테르븀무거운 범주에 속합니다희토류, 지구의 지각이 1.1 ppm에만 풍부하게 풍부합니다. 테르 비움 산화물은 총 희토류의 0.01% 미만을 차지합니다. Terbium의 가장 높은 함량을 가진 높은 이트륨 이온 유형의 무거운 희토류 광석에서도 Terbium 함량은 전체 희토류의 1.1-1.2%만을 차지하며, 이는 희토류 요소의 "고귀한"범주에 속함을 나타냅니다. 1843 년 Terbium이 발견 된 이후 100 년이 넘는 시간 동안, 그 부족과 가치는 오랫동안 실제 적용을 방해했습니다. 지난 30 년 동안 Terbium이 독특한 재능을 보여준 것은
역사 발견
스웨덴 화학자 Carl Gustaf Mosander는 1843 년에 Terbium을 발견했습니다. 그는 불순물을 발견했습니다.이트륨 (III) 산화물그리고Y2O3. Yttrium은 스웨덴의 Ytterby 마을의 이름을 따서 명명되었습니다. 이온 교환 기술이 출현하기 전에 테르 비움은 순수한 형태로 분리되지 않았다.
Mosant는 먼저 Yttrium (III)을 세 부분으로 나누었습니다. 모두 광석의 이름을 따서 명명되었습니다 : Yttrium (iii) 산화물,에르 비움 (III) 산화물및 테르 비움 산화물. 테르 비움 산화물은 원래 Erbium으로 알려진 요소로 인해 원래 분홍색 부분으로 구성되었습니다. "Erbium (III) 산화물"(우리가 현재 Terbium이라고 부르는 것을 포함하여)은 원래 용액에서 본질적으로 무색적인 부분이었습니다. 이 요소의 불용성 산화물은 갈색으로 간주됩니다.
나중에 노동자들은 작은 무색의 "에르 비움 (III) 산화물"을 거의 관찰 할 수 없었지만, 가용성 분홍색 부분은 무시할 수 없었습니다. Erbium (III)의 존재에 대한 토론은 산화물이 반복적으로 발생했습니다. 혼돈에서 원래 이름이 반대로되었고 이름의 교환이 붙어 있었기 때문에 분홍색 부분은 결국 에르 비움을 포함하는 솔루션으로 언급되었습니다 (솔루션에서 분홍색). 바이 설페이트 나트륨 또는 황산 칼륨을 사용하는 근로자는세륨 (iv) 산화물Yttrium (III)에서 산화물에서 의도하지 않게 Terbium을 세륨 함유 된 퇴적물로 바꿉니다. "테르 비움 (Terbium)"으로 알려진 원래 이트륨 (III) 산화물의 약 1%만이 산화 yttrium (III)에 황색을 전달하기에 충분합니다. 따라서 Terbium은 처음에는 그것을 포함하는 2 차 성분이며, 직계 이웃 인 Gadolinium 및 dysprosium에 의해 제어됩니다.
그 후, 산화물의 비율에 관계없이, 다른 희토류 원소 가이 혼합물로부터 분리 될 때마다, 테르 비움의 이름은 마지막으로 테르 비움의 갈색 산화물이 순수한 형태로 얻어졌다. 19 세기의 연구자들은 자외선 형광 기술을 사용하여 밝은 노란색 또는 녹색 결절 (III)을 관찰하지 않았으므로 테르 비움이 고체 혼합물 또는 용액으로 더 쉽게 인식 될 수 있습니다.
전자 구성
전자 구성 :
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Terbium의 전자 구성은 [xe] 6S24F9입니다. 일반적으로, 핵 전하가 더 큰 이온화 되기에는 너무 커지기 전에 3 개의 전자 만 제거 될 수 있지만, 테르 비움의 경우 반 채워진 테르 비움은 불소 가스와 같은 매우 강한 산화제의 존재하에 네 번째 전자가 추가 이온화 될 수있게한다.
Terbium은 칼로자를 수있는 연성, 강인성 및 부드러움이있는 은색 희토류 금속입니다. 용융점 1360 13, 비등점 3123 ℃, 밀도 8229 4kg/m3. 초기 란타니드와 비교하여 공기 중에는 비교적 안정적입니다. Lanthanide의 9 번째 요소 인 Terbium은 강한 전기가있는 금속입니다. 수소를 형성하기 위해 물과 반응합니다.
