Pure Samarium CAS 7440-19-9

Tīrs samārijsir metāla elements ar ķīmisko simbolu Sm un atomskaitli 62. Šis ir vidējas cietības sudrabbalts metāls, kas viegli oksidējas gaisā. Kā tipiska lantanīdu sērijas sastāvdaļa samārijs parasti iegūst +3. SmO oksidācijas stāvokli, SmS, SmSe un SmTe ir visizplatītākie samārija (II) savienojumi. Samarijam nav būtiskas bioloģiskas iedarbības, tikai neliela toksicitāte. Tas pastāv līdzās citiem retzemju elementiem monacīta smiltīs. Monacīta sastāvā esošie retzemju elementi, kā arī kalcijs un torijs ir izplatīti Indijas un Brazīlijas upju smiltīs un Floridas piekrastes upju smiltīs. Retzemju elementu masas daļa monacīta smiltīs parasti ir 50%, no kuriem samārijs veido 2,8%. Turklāt samārijs pastāv arī bastneesītā, kas galvenokārt izplatīts Kalifornijas dienvidos. Jonu apmaiņas tehnoloģija ir nepieciešama, lai atdalītu samāriju no tā minerāliem.

Tīrs samārijs, kā nozīmīgs retzemju elementu saimes loceklis, tā unikālo fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ ir pierādījis neaizvietojamu pielietojuma vērtību vairākās jomās.

Materiāli ar pastāvīgo magnētu: dominējošā veiktspēja augstas{0}}temperatūras vidēs

 

Samarija kobalta pastāvīgais magnēts (SmCo) ir celmlauzis retzemju pastāvīgo magnētu materiālos ar magnētiskajām īpašībām, kas ir otrajā vietā pēc neodīma dzelzs bora. Tomēr tam ir ievērojamas priekšrocības augstas temperatūras stabilitātes, demagnetizācijas pretestības un izturības pret koroziju ziņā.

Technical characteristics: Samarium cobalt magnets are divided into two categories: SmCo ₅ series and Sm ₂ Co ₁ series. The latter has become mainstream due to its higher magnetic energy product (up to 32MGOe) and coercivity (>25kOe). Tā maksimālā darba temperatūra sasniedz 350 grādus, un daži modeļi var izturēt ārkārtēju vidi līdz 538 grādiem. Magnētiskās izmaiņas ātrums ir mazāks par 0,03%/grādi, nodrošinot precizitātes sistēmu uzticamību temperatūras atšķirībās.

 

Militārie pielietojumi:
F-35 iznīcinātājs: katrai lidmašīnai ir nepieciešami 23 kilogrami samārija kobalta magnētu, lai darbinātu radara servosistēmas un augstas temperatūras motorus (kas spēj izturēt 538 grādus), nodrošinot precīzu vadību ekstremālos darba apstākļos. Neodīma dzelzs bora magnētus nevar nomainīt augstas temperatūras magnētiskā vājinājuma problēmu dēļ.
Raķešu vadības sistēma: samārija kobalta magnēts darbina kaujas galviņas konusveida motoru, saglabājot magnētisko stabilitāti augstas -temperatūras berzes vidē, ko rada virsskaņas lidojums. Tā anti-elektromagnētisko traucējumu īpašības nodrošina lāzera/infrasarkano vadības signālu uzticamību.

 

Kodolzemūdene: Virdžīnijas klases kodolzemūdenes hidrolokatoru noteikšanas sistēma balstās uz samārija kobalta magnētiem, lai uztvertu vājus skaņas viļņus, un dzinējspēks izmanto samārija magnētus, lai nodrošinātu klusu darbību, izvairoties no magnētisko īpašību iedarbības.
Rūpnieciskie pielietojumi: tādās jomās kā satelītnavigācija, augstas-frekvences lampas, mikroviļņu iekārtas utt., samārija kobalta magnēti nodrošina stabilus magnētiskos laukus, lai nodrošinātu sistēmas precizitāti. Piemēram, kosmosa kuģa Apollo 11 pozicionēšanas instrumenti izmantoja samārija kobalta magnētus, lai pielāgotos Mēness ārkārtīgi zemajai temperatūrai.

