 사용됩니다.
11 디스프로슘은 필름과 인쇄의 조명원으로 사용됩니다.
12 홀뮴은 광통신 장치를 만드는 데 사용됩니다.
13 툴륨은 종양의 임상 진단 및 치료에 사용됩니다.
14 컴퓨터 메모리 소자용 이터븀 첨가제
에너지 배터리 기술에 15루테튬의 응용
16 이트륨은 전선과 항공기의 힘 구성 요소를 만듭니다.
스칸듐은 종종 합금을 만드는 데 사용됩니다.
자세한 내용은 다음과 같습니다.
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란타넘(LA)
걸프전 당시 희토류 원소인 란탄을 함유한 야간투시경이 미군 전차의 주요 무기로 자리 잡았다. 위 사진은 염화란탄 분말을 보여준다.（데이터 맵)
란탄은 압전 재료, 전열 재료, 열전 재료, 자기 저항 재료, 발광 재료(청색 분말), 수소 저장 재료, 광학 유리, 레이저 재료, 다양한 합금 재료 등에 널리 사용됩니다. 란탄은 또한 많은 유기 화학 제품을 제조하기 위한 촉매에도 사용됩니다. 과학자들은 란탄이 작물에 미치는 효과 때문에 란탄을 "슈퍼 칼슘"이라고 명명했습니다.
2
세륨(CE)
세륨은 촉매, 아크 전극 및 특수 유리로 사용될 수 있습니다. 세륨 합금은 고온에 강하고 제트 추진 부품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.（데이터 맵)
(1) 세륨은 유리 첨가제로서 자외선과 적외선을 흡수할 수 있어 자동차 유리에 널리 사용되고 있습니다. 자외선 차단뿐만 아니라 차량 내부 온도를 낮춰 에어컨 전력 소모를 절감할 수 있습니다. 1997년부터 일본에서는 모든 자동차 유리에 세륨을 첨가하기 시작했습니다. 1996년에는 최소 2,000톤의 세륨이 자동차 유리에 사용되었으며, 미국에서는 1,000톤 이상이 사용되었습니다.
(2) 현재 세륨은 자동차 배기가스 정화 촉매에 사용되고 있으며, 이를 통해 대량의 자동차 배기가스가 대기 중으로 방출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 미국에서 세륨 소비량은 희토류 전체 소비량의 3분의 1을 차지합니다.
(3) 황화세륨은 환경과 인체에 유해한 납, 카드뮴 및 기타 금속을 대체하는 안료로 사용될 수 있습니다. 플라스틱, 코팅, 잉크 및 제지 산업의 착색에 사용될 수 있습니다. 현재 이 분야의 선두 기업은 프랑스 론 플랑크(Rhone Planck)입니다.
(4) CE: LiSAF 레이저 시스템은 미국에서 개발한 고체 레이저입니다. 트립토판 농도를 모니터링하여 생물 무기 및 의약품을 탐지하는 데 사용할 수 있습니다. 세륨은 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 거의 모든 희토류 응용 분야에 세륨이 포함되어 있습니다. 연마 분말, 수소 저장 재료, 열전 재료, 세륨 텅스텐 전극, 세라믹 커패시터, 압전 세라믹, 세륨 탄화규소 연마재, 연료 전지 원료, 가솔린 촉매, 일부 영구자석 재료, 다양한 합금강 및 비철 금속 등이 있습니다.
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프라세오디뮴(PR)
프라세오디뮴 네오디뮴 합금
(1) 프라세오디뮴은 건축용 도자기 및 생활용 도자기에 널리 사용됩니다. 유약에 혼합하여 유약을 만들거나, 유약 밑 안료로도 사용할 수 있습니다. 이 안료는 옅은 노란색을 띠며, 순수하고 우아한 색상을 지닙니다.
(2) 영구자석 제조에 사용됩니다. 순수한 네오디뮴 금속 대신 저렴한 프라세오디뮴 및 네오디뮴 금속을 사용하여 영구자석 소재를 만들면 산소 저항성과 기계적 특성이 현저히 향상되고 다양한 모양의 자석으로 가공할 수 있습니다. 각종 전자 장치 및 모터에 널리 사용됩니다.
(3) 석유 촉매 분해에 사용됩니다. 촉매의 활성, 선택성 및 안정성은 석유 분해 촉매를 제조하기 위해 Y 제올라이트 분자체에 농축된 프라세오디뮴 및 네오디뮴을 첨가함으로써 향상될 수 있습니다. 중국에서는 1970년대에 산업적으로 사용되기 시작했으며 소비가 증가하고 있습니다.
