디스프로슘,기호 Dy와 원자 번호 66입니다.희토류 원소금속 광택이 있습니다. 디스프로슘은 자연에서 단일 물질로 발견된 적은 없지만, 인산이트륨과 같은 다양한 광물에 존재합니다.
지각 내 디스프로슘의 함량은 6ppm으로,
이트륨중희토류 원소에서. 비교적 풍부한 중금속으로 간주됩니다.
희토류 원소이며 이를 응용하기 위한 좋은 자원 기반을 제공합니다.
천연 상태의 디스프로슘은 7개의 동위 원소로 구성되어 있으며, 가장 풍부한 것은 164Dy입니다.
디스프로슘은 1886년 폴 아킬레크 드 보스폴란드에 의해 처음 발견되었지만, 1950년대 이온 교환 기술이 개발된 후에야 완전히 분리되었습니다. 디스프로슘은 다른 화학 원소로 대체될 수 없기 때문에 활용 분야가 상대적으로 제한적입니다.
가용성 디스프로슘염은 약간의 독성이 있는 반면, 불용성염은 독성이 없는 것으로 간주됩니다.
역사의 발견
발견자: L. Boisbaudran, 프랑스
1886년 프랑스에서 발견
모산더가 헤어진 후에르븀지구와테르븀1842년, 이트륨과 지구를 분리한 후, 많은 화학자들은 분광 분석을 통해 이 원소들이 순수한 산화물이 아니라는 것을 확인하고 확인했으며, 이는 화학자들이 이들을 계속 분리하는 데 기여했습니다. 홀뮴이 분리된 지 7년 후인 1886년, 부바바드란드는 홀뮴을 반으로 나누고 홀뮴만 남겨 두었습니다. 다른 하나는 원소 기호 Dy를 사용하여 디스프로슘으로 명명되었습니다. 이 단어는 그리스어 dysprositos에서 유래했으며, '얻기 어렵다'는 뜻입니다. 디스프로슘을 비롯한 희토류 원소의 발견으로 희토류 원소 발견의 세 번째 단계의 나머지 절반이 완료되었습니다.
전자 배열
전자 레이아웃:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
동위 원소
자연 상태에서 디스프로슘은 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, 164Dy의 7개 동위 원소로 구성됩니다. 이들은 모두 156Dy의 붕괴로 인해 반감기가 1 x 10^18년이 넘음에도 불구하고 안정적인 것으로 간주됩니다. 자연적으로 발생하는 동위 원소 중 164Dy가 28%로 가장 풍부하고 그 다음으로 162Dy가 26%입니다. 가장 부족하게 존재하는 것은 156Dy로 0.06%입니다. 원자량 기준으로 138에서 173까지의 29개 방사성 동위 원소도 합성되었습니다. 가장 안정적인 것은 약 3,106년의 반감기를 가진 154Dy이고, 그 다음으로는 144.4일의 반감기를 가진 159Dy입니다. 가장 불안정한 것은 반감기가 200밀리초인 138Dy입니다. 154Dy는 주로 알파 붕괴로 인해 발생하고, 152Dy와 159Dy 붕괴는 주로 전자 포획으로 인해 발생합니다.
금속
디스프로슘은 금속 광택과 밝은 은빛 광택을 띱니다. 디스프로슘은 매우 부드러워 과열을 피하면 스파크 없이 가공할 수 있습니다. 디스프로슘의 물리적 특성은 소량의 불순물에도 영향을 받습니다. 디스프로슘과 홀뮴은 특히 저온에서 가장 높은 자성을 띱니다. 단순한 디스프로슘 강자성체는 85K(-188.2°C) 미만과 85K(-188.2°C) 이상의 온도에서 나선형 반강자성 상태가 되는데, 이때 모든 원자는 특정 순간에 바닥층과 평행하고 인접한 층과는 고정된 각도로 마주합니다. 이러한 특이한 반강자성은 179K(-94°C)에서 무질서한(상자성) 상태로 변합니다.
애플리케이션:
(1) 네오디뮴 철 보론 영구자석의 첨가제로서, 이 유형의 자석에 약 2~3%의 디스프로슘을 첨가하면 보자력을 향상시킬 수 있습니다. 과거에는 디스프로슘의 수요가 크지 않았지만, 네오디뮴 철 보론 자석의 수요가 증가함에 따라 디스프로슘은 약 95~99.9%의 등급으로 필수적인 첨가제 원소가 되었으며, 수요 또한 빠르게 증가하고 있습니다.
(2) 디스프로슘은 형광체의 활성제로 사용되며, 3가 디스프로슘은 단일 발광 중심 삼색 발광 재료에 유망한 활성 이온입니다. 디스프로슘은 주로 두 가지 발광 밴드로 구성되는데, 하나는 황색 발광이고 다른 하나는 청색 발광입니다. 디스프로슘이 도핑된 발광 재료는 삼색 형광체로 사용될 수 있습니다.
(3) 디스프로슘은 정밀한 기계적 운동을 가능하게 하는 대형 자기변형 합금인 테르페놀의 제조에 필수적인 금속 원료입니다.
(4)디스프로슘 금속 높은 기록 속도와 판독 감도를 갖춘 자기광학 저장 소재로 사용될 수 있습니다.
(5) 디스프로슘 램프 제조에 사용되는 작동 물질은 요오드화 디스프로슘입니다. 이 유형의 램프는 높은 밝기, 양호한 색상, 높은 색온도, 작은 크기, 그리고 안정적인 아크와 같은 장점을 가지고 있습니다. 디스프로슘은 영화, 인쇄 및 기타 조명 분야의 광원으로 사용되어 왔습니다.
(6) 디스프로슘 원소는 중성자 포획 단면적이 크기 때문에 원자력 산업에서 중성자 스펙트럼 측정이나 중성자 흡수제로 사용됩니다.
(7) Dy3Al5O12는 자기냉동용 자성 물질로도 사용될 수 있습니다. 과학기술의 발전에 따라 디스프로슘의 응용 분야는 지속적으로 확대될 것입니다.
(8) 디스프로슘 화합물 나노섬유는 높은 강도와 표면적을 가지므로 다른 재료를 강화하거나 촉매로 사용할 수 있습니다. DyBr3와 NaF의 수용액을 450 bar의 압력에서 17시간 동안 450°C까지 가열하면 디스프로슘 불화물 섬유를 제조할 수 있습니다. 이 물질은 400°C를 초과하는 온도에서도 용해나 응집 없이 다양한 수용액에서 100시간 이상 유지될 수 있습니다.
(9) 단열 자기소거 냉장고는 디스프로슘 갈륨 가넷(DGG), 디스프로슘 알루미늄 가넷(DAG), 디스프로슘 철 가넷(DyIG)을 포함한 특정 상자성 디스프로슘 염 결정을 사용합니다.
(10) 디스프로슘(CdO)족 원소 화합물은 화학 반응 연구에 사용할 수 있는 적외선 복사원입니다. 디스프로슘과 그 화합물은 강한 자기적 특성을 가지고 있어 하드 드라이브와 같은 데이터 저장 장치에 유용합니다.
(11) 네오디뮴 철 붕소 자석의 네오디뮴 부분을 디스프로슘으로 대체하여 보자력을 높이고 자석의 내열성을 향상시킬 수 있습니다. 디스프로슘은 전기 자동차 구동 모터와 같이 고성능이 요구되는 분야에 사용됩니다. 이러한 유형의 자석을 사용하는 자동차는 차량 한 대당 최대 100g의 디스프로슘을 함유할 수 있습니다. 도요타의 연간 판매량이 200만 대로 추산됨에 따라, 곧 전 세계 디스프로슘 금속 공급이 고갈될 것입니다. 디스프로슘으로 대체된 자석은 또한 높은 내식성을 가지고 있습니다.
(12) 디스프로슘 화합물은 정유 및 화학 산업에서 촉매로 사용될 수 있습니다. 디스프로슘을 산화철 암모니아 합성 촉매에 구조 촉진제로 첨가하면 촉매 활성과 내열성을 향상시킬 수 있습니다. 디스프로슘 산화물은 Mg0-Ba0-Dy0n-TiO2 구조를 갖는 고주파 유전체 세라믹 부품 소재로 사용될 수 있으며, 유전체 공진기, 유전체 필터, 유전체 다이플렉서 및 통신 장치에 사용될 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 8월 23일