Puur Samarium CAS 7440-19-9

Puur samariumis een metalen element met het chemische symbool Sm en atoomnummer 62. Dit is een zilverwit metaal met een gemiddelde hardheid, dat gemakkelijk in de lucht oxideert. Als typisch onderdeel van de lanthanidereeks neemt samarium gewoonlijk de oxidatietoestand aan van +3. SmO, SmS, SmSe en SmTe zijn de meest voorkomende verbindingen van samarium (II). Samarium heeft geen significant biologisch effect, slechts een lichte toxiciteit. Het bestaat naast andere zeldzame aardelementen in monazietzand. De zeldzame aardelementen in monaziet, evenals calcium en thorium, worden verspreid in het rivierzand van India en Brazilië en het rivierzand aan de kust van Florida. De massafractie van zeldzame aardelementen in monazietzand bedraagt ​​doorgaans 50%, waarvan samarium 2,8% voor zijn rekening neemt. Daarnaast bestaat samarium ook in bastnaesite, dat vooral in Zuid-Californië wordt verspreid. Ionenuitwisselingstechnologie is nodig om samarium van zijn mineralen te scheiden.

Puur samarium, als belangrijk lid van de familie van zeldzame aardelementen, heeft op meerdere gebieden een onvervangbare toepassingswaarde aangetoond vanwege zijn unieke fysische en chemische eigenschappen.

Permanente magneetmaterialen: de dominante prestaties in omgevingen met hoge- temperaturen

 

De permanente magneet van Samarium-kobalt (SmCo) is een pionier op het gebied van permanente magneetmaterialen van zeldzame aardmetalen, met magnetische eigenschappen die na neodymium-ijzerborium op de tweede plaats komen. Het heeft echter aanzienlijke voordelen wat betreft stabiliteit bij hoge temperaturen, demagnetisatieweerstand en corrosieweerstand.

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 (>25k Oe). De maximale werktemperatuur bereikt 350 graden en sommige modellen zijn bestand tegen extreme omgevingen van 538 graden. De magnetische veranderingssnelheid bedraagt ​​minder dan 0,03%/graad, waardoor de betrouwbaarheid van precisiesystemen bij temperatuurverschillen wordt gegarandeerd.

 

Militaire toepassingen:
F-35 straaljager: elk vliegtuig heeft 23 kilogram samariumkobaltmagneten nodig om radarservosystemen en hogetemperatuurmotoren (die bestand zijn tegen 538 graden) aan te drijven, waardoor nauwkeurige controle onder extreme werkomstandigheden wordt gegarandeerd. Neodymium-ijzer-boriummagneten kunnen niet worden vervangen vanwege problemen met de magnetische demping bij hoge temperaturen.
Raketgeleidingssysteem: de samarium-kobaltmagneet drijft de kegelmotor van de kernkop aan, waardoor de magnetische stabiliteit behouden blijft in de wrijvingsomgeving met hoge- temperatuur die wordt gegenereerd door supersonische vluchten. De anti-elektromagnetische interferentie-eigenschappen garanderen de betrouwbaarheid van laser-/infraroodgeleidingssignalen.

 

Kernonderzeeër: Het sonardetectiesysteem van de kernonderzeeër van de Virginia-klasse is afhankelijk van samariumkobaltmagneten om zwakke geluidsgolven op te vangen, en de voortstuwingsmotor maakt gebruik van samariummagneten om een ​​stille werking te bereiken, waardoor blootstelling aan magnetische eigenschappen wordt vermeden.
Industriële toepassingen: op gebieden zoals satellietnavigatie, hoog{0}}buizen, microgolfapparatuur, enz. zorgen samariumkobaltmagneten voor stabiele magnetische velden om de nauwkeurigheid van het systeem te garanderen. De positioneringsinstrumenten van het Apollo 11-ruimtevaartuig gebruikten bijvoorbeeld samariumkobaltmagneten om zich aan te passen aan de extreem lage temperatuuromgeving van de maan.