(4) 프라세오디뮴은 연마에도 사용할 수 있으며, 광섬유 분야에서도 널리 사용되고 있다.
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네오디뮴(nd)
M1 전차가 먼저 발견될 수 있는 이유는 무엇일까요? 이 전차에는 맑은 날 약 4,000m의 범위에 도달할 수 있는 Nd:YAG 레이저 거리 측정기가 장착되어 있습니다.（데이터 맵)
프라세오디뮴의 탄생과 함께 네오디뮴이 탄생했습니다. 네오디뮴의 등장은 희토류 산업을 활성화시켰고, 희토류 산업에서 중요한 역할을 수행하며 희토류 시장에 영향을 미쳤습니다.
네오디뮴은 희토류 분야에서 독보적인 위치를 차지하며 수년간 시장에서 뜨거운 관심을 받아 왔습니다. 네오디뮴 금속의 가장 큰 사용자는 NdFeB 영구자석 소재입니다. NdFeB 영구자석의 등장은 희토류 첨단기술 분야에 새로운 활력을 불어넣었습니다. NdFeB 자석은 높은 자기 에너지로 인해 "영구자석의 왕"으로 불립니다. 뛰어난 성능으로 전자, 기계 및 기타 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 알파 자기 분광기(Alpha Magnetic Spectrometer)의 성공적인 개발은 중국 NdFeB 자석의 자기적 특성이 세계적 수준에 도달했음을 보여줍니다. 네오디뮴은 비철 재료에도 사용됩니다. 마그네슘이나 알루미늄 합금에 1.5~2.5%의 네오디뮴을 첨가하면 합금의 고온 성능, 기밀성 및 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 항공우주 소재로 널리 사용됩니다. 또한, 네오디뮴이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷은 단파 레이저 빔을 생성하는데, 이는 산업계에서 두께 10mm 미만의 얇은 소재를 용접하고 절단하는 데 널리 사용됩니다. 의료 분야에서는 Nd:YAG 레이저가 메스 대신 수술 부위를 제거하거나 상처를 소독하는 데 사용됩니다. 네오디뮴은 유리 및 세라믹 소재의 착색 및 고무 제품의 첨가제로도 사용됩니다.
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트롤리움(오후)
툴륨은 원자로에서 생성되는 인공 방사성 원소입니다(데이터 맵)
(1) 열원으로 활용 가능하며, 진공탐지 및 인공위성 관측을 위한 보조에너지로 활용 가능.
(2) Pm147은 저에너지 β선을 방출하며, 이는 심벌즈 전지 제조에 사용될 수 있습니다. 미사일 유도 장치 및 시계의 전원 공급 장치로 사용될 수 있습니다. 이러한 종류의 전지는 크기가 작아 수년간 연속 사용할 수 있습니다. 또한, 프로메튬은 휴대용 X선 기기, 형광체 제조, 두께 측정 및 비콘 램프에도 사용됩니다.
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사마륨(Sm)
금속 사마륨(데이터 맵)
Sm은 밝은 노란색이며 Sm-Co 영구 자석의 원료이며 Sm-Co 자석은 산업계에서 사용되는 가장 오래된 희토류 자석입니다.영구 자석에는 SmCo5 시스템과 Sm2Co17 시스템의 두 가지 종류가 있습니다.1970년대 초에 SmCo5 시스템이 발명되었고 Sm2Co17 시스템은 후기에 발명되었습니다.현재는 후자의 수요가 우선시됩니다.사마륨 코발트 자석에 사용되는 사마륨 산화물의 순도는 너무 높을 필요가 없습니다.비용을 고려할 때 주로 제품의 약 95%를 사용합니다.또한 사마륨 산화물은 세라믹 커패시터 및 촉매에도 사용됩니다.또한 사마륨은 핵 특성을 가지고 있어 원자로의 구조재, 차폐재 및 제어재로 사용되어 핵분열로 생성된 막대한 에너지를 안전하게 사용할 수 있습니다.
