מתכת איטרביום בטוהר גבוה

שם המוצר: מתכת איטרביום טוהר גבוהה

נוסחה כימית: Yb

מספר CAS: 7440-64-4

טוהר: 99.9%-99.99%

צבע: כסף לבן

משקל אטומי:173.0

מספר אטומי: 70

נקודת התכה: 824 מעלות

נקודת רתיחה: 1466 מעלות

צפיפות: 6.98 גרם/סמ"ק

תקן ייצור: XB/T 232-2019

צורה: בלוק, אבקה, גיליון, חוט, מוט, נייר כסף או לפי דרישות הלקוח

שיטת אריזה: ארוז בתוף ברזל, מרופד בשקיות ניילון חד/כפולות וממולא בגז ארגון להגנה או לפי דרישת הלקוח

תכולת האיטרביום בקרום כדור הארץ היא 0.000266%, הקיימת בעיקר בעפרות איטריום פוספט ובעפרות זהב שחור. תכולת האיטרביום בקרום כדור הארץ עשירה יחסית ביסודות נדירים, הגבוהה מיסודות אדמה נדירים בינוניים וכבדים אחרים כמו טרביום, הולמיום, טוליום, לוטטיום וכו'.

מתכת איטרביום היא מתכת כסוף-לבנה, רכה מאוד, רקיעה שניתן לחמצן באיטיות על ידי אוויר ומים בטמפרטורת החדר. שלא כמו מתכות לנתניד סמוכות, הקשיות, הצפיפות ונקודת ההיתוך של איטרביום נמוכות משמעותית מאלו של יסודות סמוכים. זה קשור לסידור שכבת האלקטרונים המיוחד של איטרביום וליכולתו ליצור גבישים מעוקבים במרכז הפנים. איטרביום פעיל מאוד, והניצוצות הנוצרים מחיכוך על גלגל השחזה קטנים מאוד. האבקה שלו יכולה לייצר להבה ירוקה אמרלד יפה כשהיא נשרפת באוויר. לאיטרביום מתכתי אין תכונות פרמגנטיות או דיאמגנטיות, ותכונות המוליכות שלו מראות תכונות שונות ככל שהלחץ עולה: בטמפרטורה ובלחץ רגילים, יכולת ההולכה דומה לזו של מתכות לנתניד אחרות; ב-16,000 אטמוספרות, הוא מציג תכונות מוליכים למחצה; ב-40,000 אטמוספרות, יוליך חשמל בקלות רבה יותר מאשר בטמפרטורת החדר. אנשים ניצלו את התכונה הזו כדי להפוך את איטרביום למד מתח כדי לבדוק את עוצמת גלי הלם או גלים סיסמיים בניסויים גרעיניים.

Similar to samarium and europium, ytterbium is a variable rare earth. In addition to its usual positive trivalent state, ytterbium can also be in a positive divalent state. Due to this price change characteristic, it is not suitable to use electrolysis to prepare metallic ytterbium, but to use reduction distillation for preparation and purification. Metallic lanthanum is usually used as the reducing agent, and the difference between the high vapor pressure of ytterbium metal and the low vapor pressure of lanthanum metal is used for reduction distillation. It is also possible to use thulium, ytterbium, and lutetium enrichments as raw materials, using metallic lanthanum as the reducing agent, and directly extract metallic ytterbium through reduction-distillation under high-temperature vacuum conditions of >1100 מעלות ו<0.133Pa. Like samarium and europium, ytterbium can be separated and purified using wet reduction. Usually, thulium, ytterbium, and lutetium enriched materials are used as raw materials. After dissolution, ytterbium is reduced to a divalent state, causing significant property differences, and then separated from other trivalent rare earths. High-purity ytterbium oxide is usually produced by extraction chromatography or ion exchange.

בתעשייה, שיטות מיצוי ממס וחילופי יונים משמשות בדרך כלל להפרדה וטיהור של מונזיט, או תחמוצת איטרביום מופחתת עם לנתנום מתכתי ולאחר מכן מתקבלת על ידי זיקוק ואקום.

איטרביום מתכתי משמש בעיקר כחומרים פונקציונליים ותוספים בתחומים כגון חומרי ציפוי מיגונים, חומרים דיאלקטריים לשער, חומרים חיישני לחץ, חומרים מגנטוסטריקטיבים, חומרי לייזר וחומרים תוספים מסגסוגת היי-טק. בשנים האחרונות, עם התפתחותן של טכנולוגיות גבוהות וחדשות במעגלים משולבים, תקשורת סיבים אופטיים ואורות לייזר, היישום של איטרביום מאדמה נדירה הפך יותר ויותר נרחב. מטרות איטרביום העשויות ממתכת איטרביום הם חומרי ציפוי להכנת קתודות OLED.

