Czysty samar CAS 7440-19-9

Czyste samarto pierwiastek metalowy o symbolu chemicznym Sm i liczbie atomowej 62. Jest to srebrzystobiały metal o średniej twardości, który łatwo utlenia się na powietrzu. Jako typowy składnik szeregu lantanowców, samar zwykle przyjmuje stopień utlenienia+3. SmO, SmS, SmSe i SmTe są najpowszechniejszymi związkami samaru (II). Samar nie ma znaczącego działania biologicznego, jedynie niewielką toksyczność. Współistnieje z innymi pierwiastkami ziem rzadkich w piasku monacytowym. Pierwiastki ziem rzadkich zawarte w monacycie, a także wapń i tor występują w piaskach rzecznych Indii i Brazylii oraz w przybrzeżnych piaskach rzecznych Florydy. Udział masowy pierwiastków ziem rzadkich w piasku monacytowym wynosi zwykle 50%, z czego samar stanowi 2,8%. Ponadto samar występuje również w bastnaezycie, który występuje głównie w południowej Kalifornii. Aby oddzielić samar od jego minerałów, potrzebna jest technologia wymiany jonowej.

Czyste samar, jako ważny członek rodziny pierwiastków ziem rzadkich, wykazał niezastąpioną wartość aplikacyjną w wielu dziedzinach ze względu na swoje unikalne właściwości fizyczne i chemiczne.

Materiały z magnesami trwałymi: dominująca wydajność w-środowiskach o wysokiej temperaturze

 

Magnes trwały samarowo-kobaltowy (SmCo) jest pionierem w dziedzinie materiałów z magnesami trwałymi z metali ziem rzadkich, których właściwości magnetyczne ustępują jedynie borowi neodymowo-żelazowemu. Ma jednak znaczące zalety w zakresie stabilności w wysokiej temperaturze, odporności na rozmagnesowanie i odporności na korozję.

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 (>25 kOe). Jego maksymalna temperatura robocza sięga 350 stopni, a niektóre modele wytrzymują ekstremalne warunki pracy wynoszące 538 stopni. Szybkość zmian magnetycznych jest mniejsza niż 0,03%/stopień, co zapewnia niezawodność precyzyjnych systemów w przypadku różnic temperatur.

 

Zastosowania wojskowe:
Myśliwiec F-35: każdy samolot wymaga 23 kilogramów magnesów samarowo-kobaltowych do napędzania serwomechanizmów radarowych i silników wysokotemperaturowych (wytrzymujących temperaturę 538 stopni), co zapewnia precyzyjne sterowanie w ekstremalnych warunkach pracy. Magnesów neodymowo-żelazowo-borowych nie można wymienić ze względu na problemy z tłumieniem magnetycznym w wysokiej temperaturze.
System naprowadzania rakiety: magnes samarowo-kobaltowy napędza silnik stożkowy głowicy bojowej, utrzymując stabilność magnetyczną w-środowisku tarcia o wysokiej temperaturze wytwarzanym podczas lotu naddźwiękowego. Jego właściwości przeciwzakłóceniowe zapewniają niezawodność sygnałów naprowadzających lasera/podczerwieni.

 

Jądrowa łódź podwodna: System detekcji sonarowej atomowej łodzi podwodnej klasy Virginia wykorzystuje magnesy samarowo-kobaltowe do wychwytywania słabych fal dźwiękowych, a silnik napędowy wykorzystuje magnesy samarowe, aby zapewnić cichą pracę, unikając narażenia właściwości magnetycznych.
Zastosowania przemysłowe: w takich dziedzinach jak nawigacja satelitarna,-lampy wysokiej częstotliwości, sprzęt mikrofalowy itp. magnesy samarowo-kobaltowe zapewniają stabilne pola magnetyczne, aby zapewnić dokładność systemu. Na przykład w przyrządach pozycjonujących statku kosmicznego Apollo 11 wykorzystano magnesy samarowo-kobaltowe, aby dostosować się do wyjątkowo niskiej temperatury otoczenia Księżyca.