Nucleaire industrie: regelklep voor veilig gebruik van kernsplijting

 

De isotoop samarium-149 (Sm-149) van samarium heeft een extreem hoge doorsnede voor het vangen van thermische neutronen (42.000 bar) en is een belangrijk controlemateriaal voor kernreactoren.

Neutronenabsorptie: Sm-149 reguleert de snelheid van kernreacties door neutronen te absorberen, waardoor ongecontroleerde kettingreacties worden voorkomen. Het absorptievermogen is veel groter dan dat van traditionele materialen zoals cadmium, en de prestaties zijn stabiel bij hoge temperaturen.
Structureel materiaal: Samarium-legering kan worden gebruikt om reactorafschermingslagen te vervaardigen, waardoor gammastraling en neutronenstraling effectief worden geblokkeerd, waardoor personeel en het milieu worden beschermd.

Strategische betekenis: nadat China exportcontroles op zeldzame aardmetalen zoals samariu had opgelegd, liep de Amerikaanse productielijn F-35 vast vanwege een gebrek aan samariu-kobaltmagneten, en werd de upgrade van kernonderzeeërs uitgesteld, waardoor de kwetsbaarheid van de westerse militaire toeleveringsketen werd blootgelegd. De reserve van 500 ton zeldzame aardmetalen van het Pentagon is alleen voldoende voor noodsituaties op korte termijn, wat de strategische waarde van samarium op het gebied van de veiligheid van kernenergie onderstreept.

Medisch vakgebied: het 'precisiewapen' voor de behandeling van kankerpijn

 

De radioactieve isotoop samarium-153 (Sm-153) van samarium speelt een cruciale rol bij medische beeldvorming en de behandeling van kanker.

Lai Xijue Nan Samarium-injectie: De uitgestoten bètadeeltjes worden gebruikt voor de behandeling van pijn veroorzaakt door osteogene botmetastasen en kunnen kankercellen aanvallen en vernietigen, terwijl de schade aan normale weefsels wordt verminderd. Klinische statistieken tonen aan dat het pijnverlichtingspercentage van het medicijn voor botmetastasen van borstkanker, longkanker en prostaatkanker meer dan 80% bedraagt.
Medische beeldvorming: Sm-153 dient als tracer om tumormetastasen te lokaliseren door middel van botscans, waardoor artsen nauwkeurige behandelplannen kunnen ontwikkelen.
Technisch voordeel:Puur samariumverbindingen zijn bestand tegen hoge temperaturen boven de 700 graden zonder het magnetisme te verliezen, waardoor de stabiliteit van medicijnen tijdens bereiding en opslag wordt gegarandeerd.

Optica en elektronische materialen: "Additieven" voor functionele upgrades

 

Samariumverbindingen bevorderen technologische innovatie op het gebied van optica en elektronica door de materiaaleigenschappen te verbeteren.

Lasermateriaal: samariu-gedoteerd yttrium-aluminium-granaatkristal (Sm: YAG) is het kernbestanddeel van vaste{0}} lasers, en de uitgezonden lasergolflengte van 1,06 μm is geschikt voor medische, industriële verwerking en militair gerichte energiewapens. De doping van samariu kan de laserefficiëntie met meer dan 30% verbeteren.
Optisch glas: Het toevoegen van samariumoxide (Sm ₂ O3) kan de brekingsindex (boven 1,8) en de slijtvastheid van het glas verhogen, terwijl het glas speciale gele fluorescentie-eigenschappen krijgt, die worden gebruikt om optische instrumenten met hoge -precisie te vervaardigen, zoals microscopen en telescopen.
Piëzo-elektrische keramiek: Samariu-oxide als additief kan het sinteren en de dichtheid van keramiek verbeteren, waardoor geschikte piëzo-elektrische effecten worden geproduceerd, en wordt veel gebruikt op gebieden zoals sensoren en ultrasone transducers.

Katalyse en keramische industrie: boosters voor efficiëntieverbetering

 

Samariu-verbindingen vertonen efficiënte katalytische prestaties bij chemische reacties en keramische productie.

