產(chǎn)品名稱:金屬鐿
英文名:Ytterbium Metal
化學(xué)分子式:Yb
CAS號(hào):7440-64-4
純度:99.9%-99.99%
顏色:銀白色
原子量:173.0
原子序數(shù):70
熔點(diǎn):824°C
沸點(diǎn):1466°C
密度:6.98 g/cm3
生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn):XB/T 232-2019
形狀:塊狀、粉末、片、絲、棒、箔或根據(jù)客戶的要求
包裝方式:用鐵桶封裝,內(nèi)襯單/雙層塑料袋并充氬氣保護(hù)或根據(jù)客戶的要求
鐿元素簡(jiǎn)介:
鐿在地殼中的含量為0.000266%,主要存在于磷釔礦和黑稀金礦中,鐿在地殼中的含量在稀有元素中算比較豐富的,高于鋱、鈥、銩、镥等其他中重稀土元素。
金屬鐿的性質(zhì):
金屬鐿是銀白色很軟、有延展性的金屬,室溫下能被空氣和水緩慢氧化。與相鄰鑭系金屬不同的是,鐿的硬度、密度和熔點(diǎn)明顯比相鄰元素要低,這與鐿特殊的電子層排布且能形成面心立方晶體有關(guān)。鐿很有活性,在砂輪上摩擦產(chǎn)生的火花很小,其粉末在空氣中燃燒能產(chǎn)生美麗的翠綠色火焰。金屬鐿沒有順磁性和抗磁性,其導(dǎo)電性能隨壓強(qiáng)的增加而呈現(xiàn)不同的性能:常溫常壓下,導(dǎo)電能力與其他鑭系金屬相近;16000個(gè)大氣壓下,呈現(xiàn)半導(dǎo)體性質(zhì);40000個(gè)大氣壓時(shí),會(huì)比室溫時(shí)更容易導(dǎo)電。人們利用這個(gè)特性,將鐿制作成了應(yīng)力計(jì),用來檢驗(yàn)核試驗(yàn)中的沖擊波,或地震波的強(qiáng)度。
與釤和銪相類似樣,鐿屬于變價(jià)稀土,除通常呈正三價(jià)外,也可以呈正二價(jià)狀態(tài)。由于這種變價(jià)特性,制備金屬鐿不宜用電解法,而采用還原蒸餾法進(jìn)行制備和提純。通常以金屬鑭為還原劑,利用鐿金屬高蒸汽壓和鑭金屬低蒸氣壓的差別進(jìn)行還原蒸餾。也可以采用銩鐿镥富集物為原料,以金屬鑭為還原劑,在>1100℃和<0.133Pa的高溫真空條件下,通過還原-蒸餾的方法直接提取金屬鐿。像釤和銪一樣,鐿也可采用濕法還原進(jìn)行分離和提純。通常采用銩鐿镥富集物為原料,溶解后將鐿還原成二價(jià)狀態(tài),造成顯著的性質(zhì)差異后將其與其它三價(jià)稀土進(jìn)行分離。制取高純氧化鐿通常采用萃取色層法或離子交換法。
金屬鐿的制備方法:
工業(yè)上常用溶劑萃取法和離子交換法從獨(dú)居石中分離和提純,或用金屬鑭還原氧化鐿,再經(jīng)真空蒸餾而得。
金屬鐿的用途:
金屬鐿主要作為功能性材料及添加劑應(yīng)用于屏蔽涂層材料、柵介質(zhì)材料、壓力傳感器材料、磁致伸縮材料、激光材料和高科技合金添加材料等領(lǐng)域。近年來,隨著集成電路、光纖通訊和激光燈高新技術(shù)的發(fā)展,稀土鐿的應(yīng)用也越來越廣泛。用金屬鐿制成的鐿靶是制備OLED陰極的鍍膜材料。
近幾年來,鐿在光纖通訊和激光技術(shù)兩大領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展迅速。人們將鐿的化合物添加到光纖中,發(fā)現(xiàn)它可以與鉺和銩一樣,大大提高光的放大效率,能滿足高速大容量信息傳輸?shù)囊?。我?guó)研制出的高濃度鉺鐿共摻磷酸鹽光纖,有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,具有較寬的紅外透過性能,其性能比商用石英放大器高出兩個(gè)數(shù)量級(jí),能實(shí)現(xiàn)功率放大和小信號(hào)放大,可用于光纖傳感器、自由空間激光通信和超短脈沖放大等領(lǐng)域。依托這種摻鐿元素制成的光纖放大材料,我國(guó)已建成世界上單信道容量最大、速率最快的光傳輸系統(tǒng),擁有世界上最寬的信息高速公路。
鐿優(yōu)異的光譜特性還被用作優(yōu)質(zhì)激光材料,既可以制作激光晶體,也可以制作激光玻璃和光纖激光器。我國(guó)在摻鐿激光晶體方面,也取得一系列具有國(guó)際先進(jìn)水平的創(chuàng)新性成果,解決了晶體的形成,晶體中激光的快速、脈沖、連續(xù)、可調(diào)節(jié)輸出等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),研究成果已在國(guó)防、工業(yè)和科學(xué)工程中獲得實(shí)際應(yīng)用,而且摻鐿晶體產(chǎn)品還能出口美國(guó)、日本等多個(gè)國(guó)家與地區(qū)。
摻鐿激光晶體
鐿元素最重要的的用途是用于加工優(yōu)質(zhì)的激光材料。摻鐿激光晶體是一類高功率的激光材料,這已經(jīng)形成了一個(gè)龐大的系列,包括有摻鐿釔鋁石榴石(Yb:YAG)、摻鐿釓鎵石榴石(Yb:GGG)、摻鐿氟磷酸鈣(Yb:FAP)、摻鐿氟磷酸鍶(Yb:S-FAP)、摻鐿釩酸釔(Yb:YV04)等。Yb:YAG具有許多特點(diǎn)適合高功率半導(dǎo)體激光器泵浦,已成為大功率LD泵浦用激光材料;Yb:S-FAP晶體則可能在未來作為實(shí)現(xiàn)控制激光核聚變的材料;而摻鉻鐿鈥釔鋁鎵石榴石(Cr,Yb,Ho:YAGG)則是一種可調(diào)諧激光晶體,其波長(zhǎng)在2.84~3.05μm之間,連續(xù)可調(diào),它可以用于導(dǎo)彈的中紅外探測(cè)器,有著重要的軍事意義。
鐿激光玻璃
稀土激光玻璃是一種非常重要的工業(yè)和軍事材料。由于玻璃易成型可以制成大尺寸,并具有高光透和高均勻性等特點(diǎn),所以可以制成大功率激光器。最常見的稀土激光玻璃主要是釹玻璃,它已有40多年的發(fā)展歷史,制作和應(yīng)用技術(shù)成熟。它是通過在磷酸鹽和氟磷酸鹽玻璃中摻雜Nd3+制成的。磷酸鹽和氟磷酸鹽玻璃具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,并具有較寬的紅外透過性能和大的非均勻展寬特性。若在其中摻雜Yb3+離子,制成的鐿激光玻璃儲(chǔ)能效率比釹玻璃高16倍,熒光壽命也是釹玻璃的3倍,同時(shí)還具有摻雜濃度高、吸收帶寬、可直接用半導(dǎo)體泵浦等優(yōu)點(diǎn),非常適用于大功率激光器使用。但要使鐿激光玻璃發(fā)揮較高的效率往往還需要在鐿激光玻璃中添加Nd3+作為敏化劑進(jìn)行協(xié)助。通過調(diào)節(jié)玻璃成分,可以提高鐿激光玻璃的諸多發(fā)光性能。如今,鐿激光玻璃制造的激光器越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)學(xué)、及軍事領(lǐng)域。
關(guān)鍵字: 蒸餾鐿;鐿濺射靶材;金屬鐿粉;金屬鐿顆粒;鐿棒;
湖南稀土金屬材料研究院創(chuàng)建于1958年,屬國(guó)務(wù)院242家轉(zhuǎn)制科研院所之一,是國(guó)內(nèi)最早從事稀土材料應(yīng)用研究開發(fā)的研究機(jī)構(gòu),是全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)委員單位、國(guó)家“專精特新”小巨人企業(yè)、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)。