Przemysł jądrowy: zawór sterujący dla bezpiecznego wykorzystania rozszczepienia jądrowego

 

Izotop samaru-149 (Sm-149) samaru ma niezwykle wysoki przekrój poprzeczny wychwytu neutronów termicznych (42 000 barów) i jest kluczowym materiałem kontrolnym w reaktorach jądrowych.

Absorpcja neutronów: Sm-149 reguluje szybkość reakcji jądrowych poprzez absorpcję neutronów, zapobiegając niekontrolowanym reakcjom łańcuchowym. Jego zdolność absorpcyjna znacznie przewyższa tradycyjne materiały, takie jak kadm, a jego działanie jest stabilne w wysokich temperaturach.
Materiał konstrukcyjny: Stop samaru może być stosowany do wytwarzania warstw ekranujących reaktory, skutecznie blokując promienie gamma i promieniowanie neutronowe, chroniąc personel i środowisko.

Znaczenie strategiczne: po tym, jak Chiny nałożyły kontrolę eksportu metali ziem rzadkich, takich jak samariu, amerykańska linia produkcyjna F-35 utknęła w martwym punkcie z powodu braku magnesów kobaltowych samariu, a modernizacja nuklearnych okrętów podwodnych została opóźniona, co obnażyło wrażliwość zachodniego łańcucha dostaw wojskowych. Rezerwy pierwiastków ziem rzadkich w Pentagonie wynoszące 500 ton wystarczą jedynie w przypadku krótkotrwałych sytuacji awaryjnych, co podkreśla strategiczne znaczenie samaru w dziedzinie bezpieczeństwa energii jądrowej.

Dziedzina medycyny: „precyzyjna broń” w leczeniu bólu nowotworowego

 

Radioaktywny izotop samaru-153 (Sm-153) samaru odgrywa kluczową rolę w obrazowaniu medycznym i leczeniu raka.

Zastrzyk Lai Xijue Nan Samarium: stosowany w leczeniu bólu spowodowanego osteogennymi przerzutami do kości, emitowane przez niego cząsteczki beta mogą atakować i niszczyć komórki nowotworowe, jednocześnie zmniejszając uszkodzenia normalnych tkanek. Statystyki kliniczne pokazują, że skuteczność leku w leczeniu przerzutów do kości raka piersi, płuc i prostaty wynosi ponad 80%.
Obrazowanie medyczne: Sm-153 służy jako znacznik lokalizujący przerzuty nowotworu poprzez skanowanie kości, pomagając lekarzom w opracowywaniu precyzyjnych planów leczenia.
Zaleta techniczna:Czyste samarzwiązki wytrzymują wysokie temperatury powyżej 700 stopni bez utraty magnetyzmu, zapewniając stabilność leków podczas przygotowywania i przechowywania.

Optyka i materiały elektroniczne: „Dodatki” do ulepszeń funkcjonalnych

 

Związki samaru promują innowacje technologiczne w dziedzinie optyki i elektroniki poprzez poprawę właściwości materiałów.

Materiał lasera: kryształ granatu itrowo-aluminiowego domieszkowany samariu (Sm: YAG) jest głównym składnikiem laserów na ciele-na ciele stałym, a emitowana przez niego długość fali lasera 1,06 μm nadaje się do zastosowań medycznych, przetwórstwa przemysłowego i wojskowej broni energetycznej. Domieszkowanie samariu może poprawić wydajność lasera o ponad 30%.
Szkło optyczne: dodatek tlenku samaru (Sm ₂ O3) może zwiększyć współczynnik załamania światła (powyżej 1,8) i odporność szkła na zużycie, jednocześnie nadając mu specjalne właściwości żółtej fluorescencji, które są wykorzystywane do produkcji-precyzyjnych instrumentów optycznych, takich jak mikroskopy i teleskopy.
Ceramika piezoelektryczna: Tlenek samariu jako dodatek może poprawić spiekanie i gęstość ceramiki, wytwarzając odpowiednie efekty piezoelektryczne i jest szeroko stosowany w takich dziedzinach, jak czujniki i przetworniki ultradźwiękowe.

Kataliza i przemysł ceramiczny: środki wspomagające poprawę wydajności

 

Związki Samariu wykazują skuteczne działanie katalityczne w reakcjach chemicznych i produkcji ceramiki.

