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镝(化学元素) 发布于:

镝是一种银白色金属,元素符号为Dy,质软可用刀切开。

镝的熔点1412°C,沸点2562°C,密度8.55g/cm;在接近绝对零度时有超导性。镝在空气中相当稳定,高温下易被空气和水氧化,生成氧化镝。镝主要用于制造新型照明光源镝灯;镝可作反应堆的控制材料;镝化合物在炼油工业中可作催化剂。

发现人:德·布瓦博德郎(L.Boisbaudran)

发现年代:1886年 地点:法国

发现过程:1886年德·布瓦博德郎(L.Boisbaudran)发现的。1842年莫桑德尔从钇土中分离出铒土和铽土后,不少化学家利用光谱分析鉴定,确定它们不是纯净的一种元素的氧化物,这就鼓励了化学家们继续去分离它们。在钬被分离出来7年后,1886年布瓦博德朗又把它一分为二,保留了钬,另一个称为dysprosium,元素符号Dy。这一词来自希腊文dysprositos,是“难以取得”的意思。随着镝以及其他一些稀土元素的发现,完成了发现稀土元素第三阶段的另一半 。

通常与铒、钬以及其他稀土元素共存于独居石砂等矿物中。独居石砂含稀土元素的质量分数一般达50%。

镝在地壳中的丰度为6ppm,在重稀土中仪低于钇,算是比较富存的重稀土元素,为其应用提供了良好的资源基础。镝除了拥有稀土元素共有的化学活性,可以作为混合稀土金属和化合物使用外,还具有优异的光、电、磁和核性质,可用于制造多种功能材料,住许多高技术领域中起着越来越重要的独特作用。

软金属,有光泽和延展性 。在高温下易被空气腐蚀,但室温下较稳定。与水缓缓起作用。有以下几种同位素:156Dy、158Dy、160Dy~164Dy。

元素符号: Dy

英文名: Dysprosium

中文名: 镝

CAS号:7429-91-6

希腊文:dysprositos(意思是很难得到)。

维氏硬度:540MPa

元素类型:金属

元素原子量:162.5

原子序数:66

相对原子质量: 162.5

常见化合价: +3

电负性: 1.22

外围电子排布: 4f10 6s2

核外电子排布: 2,8,18,28,8,2

氧化态:

Main Dy+3

Other Dy+2, Dy+4

声音在其中的传播速率:(m/S) 2710

电离能(kJ /mol)

M - M+ 571.9

M+ - M2+ 1126

M2+ - M3+ 2200

M3+ - M4+ 4001

晶体结构:晶胞为六方晶胞。

晶胞参数:

a = 359.3 pm

b = 359.3 pm

c = 565.37 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

同位素及放射线: Dy-154[3000000y] Dy-156 Dy-157[8.1h] Dy-158 Dy-159[144.4d] Dy-160 Dy-161 Dy-162 Dy-163 *Dy-164 Dy-165[2.3h] Dy-166[3.4d]

电子亲合和能: 0 KJ·mol-1

单质密度: 8.536 g/cm3

单质熔点: 1412.0 ℃

单质沸点: 2562.0 ℃

原子半径: 2.49 埃

离子半径: 1.03(+3) 埃

共价半径: 1.59 埃

常见化合物: 无

元素含量:

地壳中含量:(ppm)6

元素在太阳中的含量:(ppm) 0.002

元素在海水中的含量:(ppm) 大西洋表面 0.0000008

原子体积:(立方厘米/摩尔) 19

银白色稀土金属。硬度低,性质活泼。易被氧气氧化,与水反应迅速,溶于酸。用于制作磁铁的合金、红外发生器材、激光材料及原子能工业 。

可由氟化镝用钙还原而制得 。

2 DyF3+3 Ca2 Dy + 3 CaF2

也可由氯化镝用锂还原而制得。

DyCl3+3 LiDy + 3 LiCl

1886年,法国人波依斯包德莱成功地将钬分离成两个元素,一个仍称为钬,而另一个根据从钬中"难以得到"的意思取名为镝(dysprosium)。镝在许多高技术领域起着越来越重要的作用 。

镝的最主要用途是:

(1)作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,在这种磁体中添加2~3%左右的镝,可提高其矫顽力,过去镝的需求量不大,但随着钕铁硼磁体需求的增加,它成为必要的添加元素,品位必须在95~99。9%左右,需求也在迅速增加。

(2)镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离子,它主要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。

(3)镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的金属原料,能使一些机械运动的精密活动得以实现。

(4)镝金属可用做磁光存贮材料,具有较高的记录速度和读数敏感度。

(5)用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点,已用于电影、印刷等照明光源。

镝的卤化物被用作金属卤化物发光材料 ,用于制造新型照明光源镝灯。镝灯是一种具有高光效(75ll11/w以上)、高显色性(显色指数80以上),长寿命的新型气体放电光源,有球形、管形、椭球形等多种形状以满足不同用途需要,光色十分接近于太阳光,是金属卤化物灯巾的佼佼者和理想的绿色照明光源 镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、光色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点 日光色镝灯适用于电影电视拍摄与演播、体育场馆、展览馆大厅、建筑工地和码头照明、舞台追光、彩色印刷、照相制版、晒版光源等方面 他正成为首都奥运会比赛场馆照明的主角。镝也可通过与钬、铒、钪等其他稀土的碘化物和溴化物组合,制成 同颜色的光源材料。广泛应用于广场、机场、建筑物、广告牌立体装饰照明。镝灯正由室外照明向室内照明发展,用于宾馆大厅、展馆与商场橱窗、车间照明等。反射型口光色镝灯在兰紫光到橙红光的广阔光谱区域内辐射强度大,红外辐射小,具有光线集中,光利用率高。

(6)由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。

(7)Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展,镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。

(8)金属镝 被用作提高钕铁硼永磁材料矫顽力的添加剂。矫顽力是衡量永磁材料性能的重要参数。表明一种磁体抵抗外加反磁场的能力,磁体矫顽力越高,越不容易退磁,使用期越长久。在钕铁硼磁体中添加2%~3%的镝,就能显著提高磁体的矫顽力(抗退磁能力),已成为高性能钕铁硼永磁材料的必需添加元素。随着钕铁硼永磁材料产业的迅猛发展,金属镝的需求也在迅速增长,近年来尽管稀土『f,场总体陷入价格疲软,但镝 直是紧俏产品。为了降低生产成本,常以制成镝铁的方式使用。

(9)镝的化合物在炼油和化学工业中可作催化剂。如在铁氧基氨合成催化剂中加入镝作为结构助剂,可以提高催化剂的催化活性和耐热性能 氧化镝可用作高频介电陶瓷构件材料, 其结构为Mg0~Ba0一Dy 0n—Ti02,可用于介电谐振器、介电滤波器、介电双工器和通讯装置。


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