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유로퓸(Eu)
산화유로퓸 분말(데이터 맵)
산화유로퓸은 주로 인광체에 사용됩니다(데이터 맵)
1901년, 외젠-앙톨 드마르세는 "사마륨"에서 유로퓸이라는 새로운 원소를 발견했습니다. 이는 아마도 유럽(Europe)이라는 단어에서 유래했을 것입니다. 산화유로퓸은 주로 형광 분말로 사용됩니다. Eu3+는 적색 형광체의 활성제로, Eu2+는 청색 형광체로 사용됩니다. 현재 Y2O2S:Eu3+는 발광 효율, 코팅 안정성, 재활용 비용 측면에서 가장 우수한 형광체입니다. 또한 발광 효율 및 대비 향상과 같은 기술 발전으로 널리 사용되고 있습니다. 산화유로퓸은 최근 새로운 X선 의료 진단 시스템의 유도 방출 형광체로도 사용되고 있습니다. 산화유로퓸은 유색 렌즈 및 광학 필터 제조, 자기 기포 저장 장치 등에도 사용될 수 있으며, 원자로의 제어 재료, 차폐 재료 및 구조 재료에서도 그 잠재력을 발휘합니다.
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가돌리늄(Gd)
가돌리늄과 그 동위 원소는 가장 효과적인 중성자 흡수제이며 원자로의 억제제로 사용될 수 있습니다. (데이터 맵)
(1) 수용성 상자성 복합체는 의료 치료에서 인체의 NMR 영상 신호를 향상시킬 수 있습니다.
(2) 그 황산화물은 특별한 밝기를 갖는 오실로스코프 관과 X선 스크린의 매트릭스 그리드로 사용될 수 있습니다.
(3) 가돌리늄 갈륨 가넷의 가돌리늄은 버블 메모리를 위한 이상적인 단일 기질입니다.
(4) 카모트 사이클 제한 없이 고체 자기 냉각 매체로 사용할 수 있습니다.
(5) 원자력발전소의 연쇄반응 수준을 제어하여 핵반응의 안전성을 확보하기 위한 억제제로 사용된다.
(6) 사마륨코발트 자석의 첨가제로 사용되어 온도에 따른 성능변화를 방지한다.
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테르븀(Tb)
테르븀 산화물 분말(데이터 맵)
테르븀의 응용 분야는 주로 첨단 기술 분야로, 기술 집약적, 지식 집약적 프로젝트이자 뛰어난 경제적 이익과 매력적인 개발 전망을 지닌 프로젝트입니다.
(1) 삼색 형광체에서는 녹색 분말의 활성제로 인산테르븀 활성화 매트릭스, 규산테르븀 활성화 매트릭스, 알루민산테르븀 활성화 세륨마그네슘 매트릭스 등의 형광체가 사용되며, 이들은 모두 여기 상태에서 녹색광을 방출한다.
(2) 자기광학 저장 재료. 최근 테르븀 자기광학 재료는 대량 생산 수준에 도달했습니다. Tb-Fe 비정질 필름으로 제작된 자기광학 디스크는 컴퓨터 저장 소자로 사용되며, 저장 용량이 10~15배 증가합니다.
(3) 자기광학 유리인 테르븀 함유 패러데이 회전 유리는 레이저 기술에 널리 사용되는 회전자, 절연체, 환형기 제조의 핵심 소재입니다. 특히, 테르페놀(TerFenol)의 개발은 1970년대에 발견된 신소재인 테르페놀의 새로운 응용 분야를 열었습니다. 이 합금의 절반은 테르븀과 디스프로슘으로 구성되며, 때로는 홀뮴이 포함되고 나머지는 철입니다. 이 합금은 미국 아이오와주 에임스 연구소에서 처음 개발되었습니다. 테르페놀은 자기장에 놓이면 일반 자성체보다 크기가 크게 변하여 정밀한 기계적 움직임을 가능하게 합니다. 테르븀 디스프로슘 철은 초기에는 주로 소나에 사용되었으며, 현재는 연료 분사 시스템, 액체 밸브 제어, 마이크로 포지셔닝부터 항공기 우주 망원경의 기계식 액추에이터, 메커니즘, 날개 조절기까지 다양한 분야에 널리 사용되고 있습니다.
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디(Dy)
금속 디스프로슘(데이터 맵)
(1) NdFeB 영구자석의 첨가제로서, 이 자석에 약 2~3%의 디스프로슘을 첨가하면 보자력을 향상시킬 수 있습니다. 과거에는 디스프로슘의 수요가 크지 않았지만, NdFeB 자석의 수요가 증가함에 따라 필수 첨가 원소가 되었으며, 그 함량은 약 95~99.9%이어야 하므로 수요 또한 급격히 증가했습니다.
