Neodimijski element za uređaje laserske fuzije

Neodimijski, element 60 periodnog sustava elemenata.

nd

Neodimij je povezan s prazeodimijem, a oba su lantanoidi s vrlo sličnim svojstvima. Godine 1885., nakon što je švedski kemičar Mosander otkrio mješavinulantanprazeodimija i neodimija, Austrijanci Welsbach uspješno su razdvojili dvije vrste "rijetke zemlje": neodimijev oksid ipraseodimijev oksid, i konačno razdvojenineodimijskiipraseodimod njih.

Neodimij, srebrno bijeli metal s aktivnim kemijskim svojstvima, može brzo oksidirati na zraku; Slično prazeodimiju, sporo reagira u hladnoj vodi i brzo otpušta vodikov plin u vrućoj vodi. Neodimij ima nizak sadržaj u Zemljinoj kori i uglavnom je prisutan u monazitu i bastnaezitu, a po zastupljenosti je drugi nakon cerija.

Neodimij se uglavnom koristio kao bojilo u staklu u 19. stoljeću. Kadaneodimijev oksidbio pretopljen u staklo, proizvodio bi različite nijanse u rasponu od tople ružičaste do plave, ovisno o izvoru ambijentalnog svjetla. Ne podcjenjujte posebno staklo od neodimijskih iona koje se naziva "neodimijsko staklo". On je “srce” lasera, a njegova kvaliteta izravno određuje potencijal i kvalitetu izlazne energije laserskog uređaja. Trenutno je poznat kao laserski radni medij na Zemlji koji može proizvesti maksimalnu energiju. Neodimijski ioni u neodimijskom staklu ključni su za trčanje gore-dolje u "neboderu" energetskih razina i formiranje lasera s maksimalnom energijom tijekom velikog prijelaznog procesa, koji može pojačati zanemarivu lasersku energiju razine 10-9 nanojula na razinu od "malo sunce". Najveći svjetski uređaj za lasersku fuziju neodimijskog stakla, National Ignition Device iz Sjedinjenih Država, podigao je tehnologiju kontinuiranog taljenja neodimijskog stakla na novu razinu i uvršten je među sedam najvećih tehnoloških čuda u zemlji. Godine 1964. Šangajski institut za optiku i finu mehaniku Kineske akademije znanosti započeo je istraživanje četiriju ključnih tehnologija kontinuiranog taljenja, preciznog žarenja, rubova i testiranja neodimijskog stakla. Nakon desetljeća istraživanja, u prošlom desetljeću konačno je napravljen veliki napredak. Hu Lilijev tim je prvi u svijetu koji je realizirao šangajski ultra intenzivni i ultra kratki laserski uređaj s laserskom snagom od 10 vata. Njegova je srž svladati ključnu tehnologiju masovne i visokoučinkovite laserske proizvodnje Nd stakla. Stoga je Šangajski institut za optiku i precizne strojeve Kineske akademije znanosti postao prva institucija u svijetu koja je neovisno ovladala potpunom proizvodnom tehnologijom laserskih Nd staklenih komponenti.

Neodimij se također može koristiti za izradu najsnažnijeg poznatog trajnog magneta – neodimijske legure željeza i bora. Neodimijska legura željeza i bora bila je teška nagrada koju je Japan ponudio 1980-ih za razbijanje monopola General Motorsa u Sjedinjenim Državama. Suvremeni znanstvenik Masato Zuokawa izumio je novu vrstu trajnog magneta, koji je magnet od legure sastavljen od tri elementa: neodimija, željeza i bora. Kineski znanstvenici također su stvorili novu metodu sinteriranja, koristeći sinteriranje indukcijskim zagrijavanjem umjesto tradicionalnog sinteriranja i toplinske obrade, kako bi postigli gustoću sinteriranja od preko 95% teorijske vrijednosti magneta, čime se može izbjeći prekomjerni rast zrna magneta, skratiti proizvodni ciklus, te sukladno tome smanjiti troškove proizvodnje.


Vrijeme objave: 1. kolovoza 2023