Aardolieraffinage: Op Samariu gebaseerde katalysatoren kunnen het kraken van zware olie bevorderen, de benzineopbrengst met 10% -15% verhogen en de uitstoot van zwaveloxide verminderen.
Opslag van waterstofenergie: Lanthaan-nikkellegering (die samarium bevat) kan een grote hoeveelheid waterstofgas absorberen om metaalhydriden te vormen, wat naar verwachting het probleem van veilige opslag en transport van waterstofenergie zal oplossen.
Keramische condensatoren: Doping met samariumoxide kan de diëlektrische constante van keramiek verhogen, diëlektrische verliezen verminderen en is geschikt voor hoogfrequente circuits en pulsstroomsystemen.

Opkomende velden: de voorhoede van technologische doorbraken

 

Met de ontwikkeling van de technologie komen geleidelijk de potentiële toepassingen van samarium in stealth-materialen, supergeleidende technologie en andere gebieden naar voren.

Stealth-materiaal: op Samariu gebaseerde metamaterialen kunnen radargolven en infraroodstraling reguleren, waardoor radar-infrarood dual-band stealth voor straaljagers/schepen wordt bereikt, waardoor de bandbreedtebeperkingen van traditionele absorberende materialen worden doorbroken.
Supergeleidende technologie: Bepaalde verbindingen van samarium vertonen supergeleiding bij lage temperaturen en vormen een materiële basis voor magneettreinen en kwantumcomputers.

Hypersonische raket: Samariu-oxide kan als een hoog-temperatuurbestendig keramisch additief de thermische beschermingslaag van de raket beschermen tegen schade bij een vliegsnelheid van 5 Mach.

 

Samariu is met zijn unieke fysische en chemische eigenschappen een 'brug' geworden die de traditionele industrie verbindt met de allernieuwste-technologie. Van permanente magneten op hoge- temperatuur tot regelstaven voor kernreactoren, van medicijnen tegen kankerpijn tot laserkristallen: de toepassing van samarium vindt plaats in meerdere dimensies van de menselijke samenleving. Met China's strategische controle en technologische modernisering van zeldzame aardmetalen zal het mondiale aanbodketenpatroon van Samariu zich blijven ontwikkelen en zal zijn dominante positie op sleutelgebieden verder worden geconsolideerd. In de toekomst, met doorbraken op opkomende gebieden zoals stealth-materialen en supergeleidende technologie, zal de potentiële waarde van samarium vollediger worden ontketend.

Voor de bereiding vanpuur samariumMetaalsamarium kan worden bereid door samariumoxide te reduceren met barium of lanthaan.

Reductiedestillatiemethode van Samariu-oxide: Het voordeel van de reductiedestillatiemethode is dat zeldzame aardoxiden rechtstreeks als grondstoffen worden gebruikt en dat de reductie- en destillatieprocessen gelijktijdig worden uitgevoerd, waardoor het proces wordt vereenvoudigd. De zuiverheid van de verkregen metaalproducten is hoog. Bovendien is het residu van de reductiedestillatie ook een zeldzaam aardoxide, dat kan worden gerecycled.

Omdat samarium een ​​hoge dampspanning heeft, terwijl de dampspanning van reductiemiddellanthaan laag is. La: bij 1754 graden is de dampspanning 1,33 Pa; bij 2217 graden is de dampdruk 133,32 PaSm; bij 722 graden is de dampdruk 1,33 Pa; bij 964 graden is de dampdruk 133,32 Pa; daarom kan de lanthaanreductiedestillatiemethode van oxiden worden gebruikt om metaalsamarium te bereiden: 2La (l)+Sm2O3 (s) 1600La2O3 (s)+2Sm (g). De bij de reactie geproduceerde Samariu kan door verdamping uit de reactor worden verwijderd, wat de volledige reactie kan bevorderen.