본질적으로, Terbium은 결코 자유 요소 인 것으로 밝혀졌으며, 그 중 소량은 포스 포세 레륨 토륨 모래와 가돌리 나이트에 존재합니다. Terbium은 Monazite 모래의 다른 희토류 원소와 공존하며, 일반적으로 0.03% Terbium 함량이 있습니다. 다른 공급원은 Xenotime 및 Black Rare Gold 광석이며, 둘 다 산화물의 혼합물이며 최대 1% Terbium을 함유합니다.
애플리케이션
Terbium의 적용에는 주로 기술 집약적이고 지식 집약적 인 최첨단 프로젝트 인 첨단 기술 분야와 매력적인 개발 전망이있는 경제적 이점이 큰 프로젝트가 포함됩니다.
주요 응용 프로그램 영역은 다음과 같습니다.
(1) 혼합 희토류의 형태로 활용. 예를 들어, 그것은 희토류 화합물 비료로 사용되며 농업을위한 사료 첨가제.
(2) 3 개의 1 차 형광 파우더에서 녹색 분말의 활성화 제. 최신 광전자 재료는 다양한 색상을 합성하는 데 사용할 수있는 빨간색, 녹색 및 파란색의 세 가지 기본 색상을 사용해야합니다. 그리고 Terbium은 많은 고품질 녹색 형광 파우더에서 없어서는 안될 구성 요소입니다.
(3) 자기 광학 저장 재료로 사용됩니다. 비정질 금속 테르비움 전이 금속 합금 박막은 고성능 자기 광학 디스크를 제조하는데 사용되어왔다.
(4) 마그네토 광학 유리 제조. Terbium을 함유 한 Faraday 회전 유리는 레이저 기술의 회전기, 절연체 및 순환기를 제조하는 핵심 재료입니다.
(5) Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (Terfenol)의 개발 및 개발은 Terbium에 대한 새로운 응용을 열었다.
농업과 축산을 위해
희토류 Terbium은 농작물의 품질을 향상시키고 특정 농도 범위 내에서 광합성 속도를 증가시킬 수 있습니다. 테르 비움 복합체는 높은 생물학적 활성을 갖는다. Terbium, TB (ALA) 3BENIM (CLO4) 3 · 3H2O의 3 원 복합체는 포도상 구균, 바실러스 서브 틸리 스 및 대장균에 대한 항균 및 살균 효과가 우수합니다. 그들은 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 있습니다. 이러한 복합체에 대한 연구는 현대 살균제에 대한 새로운 연구 방향을 제공합니다.
발광 분야에서 사용됩니다
최신 광전자 재료는 다양한 색상을 합성하는 데 사용할 수있는 빨간색, 녹색 및 파란색의 세 가지 기본 색상을 사용해야합니다. 그리고 Terbium은 많은 고품질 녹색 형광 파우더에서 없어서는 안될 구성 요소입니다. 희토류 컬러 TV 레드 형광성 분말의 탄생이 yttrium과 Europium의 수요를 자극한다면, Terbium의 적용 및 개발은 램프의 희토류 3 가지 1 차 컬러 녹색 형광 분말에 의해 촉진되었습니다. 1980 년대 초, 필립스는 세계 최초의 소형 에너지 절약 형광등을 발명하여 전 세계적으로 빠르게 홍보했습니다. TB3+이온은 545nm의 파장으로 녹색 빛을 방출 할 수 있으며, 거의 모든 희토류 녹색 포스포르는 Terbium을 활성화 제로 사용합니다.
컬러 TV 캐소드 광선 튜브 (CRT)의 녹색 인은 항상 저렴하고 효율적인 황화 아연을 기반으로했지만 테르 비움 분말은 항상 Y2SIO5 ∶ TB3+, Y3 (AL, GA) 5O12 ∶ TB3+및 LAOBR ∶ TB3+를 포함한 투사 컬러 TV의 녹색 인으로 항상 사용되었습니다. 대형 스크린 고화질 텔레비전 (HDTV)이 개발되면서 CRT를위한 고성능 녹색 형광 파우더도 개발되고 있습니다. 예를 들어, 하이브리드 녹색 형광 분말은 Y3 (Al, GA) 5O12 : TB3+, LAOCL : TB3+및 Y2SIO5 : TB3+로 구성된 해외에서 개발되었으며, 이는 고전류 밀도에서 우수한 발광 효율을 갖는다.