Rafinacja ropy naftowej: Katalizatory na bazie Samariu mogą sprzyjać krakingowi ciężkiego oleju, zwiększać uzysk benzyny o 10–15% i zmniejszać emisję tlenku siarki.
Magazynowanie energii wodorowej: Stop lantanowo-niklowy (zawierający samar) może wchłonąć dużą ilość gazowego wodoru, tworząc wodorki metali, co ma rozwiązać problem bezpiecznego przechowywania i transportu energii wodorowej.
Kondensatory ceramiczne: domieszkowanie tlenkiem samaru może zwiększyć stałą dielektryczną ceramiki, zmniejszyć straty dielektryczne i jest odpowiednie dla obwodów-wysokiej częstotliwości i systemów zasilania impulsowego.

Wschodzące dziedziny: w czołówce przełomów technologicznych

 

Wraz z rozwojem technologii stopniowo pojawiają się potencjalne zastosowania samaru w materiałach stealth, technologii nadprzewodzącej i innych dziedzinach.

Materiał ukrywający się: metamateriały na bazie Samariu mogą regulować fale radarowe i promieniowanie podczerwone, osiągając dwupasmową niewidzialność radarową w podczerwieni dla myśliwców/statków, przełamując ograniczenia przepustowości tradycyjnych materiałów pochłaniających.
Technologia nadprzewodnictwa: niektóre związki samaru wykazują nadprzewodnictwo w niskich temperaturach, co stanowi materialną podstawę dla pociągów maglev i obliczeń kwantowych.

Pocisk hipersoniczny: tlenek samariu, jako-odporny na wysoką temperaturę dodatek ceramiczny, może chronić warstwę ochrony termicznej pocisku przed uszkodzeniem przy prędkości lotu 5 Macha.

 

Samariu, dzięki swoim unikalnym właściwościom fizycznym i chemicznym, stało się „pomostem” łączącym tradycyjny przemysł z najnowocześniejszą-technologią. Od-wysokotemperaturowych magnesów trwałych po pręty kontrolne reaktorów jądrowych, od leków przeciwbólowych na raka po kryształy laserowe – zastosowanie samaru ma wiele wymiarów w społeczeństwie ludzkim. Dzięki strategicznej kontroli Chin i modernizacji technologicznej zasobów pierwiastków ziem rzadkich struktura globalnego łańcucha dostaw spółki Samariu będzie w dalszym ciągu ewoluować, a jej dominująca pozycja w kluczowych obszarach zostanie w dalszym ciągu umocniona. W przyszłości dzięki przełomom w nowych dziedzinach, takich jak materiały stealth i technologia nadprzewodnictwa, potencjalna wartość samaru zostanie w pełni uwolniona.

Do przygotowaniaczyste samarsamar metaliczny można wytworzyć przez redukcję tlenku samaru barem lub lantanem.

Metoda destylacji redukcyjnej tlenku Samariu: Zaletą metody destylacji redukcyjnej jest to, że tlenki metali ziem rzadkich są bezpośrednio wykorzystywane jako surowce, a procesy redukcji i destylacji prowadzone są jednocześnie, co upraszcza proces. Czystość otrzymywanych wyrobów metalowych jest wysoka. Ponadto pozostałość po destylacji redukcyjnej to także tlenek pierwiastka ziem rzadkich, który można poddać recyklingowi.

Ponieważ samar ma wysoką prężność pary, podczas gdy prężność pary reduktora lantanu jest niska. La: w temperaturze 1754 stopni ciśnienie pary wynosi 1,33 Pa; w temperaturze 2217 stopni prężność pary wynosi 133,32 PaSm; w temperaturze 722 stopni prężność pary wynosi 1,33 Pa; w temperaturze 964 stopni prężność pary wynosi 133,32 Pa; dlatego też metodę destylacji redukcyjnej lantanu można wykorzystać do otrzymania samaru metalu: 2La (l)+Sm2O3 (s) 1600La2O3 (s)+2Sm (g). Samariu powstający w reakcji można usunąć z reaktora poprzez odparowanie, co może przyspieszyć zajście reakcji.