Tijdens het reductiedestillatieproces verwarmt u samariumoxide in lucht op 800 graden gedurende 15 uur om de mogelijke absorptie van H2O en CO2 te verwijderen. Draai het gesmolten metaallanthaan op 1800 graden tot metaalchips. Meng 550 g gecalcineerde Sm2O3 en 540 g La-metaalchips [overmaat 15% (massafractie)], en passeer het ingotpersen (9,8-49) × 107 Pa], plaats het in een Ta-kroes met een diameter van 6,4 cm en een lengte van 25,4 cm, en bevestig een Ta-condensor van 20 cm en een Ta-schot op het bovenste gedeelte van de kroes om overmatige vervuiling te voorkomen. oxidedeeltjes worden niet verwijderd. Plaats het apparaat in de hogetemperatuurzone van de vacuüminductieoven. Wanneer het systeem wordt geëvacueerd tot een druk van minder dan 0,1 Pa, begint het op te warmen. Na 2 uur stijgt het naar de maximale temperatuur van 1600 graden, en blijft nog 2 uur op deze temperatuur. Het is belangrijk om de temperatuur langzaam te verhogen, want als de temperatuur te snel stijgt, zal La smelten en naar de bodem van de smeltkroes stromen, waardoor het contact van de reactanten wordt beïnvloed. Het gereduceerde metaal wordt uit de reactiezone gedestilleerd en op de condensor gecondenseerd. Er kan ongeveer 465 gram samariu worden verkregen met een opbrengst van 98%. Wanneer de temperatuur van de condensor 300 ~ 500 graden bedraagt, heeft het gecondenseerde metaal grote kristallijne deeltjes en is het stabiel in de lucht. Wanneer de condensatietemperatuur echter laag is, zijn de gecondenseerde metaaldeeltjes fijn en brandbaar in de lucht. De zuiverheid van het product uit één reductiedestillatie kan 99,5% of meer bereiken, maar het bevat nog steeds honderden La, O en H in de orde van 10-6. Deze onzuiverheden kunnen na herdestillatie of sublimatie verder worden verminderd. De sublimatietemperatuur is 800 graden en de condensatietemperatuur is ~ 500 graden. De smeltkroes die wordt gebruikt voor reductiedestillatie kan worden gebruikt bij sublimatie. De smeltkroes moet echter vooraf met zuur worden gebeitst en onder vacuüm bij 1800 graden worden ontgast.

Ontdekkingsproces:puur samariumis een van de lanthanide-elementen (behorend tot zeldzame aardmetalen), die scheikundigen in de 19e eeuw in verwarring brachten en verwarden. De geschiedenis begon met de ontdekking van cerium in 1803.

Cerium zou andere metalen bevatten. Carl Mosander beweerde er in 1839 lanthaan en didymium uit te verkrijgen, maar didymium is eigenlijk een mengsel van praseodymium en neodymium. In 1879 haalde Paul ¦ mijl Lecoq de Boisbaudran opnieuw het didymium uit niobium-yttrium-ertsen. Later maakte hij de oplossing van salpeterzuurdidymium en voegde ammoniumhydroxide toe. Het bleek dat het sediment in twee fasen werd gevormd. Hij concentreerde zich op de eerste afzetting en mat het spectrum ervan, en concludeerde dat het een nieuw element-samarium was. (In feite werd europium in 1901 in samarium gevonden)

Minerale distributie: bestaat naast andere zeldzame aardelementen in monazietzand. De zeldzame aardelementen in monaziet, evenals calcium en thorium, worden verspreid in het rivierzand van India en Brazilië en het rivierzand aan de kust van Florida. De massafractie van zeldzame aardelementen in monazietzand bedraagt ​​doorgaans 50%, waarvan samarium 2,8% voor zijn rekening neemt. Daarnaast bestaat samarium ook in bastnaesite, dat vooral in Zuid-Californië wordt verspreid. Ionenuitwisselingstechnologie is nodig om samarium van zijn mineralen te scheiden.

Populaire tags: pure samarium cas 7440-19-9, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop