Справка о редкоземельных металлах
Редкоземельные металлы (лантаноиды) – это стратегически важные ресурсы, играющие ключевую роль в производстве многих современных электронных устройств и многих высокотехнологичных продуктов. Редкоземельные элементы сравнительно редко встречаются в земной коре и образуют тугоплавкие, практически не растворимые в воде оксиды. Добыча редкоземельных минералов является сложным процессом из-за их низкой концентрации и сложной геологической природы. Получают их восстановлением соответствующих оксидов, фторидов, электролизом безводных солей и другими методами.
Редкоземельные металлы проявляют между собой большое сходство химических и некоторых физических свойств, что объясняется почти одинаковым строением наружных электронных уровней их атомов. Все они металлы серебристо-белого цвета. По химическим свойствам и совместному нахождению в природе редкоземельные металлы делятся на подгруппы:
- иттриевую;
- цериевую.
По атомной массе лантаноиды делятся на:
- легкие;
- тяжелые.
Все лантаноиды обладают похожими физико-химическими характеристиками, в том числе:
- высокой реакционной способностью;
- пластичностью (при нагревании);
- сверхпроводимостью (при охлаждении);
- ферромагнетизмом;
- люминесцентными свойствами (при наличии внешнего раздражителя).
Редкоземельные металлы используют при создании комплектующих для современных компьютеров, планшетов и телефонов. Без них невозможно производство плат для аккумуляторов, жестких дисков, лазеров, а также постоянных магнитов и высокотемпературных сверхпроводников. В металлургии легирующие добавки редкоземельных элементов (лантан, празеодим, церий) позволяют продлить жизнь металлическим конструкциям. Редкоземельные металлы также активно используют при создании ракетных двигателей, кислотостойких и жаростойких стекол и т. д. Несмотря на сходство редкоземельных элементов между собой, каждый из них занимает собственную технологическую нишу. Неодим и самарий чаще всего применяются для создания постоянных магнитов, европий, тербий и диспрозий используется для люминесцентных источников света, гадолиний для оптической и магнитной регистрации и т.д. Основные области применения:
- изготовление постоянных магнитов;
- производство промышленных катализаторов;
- изготовление порошков для полировки;
- производство аккумуляторов;
- выплавка специальных сталей и сплавов, в том числе прецизионных.
Еще одна перспективная отрасль, которая с каждым годом требует все больше редкоземельных металлов – это робототехника.