בשנים האחרונות, איטרביום התפתח במהירות בתחומי תקשורת סיבים אופטיים וטכנולוגיית לייזר. מדען הוסיף תרכובות איטרביום לסיבים אופטיים ומצא שכמו ארביום ותוליום, הוא יכול לשפר מאוד את יעילות ההגברה של האור ולעמוד בדרישות להעברת מידע במהירות גבוהה וקיבולת גדולה. סיב הפוספט המרוכז בריכוז גבוה ארביום-איטרביום שפותח בסין הוא בעל יציבות כימית טובה ויציבות תרמית, ויש לו ביצועי שידור אינפרא אדום רחבים. הביצועים שלו גבוהים בשני סדרי גודל מאלו של מגברי קוורץ מסחריים, והוא יכול להשיג הגברת הספק גבוה וניתן להשתמש בהגברת אותות קטנים בתחומים כמו חיישני סיבים אופטיים, תקשורת לייזר בחלל פנוי והגברת פולסים קצרים במיוחד. בהסתמך על חומר ההגברה של סיבים אופטיים זה העשוי מאלמנטים מסוממים באיטרביום, סין בנתה מערכת שידור אופטית עם הקיבולת החד-ערוצית הגדולה ביותר והמהירות המהירה ביותר בעולם, ויש לה את כביש המידע הרחב בעולם.

המאפיינים הספקטרליים המצוינים של איטרביום משמשים גם כחומרי לייזר איכותיים, שניתן להשתמש בהם לייצור גבישי לייזר, לייזר זכוכית לייזר וסיבים. סין השיגה גם סדרה של תוצאות חדשניות מתקדמות בינלאומיות בגבישי לייזר מסוממים באיטרביום, ופתרה טכנולוגיות מפתח רבות כגון היווצרות גבישים ותפוקה מהירה, דופקת, רציפה ומתכווננת של לייזרים בקריסטלים. תוצאות המחקר היו בשימוש נרחב בהגנה לאומית, בתעשייה ובהנדסה מדעית, וניתן לייצא מוצרי קריסטל מסוממים באיטרביום גם לארצות הברית, יפן ומדינות ואזורים אחרים.

קריסטל לייזר מסומם באיטרביום

השימוש החשוב ביותר באיטרביום הוא בעיבוד חומרי לייזר איכותיים. גביש לייזר מסומם באיטרביום הוא סוג של חומר לייזר בעל הספק גבוה, שיצר סדרה ענקית, הכוללת נופך איטריום אלומיניום איטרביום (Yb: YAG), נופך גדוליניום גליום עם איטרביום (Yb: GGG), מסומם איטרביום. נופך אלומיניום איטריום (Yb: GGG), נופך איטריום אלומיניום נופך סידן פלואורופוספט (Yb: FAP), סטרונציום פלואורפוספט עם איטרביום (Yb: S-FAP), איטריום ונדאט מסומם באיטרביום (Yb: YV04) וכו'. : ל-YAG מאפיינים רבים המתאימים לשאיבת לייזר מוליכים למחצה בהספק גבוה והפכה לחומר לייזר לשאיבת LD בהספק גבוה; Yb: גביש S-FAP עשוי לשמש כחומר לבקרת היתוך גרעיני לייזר בעתיד; ו-ytterbium holmium איטריום אלומיניום גליום נופך (Cr, Yb, Ho: YAGG) הוא גביש לייזר מתכוונן עם אורך גל בין 2.84 ל-3.05 מיקרומטר, הניתן להתאמה ברציפות. ניתן להשתמש בו בגלאי אינפרא אדום בינוני של טילים ויש לו משמעות צבאית חשובה.

זכוכית לייזר איטרביום

זכוכית לייזר אדמה נדירה היא חומר תעשייתי וצבאי חשוב מאוד. מכיוון שקל לעצב זכוכית וניתן להפוך אותה לגדלים גדולים, ובעלת מאפיינים של העברת אור גבוהה ואחידות גבוהה, ניתן להפוך אותה ללייזרים בעלי הספק גבוה. זכוכית הלייזר הנדירה הנפוצה ביותר היא בעיקר זכוכית ניאודימיום, בעלת היסטוריית פיתוח של יותר מ-40 שנה ובעלת טכנולוגיות ייצור ויישום בשלות. זה נעשה על ידי סימום Nd3+ בכוסות פוספט ופלואורפוספט. לכוסות פוספט ופלוורופוספט יש יציבות כימית ותרמית טובה, תכונות שידור אינפרא אדום רחבות ומאפייני הרחבה לא אחידים גדולים. אם יונים Yb3+ מסוממים לתוכו, יעילות אחסון האנרגיה של זכוכית לייזר איטרביום המיוצרת גבוהה פי 16 מזו של זכוכית ניאודימיום, ואורך חיי הקרינה הוא גם פי שלושה מזה של זכוכית ניאודימיום. יש לו גם ריכוז סמים גבוה, רוחב פס ספיגה, וניתן לשאוב אותו ישירות על ידי מוליכים למחצה. בין יתר היתרונות, הוא מתאים מאוד לשימוש עם לייזרים בעלי הספק גבוה. עם זאת, על מנת שזכוכית לייזר איטרביום תשיג יעילות גבוהה יותר, לעתים קרובות יש צורך להוסיף Nd3+ כגורם רגיש לזכוכית לייזר איטרביום לקבלת סיוע. על ידי התאמת הרכב הזכוכית, ניתן לשפר תכונות זוהרות רבות של זכוכית לייזר איטרביום. כיום, לייזרים העשויים מזכוכית לייזר איטרביום נמצאים בשימוש נרחב יותר ויותר בתעשייה המודרנית, ברפואה ובתחומי הצבא.

תגיות פופולריות: מתכת איטרביום בטוהר גבוה, סין יצרנים, ספקים של מתכת איטרביום בטוהר גבוה