무엇인가요희토류?
인류는 1794년 희토류가 발견된 이후 200년이 넘는 역사를 갖고 있다. 당시에는 발견된 희토류 광물이 거의 없었기 때문에 화학적 방법으로 극소량의 수불용성 산화물만을 얻을 수 있었다. 역사적으로 이러한 산화물은 일반적으로 "토류"라고 불렸으며, 따라서 희토류라는 이름이 붙었습니다.
사실 희토류 광물은 자연계에서 희귀한 것은 아니다. 희토류는 흙이 아니라 전형적인 금속원소이다. 활성 유형은 알칼리 금속 및 알칼리 토금속에 이어 두 번째입니다. 그들은 일반적인 구리, 아연, 주석, 코발트 및 니켈보다 껍질에 더 많은 함량을 가지고 있습니다.
현재 희토류는 전자, 석유화학, 야금 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 거의 3~5년마다 과학자들이 희토류의 새로운 용도를 찾아내는데, 6개의 발명품 중 1개는 할 수 없는 것이다. 희토류 없이.
중국은 희토류 광물이 풍부하여 매장량, 생산 규모, 수출량 등 세계 3대 순위에서 1위를 차지하고 있다. 동시에 중국은 17가지 희토류 금속, 특히 군사용으로 매우 뛰어난 중희토류와 중희토류를 모두 제공할 수 있는 유일한 국가이기도 합니다.
희토류 원소 조성
희토류 원소는 화학 원소 주기율표에서 란탄족 원소로 구성됩니다.란탄(라),세륨(CE),프라세오디뮴(Pr),네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm),사마륨(스엠),유로퓸(유),가돌리늄(하나님),테르븀(결핵),디스프로슘(디),홀뮴(호),에르븀(어),툴륨(티엠),이테르븀(Yb),루테튬(Lu), 그리고 란탄족과 밀접한 관련이 있는 두 가지 원소:스칸듐(Sc) 및이트륨(와이).
그것은 불린다희토류, 희토류(Rare Earth)로 약칭됩니다.
희토류 원소의 분류
원소의 물리적, 화학적 특성에 따라 분류됩니다.
가벼운 희토류 원소:스칸듐, 이트륨, 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로뮴
중희토류 원소:가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀, 루테튬
광물 특성에 따라 분류:
세륨 그룹:란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓨움
이트륨 그룹:가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀, 루테튬, 스칸듐, 이트륨
추출 분리에 의한 분류:
경희토류(P204 약산성 추출): 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴
중희토류(P204 저산도 추출):사마륨, 유로뮴, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘
중희토류(P204의 산성 추출):홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀, 루테튬, 이트륨
희토류 원소의 성질
희토류 원소의 50개 이상의 기능은 독특한 4f 전자 구조와 관련되어 있어 전통 재료와 첨단 신소재 분야 모두에서 널리 사용됩니다.
4f 전자 궤도
1. 물리화학적 특성
★ 명백한 금속 특성을 가지고 있습니다. 은회색을 띠며, 프라세오디뮴과 네오디뮴을 제외하면 연한 노란색을 띤다.
★ 풍부한 산화물 색상
★ 비금속과 안정적인 화합물 형성
★ 메탈 라이블리
★ 공기중에서 산화되기 쉬움
2 광전자공학적 특성
★ 채워지지 않은 4f 하위층, 4f 전자가 외부 전자에 의해 보호되어 다양한 스펙트럼 항 및 에너지 수준이 발생함
4f 전자가 전이되면 자외선, 가시광선, 적외선 영역에서 다양한 파장의 방사선을 흡수하거나 방출할 수 있어 발광 재료로 적합합니다.
★ 전도성이 좋아 전기분해 방식으로 희토류 금속 제조 가능
신소재에서 희토류 원소의 4f 전자의 역할
1.4f 전자적 특성을 활용한 소재
★ 4f 전자 스핀 배열:강한 자성을 나타냄 - 영구자석재료, MRI 영상재료, 자기센서, 초전도체 등으로 사용하기에 적합
★ 4f 궤도 전자 전이: 발광특성으로 발현 - 형광체, 적외선 레이저, 광섬유 증폭기 등의 발광재료로 사용하기에 적합
4f 에너지 레벨 가이드 밴드의 전자 전이: 착색 특성으로 나타남 - 핫스팟 구성 요소, 안료, 세라믹 오일, 유리 등의 착색 및 탈색에 적합
2는 이온 반경, 전하 및 화학적 특성을 사용하여 4f 전자와 간접적으로 관련됩니다.
★ 핵 특성:
열중성자 흡수 단면적이 작아 원자로 등의 구조재로 사용하기에 적합
중성자 흡수 단면적이 커서 원자로 등의 차폐재에 적합
★ 희토류 이온 반경, 전하, 물리화학적 특성:
격자 결함, 유사한 이온 반경, 화학적 특성, 다양한 전하 - 가열, 촉매, 감지 요소 등에 적합
구조적 특수성 – 수소저장합금 음극재, 마이크로파 흡수재 등으로 사용하기에 적합
전기 광학 및 유전 특성 – 광 변조 재료, 투명 세라믹 등에 사용하기에 적합
게시 시간: 2023년 7월 6일