(2) 디스프로슘은 형광체의 활성화제로 사용됩니다. 3가 디스프로슘은 단일 발광 중심을 갖는 삼색 발광 재료의 유망한 활성화 이온입니다. 디스프로슘은 주로 두 가지 발광 밴드를 갖는데, 하나는 황색 발광이고 다른 하나는 청색 발광입니다. 디스프로슘으로 도핑된 발광 재료는 삼색 형광체로 사용될 수 있습니다.
(3) 디스프로슘은 자기변형 합금에서 테르페놀 합금을 제조하는 데 필요한 금속 원료로, 기계적 운동의 정밀한 활동을 실현할 수 있습니다. (4) 디스프로슘 금속은 높은 기록 속도와 판독 감도를 가진 자기광학 저장 재료로 사용될 수 있습니다.
(5) 디스프로슘 램프 제조에 사용되는 디스프로슘 램프에 사용되는 작동 물질은 요오드화 디스프로슘으로 밝기가 높고 색상이 좋으며 색온도가 높고 크기가 작고 아크가 안정적이라는 장점이 있어 필름 및 인쇄용 조명원으로 사용되어 왔습니다.
(6) 디스프로슘은 중성자 포획 단면적이 크기 때문에 중성자 에너지 스펙트럼 측정이나 원자력 산업에서 중성자 흡수제로 사용됩니다.
(7)Dy3Al5O12는 자기 냉동용 자성 물질로도 사용될 수 있습니다. 과학기술의 발전에 따라 디스프로슘의 응용 분야는 지속적으로 확대될 것입니다.
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홀뮴(Ho)
Ho-Fe 합금(데이터 맵)
현재 철의 응용 분야는 더욱 발전해야 할 필요성이 있지만, 소비량은 아직 크지 않습니다. 최근 바오터우강철 희토류연구소는 고온 고진공 증류 정제 기술을 도입하여 비희토류 불순물 함량이 낮은 고순도 금속 진호/>RE>99.9%를 개발했습니다.
현재 잠금장치의 주요 용도는 다음과 같습니다.
(1) 금속 할로겐 램프의 첨가제로서, 금속 할로겐 램프는 고압 수은 램프를 기반으로 개발된 일종의 가스 방전 램프로, 전구 내부에 다양한 희토류 할로겐화물이 채워져 있는 것이 특징입니다. 현재 희토류 요오드화물이 주로 사용되고 있으며, 가스 방전 시 다양한 스펙트럼선을 방출합니다. 철 램프에 사용되는 작동 물질은 요오드화물입니다. 아크 영역에서 더 높은 금속 원자 농도를 얻을 수 있어 복사 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.
(2) 철은 철 또는 알루미늄 가넷을 기록하는 첨가제로 사용될 수 있습니다.
(3) 킨 도핑된 알루미늄 가넷(Ho:YAG)은 2um 레이저를 방출할 수 있으며, 인체 조직에 대한 2um 레이저의 흡수율은 Hd:YAG보다 거의 3배 높습니다. 따라서 의료 수술에 Ho:YAG 레이저를 사용할 경우 수술 효율과 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라 열 손상 부위를 더 작게 줄일 수 있습니다. 잠금 결정에서 생성되는 자유 빔은 과도한 열을 발생시키지 않고 지방을 제거할 수 있습니다. 건강한 조직의 열 손상을 줄이기 위해 미국에서는 녹내장에 대한 W-레이저 치료가 수술 통증을 줄일 수 있다고 보고되었습니다. 중국의 2um 레이저 결정 수준은 이미 국제적인 수준에 도달했기 때문에 이러한 종류의 레이저 결정 개발 및 생산이 필수적입니다.
(4) 포화자화에 필요한 외부 자기장을 감소시키기 위해 자기변형합금인 테르페놀-D에 소량의 Cr을 첨가할 수도 있다.
(5) 또한 철도핑 광섬유는 광섬유 레이저, 광섬유 증폭기, 광섬유 센서 등 광통신 소자 제작에 활용될 수 있어 오늘날의 고속 광섬유 통신에서 더욱 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다.