W procesie destylacji redukcyjnej podgrzewaj tlenek samaru w powietrzu w temperaturze 800 stopni przez 15 godzin, aby usunąć możliwą absorpcję H2O i CO2. Tocz stopiony metal-lantan w temperaturze 1800 stopni na metalowe wióry. Zmieszaj 550 g kalcynowanego Sm2O3 i 540 g wiórów metalicznych La [nadwyżka 15% (ułamek masowy)] i przejdź przez tłoczenie wlewka (9,8-49) × 107Pa], włóż do tygla Ta o średnicy 6,4 cm i długości 25,4 cm, a następnie zamocuj kondensator Ta 20 cm i przegrodę Ta w górnej części tygla, aby zapobiec usunięcie nadmiernych cząstek tlenku. Urządzenie należy umieścić w strefie wysokiej temperatury próżniowego pieca indukcyjnego. Kiedy system zostanie opróżniony do ciśnienia mniejszego niż 0,1 Pa, zaczyna się nagrzewać. Po 2h wzrasta do maksymalnej temperatury 1600 stopni i utrzymuje się w tej temperaturze przez kolejne 2h. Ważne jest, aby podnosić temperaturę powoli, ponieważ jeśli temperatura wzrośnie zbyt szybko, La stopi się i spłynie na dno tygla, wpływając na kontakt reagentów. Zredukowany metal oddestylowuje się ze strefy reakcyjnej i skrapla w chłodnicy. Z wydajnością 98% można uzyskać około 465 g samariu. Gdy temperatura skraplacza wynosi 300 ~ 500 stopni, skondensowany metal ma duże krystaliczne cząstki i jest stabilny w powietrzu. Jednakże, gdy temperatura skraplania jest niska, cząstki skondensowanego metalu są drobne i łatwopalne w powietrzu. Czystość produktu z jednej destylacji redukcyjnej może sięgać 99,5% lub więcej, ale nadal zawiera setki La, O i H w kolejności 10-6. Zanieczyszczenia te można dodatkowo zredukować po ponownej destylacji lub sublimacji. Temperatura sublimacji wynosi 800 stopni, a temperatura kondensacji ~ 500 stopni. Tygiel używany do destylacji redukcyjnej może być stosowany w sublimacji. Tygiel należy jednak wcześniej zakwasić kwasem i odgazować pod próżnią w temperaturze 1800 stopni.

Proces odkrywania:czyste samarto jeden z pierwiastków lantanowców (należących do pierwiastków ziem rzadkich), który wikłał i dezorientował chemików w XIX wieku. Jej historia rozpoczęła się wraz z odkryciem ceru w 1803 roku.

Cer ma zawierać inne metale. Carl Mosander twierdził, że w 1839 roku uzyskał z niego lantan i didym, ale w rzeczywistości didym jest mieszaniną prazeodymu i neodymu. W 1879 roku Paul Lecoq de Boisbaudran ponownie wydobył didym z rud niobu i itru. Później sporządził roztwór didymu kwasu azotowego i dodał wodorotlenek amonu. Stwierdzono, że osad powstawał dwuetapowo. Skoncentrował się na pierwszym złożu, zmierzył jego widmo i doszedł do wniosku, że jest to nowy pierwiastek samar. (W rzeczywistości europ znaleziono w samarze w 1901 r.)

Występowanie minerałów: współistnieje z innymi pierwiastkami ziem rzadkich w piasku monacytowym. Pierwiastki ziem rzadkich zawarte w monacycie, a także wapń i tor występują w piaskach rzecznych Indii i Brazylii oraz w przybrzeżnych piaskach rzecznych Florydy. Udział masowy pierwiastków ziem rzadkich w piasku monacytowym wynosi zwykle 50%, z czego samar stanowi 2,8%. Ponadto samar występuje również w bastnaezycie, który występuje głównie w południowej Kalifornii. Aby oddzielić samar od jego minerałów, potrzebna jest technologia wymiany jonowej.

Popularne Tagi: czysty samar cas 7440-19-9, dostawcy, producenci, fabryki, hurtownia, zakup, cena, luzem, na sprzedaż