Kodolrūpniecība: kontroles vārsts drošai kodola skaldīšanas izmantošanai

 

Samārija izotopam samārija-149 (Sm-149) ir ārkārtīgi augsts termiskās neitronu uztveršanas šķērsgriezums (42000 bāri), un tas ir galvenais kodolreaktoru kontroles materiāls.

Neitronu absorbcija: Sm-149 regulē kodolreakciju ātrumu, absorbējot neitronus, novēršot nekontrolētas ķēdes reakcijas. Tā absorbcijas spēja ievērojami pārsniedz tradicionālos materiālus, piemēram, kadmiju, un tā veiktspēja ir stabila augstā temperatūrā.
Struktūras materiāls: Samarija sakausējumu var izmantot, lai ražotu reaktora aizsargslāņus, efektīvi bloķējot gamma starus un neitronu starojumu, aizsargājot personālu un vidi.

Stratēģiskā nozīme: pēc tam, kad Ķīna noteica eksporta kontroli retzemju metāliem, piemēram, samariu, ASV F-35 ražošanas līnija apstājās samariu kobalta magnētu trūkuma dēļ, un kodolzemūdeņu modernizācija tika aizkavēta, atklājot Rietumu militārās piegādes ķēdes ievainojamību. Pentagona 500 tonnu retzemju rezerve ir pietiekama tikai īslaicīgām ārkārtas situācijām, uzsverot samārija stratēģisko vērtību kodolenerģijas drošības jomā.

Medicīnas joma: "precīzais ierocis" vēža sāpju ārstēšanai

 

Samārija radioaktīvajam izotopam samārija-153 (Sm-153) ir izšķiroša nozīme medicīniskajā attēlveidošanā un vēža ārstēšanā.

Lai Xijue Nan Samarium injekcija: lieto, lai ārstētu sāpes, ko izraisa osteogēnas kaulu metastāzes, tās emitētās beta daļiņas var mērķēt un iznīcināt vēža šūnas, vienlaikus samazinot normālu audu bojājumus. Klīniskā statistika liecina, ka zāles pret krūts vēža, plaušu vēža un prostatas vēža kaulu metastāzēm mazina vairāk nekā 80%.
Medicīniskā attēlveidošana: Sm-153 kalpo kā marķieris, lai atrastu audzēja metastāzes, izmantojot kaulu skenēšanu, palīdzot ārstiem izstrādāt precīzus ārstēšanas plānus.
Tehniskās priekšrocības:Tīrs samārijssavienojumi var izturēt augstu temperatūru virs 700 grādiem, nezaudējot magnētismu, nodrošinot zāļu stabilitāti sagatavošanas un uzglabāšanas laikā.

Optika un elektroniskie materiāli: "piedevas" funkcionālajiem jauninājumiem

 

Samarija savienojumi veicina tehnoloģiskās inovācijas optikas un elektronikas jomās, uzlabojot materiālu īpašības.

Lāzera materiāls: ar samariu leģētu itrija alumīnija granāta (Sm: YAG) kristāls ir cietvielu{0}}lāzeru galvenā sastāvdaļa, un tā izstarotā 1,06 μm lāzera viļņa garums ir piemērots medicīniskiem, rūpnieciskiem apstrādi un militāriem enerģijas ieročiem. Samariu dopings var uzlabot lāzera efektivitāti par vairāk nekā 30%.
Optiskais stikls: samārija oksīda (Sm ₂ O3) pievienošana var palielināt stikla laušanas koeficientu (virs 1,8) un nodilumizturību, vienlaikus piešķirot stiklam īpašas dzeltenās fluorescences īpašības, ko izmanto augstas precizitātes optisko instrumentu, piemēram, mikroskopu un teleskopu, ražošanai.
Pjezoelektriskā keramika: Samariu oksīds kā piedeva var uzlabot keramikas saķepināšanu un blīvumu, radot piemērotus pjezoelektriskos efektus, un to plaši izmanto tādās jomās kā sensori un ultraskaņas devēji.

Katalīze un keramikas rūpniecība: efektivitātes uzlabošanas līdzekļi

 

Samariu savienojumiem ir efektīva katalītiskā veiktspēja ķīmiskajās reakcijās un keramikas ražošanā.

Naftas rafinēšana: Samariu bāzes katalizatori var veicināt smagās eļļas plaisāšanu, palielināt benzīna iznākumu par 10–15% un samazināt sēra oksīda emisijas.
Ūdeņraža enerģijas uzglabāšana: Lantāna niķeļa sakausējums (satur samāriju) var absorbēt lielu daudzumu ūdeņraža gāzes, veidojot metālu hidrīdus, kas, domājams, atrisinās ūdeņraža enerģijas drošas uzglabāšanas un transportēšanas problēmu.
Keramikas kondensatori: dopings ar samārija oksīdu var palielināt keramikas dielektrisko konstanti, samazināt dielektriskos zudumus un ir piemērots augstfrekvences ķēdēm un impulsu barošanas sistēmām.

Jaunās jomas: tehnoloģisko sasniegumu priekšgals

 

Attīstoties tehnoloģijām, pakāpeniski parādās potenciālie samārija pielietojumi slepenajos materiālos, supravadīšanas tehnoloģijās un citās jomās.

Maskēšanās materiāls: Samariu bāzes metamateriāli var regulēt radara viļņus un infrasarkano starojumu, panākot radara infrasarkano divu joslu slepenību kaujas lidmašīnām/kuģiem, pārkāpjot tradicionālo absorbējošo materiālu joslas platuma ierobežojumus.
Supravadīšanas tehnoloģija: dažiem samārija savienojumiem ir supravadītspēja zemā temperatūrā, nodrošinot materiālu pamatu maglev vilcieniem un kvantu skaitļošanai.

Hiperskaņas raķete: Samariu oksīds kā augstas -temperatūras izturīga keramikas piedeva var aizsargāt raķetes termiskās aizsardzības slāni no bojājumiem, ja lidojuma ātrums ir 5 Mach.

 

Samariu ar savām unikālajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām ir kļuvis par "tiltu", kas savieno tradicionālo nozari ar jaunākajām tehnoloģijām-. No augstas temperatūras pastāvīgajiem magnētiem līdz kodolreaktora vadības stieņiem, no vēža pretsāpju līdzekļiem līdz lāzera kristāliem, samārija pielietojums iziet cauri dažādām cilvēku sabiedrības dimensijām. Līdz ar Ķīnas stratēģisko kontroli un retzemju resursu tehnoloģisko modernizāciju, Samariu globālās piegādes ķēdes modelis turpinās attīstīties, un tās dominējošais stāvoklis galvenajās jomās tiks vēl vairāk nostiprināts. Nākotnē ar sasniegumiem jaunās jomās, piemēram, slepenajos materiālos un supravadīšanas tehnoloģijās, samārija potenciālā vērtība tiks pilnībā izmantota.

Par sagatavošanutīrs samārijs, metāla samāriju var pagatavot, reducējot samārija oksīdu ar bāriju vai lantānu.

Samariu oksīda reducēšanas destilācijas metode: Reducēšanas destilācijas metodes priekšrocība ir tā, ka retzemju oksīdus tieši izmanto kā izejvielas, un reducēšanas un destilācijas procesi tiek veikti vienlaikus, tādējādi vienkāršojot procesu. Iegūto metālizstrādājumu tīrība ir augsta. Turklāt reducēšanas destilācijas atlikums ir arī retzemju oksīds, ko var pārstrādāt.

Tā kā samārijam ir augsts tvaika spiediens, savukārt reducējošā lantāna tvaika spiediens ir zems. La: pie 1754 grādiem tvaika spiediens ir 1,33 Pa; pie 2217 grādiem tvaika spiediens ir 133,32 PaSm; pie 722 grādiem tvaika spiediens ir 1,33 Pa; pie 964 grādiem tvaika spiediens ir 133,32 Pa; tāpēc metāla samārija pagatavošanai var izmantot oksīdu destilācijas lantāna metodi: 2La (l)+Sm2O3 (s) 1600La2O3 (s)+2Sm (g). Reakcijā radušos Samariu var izņemt no reaktora, iztvaikojot, kas var veicināt pilnīgu reakciju.

Reducējošās destilācijas procesā samārija oksīdu karsē gaisā 800 grādu temperatūrā 15 stundas, lai novērstu iespējamo H2O un CO2 absorbciju. Virpojiet izkausēto metālu lantānu 1800 grādos metāla skaidās. Sajauc 550 g kalcinēta Sm2O3 un 540 g La metāla šķeldas [pārsniedz 15% (masas daļa)] un izlaiž cauri lietņu presēšanai (9,8-49) × 107 Pa], ievieto Ta tīģelī ar diametru 6,4 cm un garumu 25,4 cm Taffbadenser un uz 25,4 cm. tīģeļa augšdaļa, lai novērstu pārmērīgu oksīda daļiņu izņemšanu. Novietojiet ierīci vakuuma indukcijas krāsns augstas temperatūras zonā. Kad sistēma tiek evakuēta līdz spiedienam, kas mazāks par 0,1 Pa, tā sāk uzkarst. Pēc 2h tas paaugstinās līdz maksimālajai temperatūrai 1600 grādiem un paliek šajā temperatūrā vēl 2h. Ir svarīgi temperatūru paaugstināt lēni, jo, ja temperatūra paaugstinās pārāk strauji, La izkusīs un nokļūs tīģeļa apakšā, ietekmējot reaģentu kontaktu. Reducētais metāls tiek destilēts no reakcijas zonas un kondensēts uz kondensatora. Apmēram 465g samariu var iegūt ar 98% iznākumu. Ja kondensatora temperatūra ir 300–500 grādi, kondensētajam metālam ir lielas kristāliskas daļiņas un tas ir stabils gaisā. Tomēr, ja kondensācijas temperatūra ir zema, kondensētās metāla daļiņas ir smalkas un viegli uzliesmojošas gaisā. Produkta tīrība no vienas reducēšanas destilācijas var sasniegt 99,5% vai vairāk, bet tas joprojām satur simtiem La, O un H 10-6 secībā. Šos piemaisījumus var vēl vairāk samazināt pēc atkārtotas destilācijas vai sublimācijas. Sublimācijas temperatūra ir 800 grādi, un kondensācijas temperatūra ir ~ 500 grādi. Reducēšanas destilācijai izmantoto tīģeli var izmantot sublimācijā. Tomēr tīģelis ir iepriekš jāmarinē ar skābi un jādegazē vakuumā 1800 grādu temperatūrā.

Atklāšanas process:tīrs samārijsir viens no lantanīda elementiem (pieder retzemju elementiem), kas 19. gadsimtā sapin un mulsināja ķīmiķus. Tās vēsture sākās ar cērija atklāšanu 1803. gadā.

Domājams, ka cērijs satur citus metālus. Kārlis Mosanders apgalvoja, ka 1839. gadā no tā ieguvis lantānu un didīmiju, taču patiesībā didīms ir prazeodīma un neodīma maisījums. 1879. gadā Pols ¦ jūdzes Lekoks de Boisbaudrans atkal ekstrahēja didīmiju no niobija itrija rūdām. Vēlāk viņš pagatavoja slāpekļskābes didīma šķīdumu un pievienoja amonija hidroksīdu. Tika konstatēts, ka nogulumi veidojušies divos posmos. Viņš koncentrējās uz pirmo atradni un izmērīja tās spektru un secināja, ka tas ir jauns elements samārijs. (Patiesībā eiropijs tika atrasts samārijā 1901. gadā)

Minerālu izplatība: pastāv līdzās citiem retzemju elementiem monacīta smiltīs. Monacīta sastāvā esošie retzemju elementi, kā arī kalcijs un torijs ir izplatīti Indijas un Brazīlijas upju smiltīs un Floridas piekrastes upju smiltīs. Retzemju elementu masas daļa monacīta smiltīs parasti ir 50%, no kuriem samārijs veido 2,8%. Turklāt samārijs pastāv arī bastneesītā, kas galvenokārt izplatīts Kalifornijas dienvidos. Jonu apmaiņas tehnoloģija ir nepieciešama, lai atdalītu samāriju no tā minerāliem.

Populāri tagi: pure samarium cas 7440-19-9, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkt, cena, lielapjoma, pārdošana