전통적인 X- 선 형광성 분말은 칼슘 텅 스테입니다. 1970 년대와 1980 년대에 테르 비움 활성화 황 산화 황 산화 황 산화물, 녹색 스크린의 경우), 테르 비움 활성화 된 황화 혈관 (III) 산화물 (III) 산화물 (III) 등과 비교하여 텍사스 분말을 위해 xay의 유동성 분말을 개선시킬 수있는 류의 x elsecent yttrium (III) 산화황 (III) 산화 황화 (III) 산화 황제 (III) 산화 황제와 같이 스크린을 강화하기위한 희토류 포스포르가 개발되었습니다. X- 선 필름의 해상도는 X- 선 튜브의 수명을 연장하며 에너지 소비를 줄입니다. Terbium은 또한 의료용 X- 선 향상 스크린의 형광 분말 활성화 제로 사용되며, 이는 광학 이미지로의 X- 선 변환의 민감도를 크게 향상시키고 X- 선 필름의 선명도를 향상 시키며 X- 선의 노출 용량을 인체에 크게 줄일 수 있습니다 (50%이상).
Terbium은 또한 새로운 반도체 조명을 위해 Blue Light에 의해 흥분된 흰색 LED 인의 활성화 제로 사용됩니다. 여기 광원 방출 다이오드를 여기 광원으로 사용하여 Terbium 알루미늄 마그미늄 광학 결정 인을 생성하는 데 사용될 수 있으며, 생성 된 형광은 여기광과 혼합되어 순수한 백색광을 생성합니다.
Terbium으로 만든 전기 발광 재료는 주로 활성화 제로 Terbium을 갖는 황화제 녹색 인을 포함합니다. 자외선 조사 하에서, 테르 비움의 유기 복합체는 강한 녹색 형광을 방출 할 수 있으며 박막 전기 발광 재료로서 사용될 수있다. 희토류 유기 복합 전기 발광 박막에 대한 연구에서 상당한 진전이 있었지만, 실용성과의 특정 간격이 여전히 있으며, 희토류 유기 복합 전기 발광 박막 및 장치에 대한 연구는 여전히 깊이 있습니다.
Terbium의 형광 특성은 또한 형광 프로브로서 사용된다. 예를 들어, Ofloxacin Terbium (TB3+) 형광 프로브는 형광 스펙트럼 및 흡수 스펙트럼에 의한 Ofloxacin Terbium (TB3+) 복합체와 DNA (DNA) 사이의 상호 작용을 연구하는데 사용되었으며, 록사신 TB3+프로브는 DNA 분자와 유의 한 형광 결합을 형성 할 수 있음을 나타내고, 및 DNA의 형광을 형성 할 수 있음을 나타냅니다. TB3+시스템. 이러한 변화에 기초하여, DNA를 결정할 수있다.
자기 광학 재료 용
자기 광학 재료라고도하는 패러데이 효과를 갖는 재료는 레이저 및 기타 광학 장치에서 널리 사용됩니다. Magneto 광학 결정 및 자기 광학 유리의 두 가지 일반적인 유형이 있습니다. 그 중에서도 마그네토-광학 결정 (예 : Yttrium Iron Garnet 및 Terbium galium garnet)은 조절 가능한 작동 주파수와 높은 열 안정성의 장점을 가지고 있지만 비싸고 제조하기가 어렵습니다. 또한, 높은 파라데이 회전 각도를 갖는 많은 자기-광학 결정은 짧은 웨이브 범위에서 높은 흡수를 가지며, 이는 사용을 제한한다. 자기 광학 결정과 비교하여, 자기 광학 유리는 높은 투과율의 이점을 가지며 큰 블록이나 섬유로 쉽게 만들 수 있습니다. 현재, 파라데이 효과가 높은 자기 광학 안경은 주로 희토류 이온 도핑 유리입니다.
자기 광학 저장재에 사용됩니다
최근에는 멀티미디어 및 사무용 자동화의 빠른 개발로 새로운 고용량 자기 디스크에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 비정질 금속 테르비움 전이 금속 합금 필름은 고성능 자기 광학 디스크를 제조하는 데 사용되어왔다. 그 중에서도 TBFECO 합금 박막은 최고의 성능을 가지고 있습니다. Terbium 기반의 자기-광학 재료는 대규모로 생산되었으며, 이들로부터 만든 자기 광학 디스크는 컴퓨터 저장 부품으로 사용되며 스토리지 용량은 10-15 배 증가합니다. 그들은 대용량과 빠른 접근 속도의 장점을 가지고 있으며 고밀도 광학 디스크에 사용될 때 수만 횟수를 닦고 코팅 할 수 있습니다. 전자 정보 저장 기술에서 중요한 자료입니다. 가시성 및 근적외선 밴드에서 가장 일반적으로 사용되는 자기 광학 물질은 TGG (Terbium Gallium garnet) 단결정이며,이 결정은 파라데이 회전기 및 절연체를 만드는 최고의 자기 광학 물질입니다.