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에르븀(ER)
에르븀 산화물 분말(정보 차트)
(1) 1550nm에서 Er3+의 발광은 광섬유 통신에서 광섬유 손실이 가장 적은 파장에 위치하기 때문에 특별한 의미를 지닙니다. 980nm와 1480nm의 빛에 의해 여기된 후, 베이트 이온(Er3+)은 바닥 상태 4115/2에서 고에너지 상태 4113/2로 전이합니다. 고에너지 상태의 Er3+가 바닥 상태로 다시 전이할 때 1550nm의 빛을 방출합니다. 석영 광섬유는 다양한 파장의 빛을 전송할 수 있지만, 1550nm 대역의 광 감쇠율은 가장 낮습니다(0.15dB/km). 이는 감쇠율의 하한선에 가깝습니다. 따라서 광섬유 통신의 광 손실은 1550nm에서 신호광으로 사용될 때 최소가 됩니다. 이처럼 적절한 농도의 베이트를 적절한 매트릭스에 혼합하면 증폭기는 레이저 원리를 이용하여 통신 시스템의 손실을 보상할 수 있습니다. 따라서 1550nm 광 신호를 증폭해야 하는 통신망에서 베이트 도핑 광섬유 증폭기는 필수적인 광 소자입니다. 현재 베이트 도핑 실리카 광섬유 증폭기가 상용화되었습니다. 불필요한 흡수를 방지하기 위해 광섬유에 도핑되는 양은 수십에서 수백 ppm인 것으로 알려져 있습니다. 광섬유 통신의 급속한 발전은 새로운 응용 분야를 열어줄 것입니다.
(2) (2) 또한, 미끼 도핑 레이저 결정과 그 출력 1730nm 및 1550nm 레이저는 사람의 눈에 안전하고, 대기 투과 성능이 우수하며, 전장 연기에 대한 침투력이 강하고, 보안성이 우수하며, 적에게 탐지되기 어렵고, 군사 표적의 방사 대비가 높습니다. 따라서 군사용으로 사람의 눈에 안전한 휴대용 레이저 거리 측정기로 개발되었습니다.
(3) (3) Er3+를 유리에 첨가하여 희토류 유리 레이저 소재를 만들 수 있는데, 이는 출력 펄스 에너지가 가장 크고 출력 전력이 가장 높은 고체 레이저 소재이다.
(4) Er3+는 희토류 상향변환 레이저 소재의 활성 이온으로도 활용이 가능하다.
(5) (5) 또한, 유리잔, 크리스털 유리 등의 탈색 및 착색에도 사용할 수 있습니다.
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툴륨(TM)
툴륨은 원자로에서 조사된 후 X선을 방출할 수 있는 동위 원소를 생성하며, 이는 휴대용 X선원으로 사용될 수 있습니다.（데이터 맵)
(1)TM 휴대용 X선 촬영기의 방사선원으로 사용됩니다. 원자로에서 조사된 후,TMX선을 방출할 수 있는 일종의 동위원소를 생성하여 휴대용 혈액 조사기를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 종류의 방사계는 Yu-169를TM-170도의 고선량 및 중선량 방사선을 조사하여 혈액에 방사선을 조사하고 백혈구를 감소시킵니다. 이러한 백혈구가 장기 이식 거부 반응을 유발하여 장기의 조기 거부 반응을 줄입니다.
(2) (2)TM종양 조직에 대한 높은 친화성으로 인해 종양의 임상적 진단 및 치료에도 사용될 수 있으며, 중희토류 원소는 경희토류 원소보다 호환성이 좋으며, 특히 Yu의 친화성이 가장 큽니다.
(3) (3) X선 감응제 Laobr:br(청색)은 X선 감응 스크린의 형광체에 활성제로 사용되어 광학 감도를 높여 인체에 대한 X선 노출 및 위해를 감소시킨다.×방사선량은 50%로 의학적 응용에 있어서 중요한 실질적 의의를 갖는다.
(4) (4) 금속할라이드램프는 새로운 광원의 첨가제로 활용이 가능하다.
(5) (5) Tm3+ 를 유리에 첨가하면 희토류 유리 레이저 소재를 만들 수 있는데, 이는 출력 펄스가 가장 크고 출력 전력이 가장 높은 고체 레이저 소재이다. Tm3+ 는 또한 희토류 상향 변환 레이저 소재의 활성화 이온으로 사용될 수 있다.
