Редкоземельные металлы (РЗМ) - это группа из 17 химических элементов, которые играют колоссальную роль в современных технологиях, несмотря на свое название они не такие уж и «редкие» в природе, но их сложно крайне сложно добывать и разделять.
Неодим - ключевой компонент самых мощных постоянных магнитов (сплав Nd-Fe-B). Они используются в:
Редкоземельные металлы - это «витамины» современной
Редкоземельные металлы (РЗМ) - это группа из 17 химических элементов, которые играют колоссальную роль в современных технологиях, несмотря на свое название они не такие уж и «редкие» в природе, но их крайне сложно добывать и разделять.
Что к ним относится?
- 15 лантаноидов (с атомными номерами от 57 до 71: лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций);
- скандий (атомный номер 21);
- иттрий (атомный номер 39).
Для чего они нужны?
1. Электроника и магниты:
Неодим - ключевой компонент самых мощных постоянных магнитов (сплав Nd-Fe-B). Они используются в:
- Жестких дисках компьютеров;
- Динамиках наушников и колонок;
- Двигателях электромобилей и ветрогенераторов;
- Миниатюрных моторчиках (дрели, игрушки, кулеры);
- Диcпрозий и тербий - добавляются в магниты для сохранения их свойств при высоких температурах, что критически важно для двигателей и генераторов.
2. «Зеленая» энергетика и электромобили:
- Неодим и диспрозий - в мощных и компактных двигателях электромобилей и генераторах ветряных турбин.
- Лантан и церий - в никель-металлогидридных (Ni-MH) аккумуляторах (например, в некоторых гибридных автомобилях).
- Иттрий и церий - в качестве стабилизаторов в соединениях для топливных элементов.
3. Катализаторы и химическая промышленность:
- Церий и лантан - основные компоненты катализаторов для автомобильных нейтрализаторов выхлопных газов, которые преобразуют вредные CO, NOx в безопасные вещества;
- Церий - используется при крекинге нефти на нефтеперерабатывающих заводах.
4. Оптика, лазеры и люминофоры:
- Европий и иттрий - создают красный и синий цвета в экранах телевизоров, мониторов и смартфонов (люминофоры). Без них не было бы ярких цветных дисплеев.
- Эрбий - ключевой элемент для волоконно-оптических усилителей, которые делают возможной передачу данных на огромные расстояния по интернет-кабелям.
- Неодим - используется в мощных лазерах для медицины, сварки и точной резки.
- Церий - добавляют в стекло для защиты от UV-излучения и для полировки оптических линз (очень эффективный абразив).
5. Медицина:
- Гадолиний - контрастное вещество для магнитно-резонансной томографии (МРТ).
- Лютеций - в радиофармацевтике для диагностики и лечения онкологических заболеваний.
6. Оборонная промышленность и аэрокосмос:
- В системах наведения, радарах, спутниковой связи, звукопоглощающих покрытиях для подводных лодок, реактивных двигателях и т.д.
Итог:
Редкоземельные металлы - это «витамины» современной промышленности. Небольшие их добавки могут кардинально улучшать свойства материалов (магнитов, сплавов, стекол, катализаторов). Они стали основой для технологической революции XXI века в области электроники, чистой энергетики и связи, что делает их ресурсом стратегической важности.