자기 광학 유리 용
Faraday Magneto 광학 유리는 가시 및 적외선 영역에서 우수한 투명성과 등방성을 가지며 다양한 복잡한 형태를 형성 할 수 있습니다. 대형 제품을 쉽게 생산할 수 있으며 광 섬유로 끌어들 수 있습니다. 따라서, 마그네토 광학 자선 분해기, 자기 광학 변조기 및 광섬유 전류 센서와 같은 마그네토 광학 장치에서 광범위한 응용 전망이 있습니다. 가시성 및 적외선 범위에서 큰 자기 모멘트와 작은 흡수 계수로 인해 TB3+이온은 일반적으로 마그네토 광학 안경에서 희토류 이온이 사용되었습니다.
Terbium dysprosium recromagnetostrictive 합금
20 세기 말 세계 과학 및 기술 혁명이 심화되면서 새로운 희토류 적용 재료가 빠르게 떠오르고 있습니다. 1984 년 미국 아이오와 주립 대학교, 미국 에너지 국의 에너지 아메스 실험실 및 미 해군 표면 무기 연구 센터 (이후 기존 미국 에지 기술 회사 (ET Rema)의 주요 인력은 새로운 희토류 스마트 재료, 즉 Terbium dysprosium gantostrictive magnetostrictive 재료를 공동으로 개발했습니다. 이 새로운 스마트 재료는 전기 에너지를 기계적 에너지로 빠르게 변환하는 탁월한 특성을 가지고 있습니다. 이 거대한 자성 근관 재료로 만든 수중 및 전기 음향 변환기는 해군 장비, 오일 우물 탐지 스피커, 소음 및 진동 제어 시스템, 해양 탐사 및 지하 통신 시스템에서 성공적으로 구성되었습니다. 따라서 Terbium dysprosium Iron Giant Magnetostrictive 재료가 탄생하자마자 전 세계 선진국으로부터 광범위한 관심을 받았습니다. 미국의 Edge Technologies는 1989 년에 Terbium dysprosium Iron Giant Magnetostrictive Materials를 생산하기 시작했으며 Terfenol D. Terfenol D로 지명되었습니다. 그 후, 스웨덴, 일본, 러시아, 영국 및 호주는 또한 Terbium dysprosium Iron Magnetostrictive Material을 개발했습니다.
미국 에서이 자료의 발전의 역사에서, 재료의 발명과 초기 독점 응용은 군사 산업 (예 : 해군)과 직접 관련이 있습니다. 중국의 군사 및 국방부는이 자료에 대한 이해를 점차 강화하고 있습니다. 그러나 중국의 포괄적 인 국가 권력이 크게 증가한 후, 21 세기의 군사 경쟁 전략을 실현하고 장비 수준을 개선하기위한 요구 사항은 확실히 시급 할 것입니다. 따라서 군사 및 국방부에 의한 Terbium dysprosium Iron Giant Magnetostrictive Materials의 광범위한 사용은 역사적 필요성이 될 것입니다.
요컨대, Terbium의 많은 우수한 특성은 그것을 많은 기능적 재료의 필수 구성원으로 만들고 일부 응용 분야에서는 대체 할 수없는 위치입니다. 그러나 Terbium의 높은 가격으로 인해 사람들은 생산 비용을 줄이기 위해 Terbium 사용을 피하고 최소화하는 방법을 연구하고 있습니다. 예를 들어, 희토류 마그네토-광학 물질은 또한 저비용 디프로움 철 코발트 또는 가돌리늄 테르비움 코발트를 가능한 한 많이 사용해야합니다. 사용해야하는 녹색 형광 분말에서 테르 비움의 함량을 줄이십시오. 가격은 테르 비움의 광범위한 사용을 제한하는 중요한 요소가되었습니다. 그러나 많은 기능적 재료는 그것 없이는 할 수 없으므로“블레이드에 좋은 강철 사용”의 원리를 준수하고 가능한 한 Terbium의 사용을 절약해야합니다.
후 시간 : 7 월 5 일 -202333 년