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이터븀(Yb)
이터븀 금속(데이터 맵)
(1) 열 차폐 코팅 재료로서, 결과는 거울이 전착 아연 코팅의 내식성을 현저히 향상시킬 수 있음을 보여주며, 거울이 있는 코팅의 입자 크기는 거울이 없는 코팅의 입자 크기보다 작습니다.
(2) 자기변형 재료로서 이 재료는 거대자기변형의 특성, 즉 자기장 내에서 팽창하는 특성을 가지고 있습니다. 합금은 주로 거울/페라이트 합금과 디스프로슘/페라이트 합금으로 구성되며 일정 비율의 망간을 첨가하여 거대자기변형을 생성합니다.
(3) 압력 측정에 사용되는 거울 요소. 실험 결과, 거울 요소의 감도가 교정된 압력 범위에서 높은 것으로 나타났으며, 이는 압력 측정에 거울을 적용하는 새로운 방식을 제시합니다.
(4) 과거 널리 사용되던 은아말감을 대체하기 위한 어금니 충치용 레진계 충전재.
(5) 일본 학자들이 거울 도핑 바나듐 바트 가넷 임베디드 라인 도파로 레이저의 제조를 성공적으로 완료했으며, 이는 레이저 기술 발전에 매우 중요한 의미를 지닙니다. 또한, 이 거울은 형광 분말 활성제, 무선 세라믹, 전자 컴퓨터 메모리 소자(자기 기포) 첨가제, 유리 섬유 플럭스, 광학 유리 첨가제 등에도 사용됩니다.
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루테튬(Lu)
산화루테튬 분말(데이터 맵)
이트륨 루테튬 규산염 결정(데이터 맵)
(1) 특수 합금을 만듭니다. 예를 들어, 루테튬 알루미늄 합금은 중성자 활성화 분석에 사용될 수 있습니다.
(2) 안정한 루테튬 핵종은 석유 분해, 알킬화, 수소화 및 중합에서 촉매 역할을 합니다.
(3) 이트륨철 또는 이트륨알루미늄가넷을 첨가하면 일부 특성이 향상될 수 있습니다.
(4) 자기기포저장소의 원료.
(5) 복합 기능성 결정인 루테튬 도핑된 알루미늄 이트륨 네오디뮴 사붕산염은 염용액 냉각 결정 성장 기술 분야에 속합니다. 실험 결과, 루테튬 도핑된 NYAB 결정은 광학 균일도와 레이저 성능 면에서 NYAB 결정보다 우수함을 보여줍니다.
(6) 루테튬은 전기변색 디스플레이 및 저차원 분자 반도체 분야에서 잠재적인 응용 가능성을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 루테튬은 에너지 배터리 기술과 형광체 활성제에도 사용됩니다.
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이트륨(y)
이트륨은 널리 사용되고 있으며, 이트륨 알루미늄 가닛은 레이저 소재로 사용할 수 있고, 이트륨 철 가닛은 마이크로파 기술과 음향 에너지 전달에 사용되며, 유로퓸 도핑 이트륨 바나데이트와 유로퓸 도핑 이트륨 산화물은 컬러 TV 세트의 인광체로 사용됩니다. (데이터 맵)
(1) 강철 및 비철 합금용 첨가제. FeCr 합금은 일반적으로 0.5~4%의 이트륨을 함유하고 있어 이러한 스테인리스 강의 내산화성과 연성을 향상시킬 수 있습니다. MB26 합금은 이트륨이 풍부한 혼합 희토류를 적정량 첨가하면 종합적인 특성이 크게 향상되어 일부 중강도 알루미늄 합금을 대체하고 항공기의 응력을 받는 부품에 사용할 수 있습니다. Al-Zr 합금에 소량의 이트륨이 풍부한 희토류를 첨가하면 합금의 전도성이 향상될 수 있습니다. 이 합금은 중국 대부분의 와이어 공장에서 채택되었습니다. 구리 합금에 이트륨을 첨가하면 전도성과 기계적 강도가 향상됩니다.
(2) 이트륨 6%, 알루미늄 2%를 함유한 질화규소 세라믹 소재를 이용하여 엔진부품 개발이 가능하다.
(3) 400와트의 출력을 가진 Nd:Y:Al:Garnet 레이저 빔은 대형부품의 드릴링, 절단, 용접 등에 사용됩니다.
(4) Y-Al 가넷 단결정으로 구성된 전자현미경 스크린은 형광휘도가 높고 산란광의 흡수가 낮으며 고온내성과 기계적 내마모성이 우수하다.
(5) 이트륨 함량이 90%인 고이트륨 구조용 합금은 항공 등 낮은 밀도와 높은 용융점이 요구되는 분야에 활용이 가능합니다.
(6) 현재 많은 주목을 받고 있는 이트륨 도핑 SrZrO3 고온 양성자 전도성 재료는 높은 수소 용해도를 요구하는 연료 전지, 전해 전지, 가스 센서 제조에 매우 중요한 역할을 합니다. 이트륨은 고온 용사 재료, 원자로 연료의 희석제, 영구자석 재료의 첨가제, 그리고 전자 산업의 게터로도 사용됩니다.
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스칸듐(Sc)
금속 스칸듐(데이터 맵)
이트륨이나 란타넘족 원소에 비해 스칸듐은 이온 반경이 매우 작고 수산화물의 알칼리도가 매우 약합니다. 따라서 스칸듐과 희토류 원소를 혼합할 때 암모니아(또는 매우 묽은 알칼리)로 처리하면 스칸듐이 먼저 침전되므로 "분별 침전" 방법을 통해 희토류 원소와 쉽게 분리할 수 있습니다. 또 다른 방법은 질산염의 분극 분해를 이용하는 것입니다. 질산 스칸듐은 분해가 가장 쉬워 분리 목적을 달성할 수 있습니다.
스칸듐은 전기분해로 얻을 수 있습니다. 스칸듐 정련 과정에서 ScCl3, KCl, LiCl을 함께 용융시키고, 용융된 아연을 전기분해의 음극으로 사용하여 스칸듐을 아연 전극에 침전시킨 후, 아연을 증발시켜 스칸듐을 얻습니다. 또한, 스칸듐은 우라늄, 토륨, 란타넘족 원소를 생산하기 위해 광석을 가공할 때 쉽게 회수됩니다. 텅스텐과 주석 광석에서 수반 스칸듐을 종합적으로 회수하는 것 또한 스칸듐의 중요한 공급원 중 하나입니다. 스칸듐은이 화합물은 3가 상태로 존재하며, 공기 중에서 쉽게 산화되어 Sc2O3로 변하고 금속 광택을 잃고 짙은 회색으로 변합니다.
스칸듐의 주요 용도는 다음과 같습니다.
(1) 스칸듐은 뜨거운 물과 반응하여 수소를 방출하며, 산에도 잘 녹기 때문에 강력한 환원제이다.
(2) 산화스칸듐과 수산화스칸듐은 알칼리성만 있으나, 염화스칸듐은 가수분해가 거의 일어나지 않는다. 염화스칸듐은 백색 결정으로 물에 녹고 공기 중에서는 조해성을 나타낸다. (3) 야금 산업에서 스칸듐은 합금의 강도, 경도, 내열성 및 성능을 향상시키기 위한 합금(합금 첨가제) 제조에 자주 사용됩니다. 예를 들어, 용선에 소량의 스칸듐을 첨가하면 주철의 특성을 크게 향상시킬 수 있으며, 알루미늄에 소량의 스칸듐을 첨가하면 강도와 내열성을 향상시킬 수 있습니다.
(4) 전자 산업에서 스칸듐은 다양한 반도체 소자로 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 반도체에 아황산 스칸듐을 응용하는 것이 국내외에서 주목을 받고 있으며, 스칸듐을 함유한 페라이트 또한 유망한 소재입니다.컴퓨터 자기 코어.
(5) 화학공업에서 스칸듐화합물은 알코올 탈수소화 및 탈수제로 사용되며, 이는 폐염산으로부터 에틸렌과 염소를 생산하는 효율적인 촉매이다.
(6) 유리공업에서는 스칸듐을 함유한 특수유리를 제조할 수 있다.
(7) 전기광원산업에서 스칸듐과 나트륨으로 만든 스칸듐·나트륨 램프는 효율이 높고 광색이 양호하다는 장점이 있다.
(8) 스칸듐은 자연에서 45Sc의 형태로 존재합니다. 또한, 스칸듐에는 40~44Sc와 46~49Sc 등 9개의 방사성 동위원소가 존재합니다. 이 중 46Sc는 추적자로 화학, 야금, 해양학 등에서 활용되어 왔습니다. 의학 분야에서는 46Sc를 이용하여 암을 치료하는 연구를 해외에서 진행하고 있습니다.
게시 시간: 2022년 7월 4일