Nome del prodotto: metallo itterbio ad alta purezza
Formula chimica: Yb
Numero CAS: 7440-64-4
Purezza: 99,9%-99,99%
Colore: bianco argento
Peso atomico: 173.0
Numero atomico: 70
Punto di fusione: 824 gradi
Punto di ebollizione: 1466 gradi
Densità: 6,98 g/cm3
Standard di produzione: XB/T 232-2019
Forma: blocco, polvere, lamiera, filo, barra, lamina o secondo le esigenze del cliente
Metodo di imballaggio: confezionato in un fusto di ferro, rivestito con sacchetti di plastica a singolo/doppio strato e riempito con gas argon per protezione o secondo le esigenze del cliente
Introduzione dell'elemento itterbio:
Il contenuto di itterbio nella crosta terrestre è 0,000266%, che esiste principalmente nel minerale di fosfato di ittrio e nel minerale di oro nero. Il contenuto di itterbio nella crosta terrestre è relativamente ricco di elementi rari, che è superiore a quello di altri elementi di terre rare medie e pesanti come terbio, olmio, tulio, lutezio, ecc.
Proprietà dell'itterbio metallico:
L'itterbio metallico è un metallo bianco-argento, molto morbido e duttile che può essere lentamente ossidato dall'aria e dall'acqua a temperatura ambiente. A differenza dei metalli lantanidi adiacenti, la durezza, la densità e il punto di fusione dell'itterbio sono significativamente inferiori a quelli degli elementi adiacenti. Ciò è legato alla speciale disposizione degli strati di elettroni dell'itterbio e alla sua capacità di formare cristalli cubici a facce centrate. L'itterbio è molto attivo e le scintille prodotte dall'attrito sulla mola sono molto piccole. La sua polvere può produrre una bellissima fiamma verde smeraldo quando bruciata nell'aria. L'itterbio metallico non ha proprietà paramagnetiche o diamagnetiche e le sue proprietà conduttive mostrano proprietà diverse all'aumentare della pressione: a temperatura e pressione normali, la capacità conduttiva è simile a quella di altri metalli lantanidi; a 16,000 atmosfere mostra proprietà di semiconduttore; a 40,000 atmosfere, condurrà l'elettricità più facilmente che a temperatura ambiente. Le persone hanno approfittato di questa proprietà per trasformare l'itterbio in un misuratore di stress per testare l'intensità delle onde d'urto o delle onde sismiche nei test nucleari.
Similar to samarium and europium, ytterbium is a variable rare earth. In addition to its usual positive trivalent state, ytterbium can also be in a positive divalent state. Due to this price change characteristic, it is not suitable to use electrolysis to prepare metallic ytterbium, but to use reduction distillation for preparation and purification. Metallic lanthanum is usually used as the reducing agent, and the difference between the high vapor pressure of ytterbium metal and the low vapor pressure of lanthanum metal is used for reduction distillation. It is also possible to use thulium, ytterbium, and lutetium enrichments as raw materials, using metallic lanthanum as the reducing agent, and directly extract metallic ytterbium through reduction-distillation under high-temperature vacuum conditions of >1100 gradi e<0.133Pa. Like samarium and europium, ytterbium can be separated and purified using wet reduction. Usually, thulium, ytterbium, and lutetium enriched materials are used as raw materials. After dissolution, ytterbium is reduced to a divalent state, causing significant property differences, and then separated from other trivalent rare earths. High-purity ytterbium oxide is usually produced by extraction chromatography or ion exchange.
Metodo di preparazione dell'itterbio metallico:
Nell'industria, i metodi di estrazione con solvente e di scambio ionico sono comunemente usati per separare e purificare la monazite, oppure l'ossido di itterbio viene ridotto con lantanio metallico e quindi ottenuto mediante distillazione sotto vuoto.
Usi dell'itterbio metallico:
L'itterbio metallico viene utilizzato principalmente come materiali funzionali e additivi in campi quali materiali di rivestimento schermanti, materiali dielettrici di gate, materiali per sensori di pressione, materiali magnetostrittivi, materiali laser e materiali additivi in lega ad alta tecnologia. Negli ultimi anni, con lo sviluppo di nuove e elevate tecnologie nei circuiti integrati, nelle comunicazioni in fibra ottica e nelle luci laser, l'applicazione dell'itterbio delle terre rare è diventata sempre più diffusa. I target di itterbio realizzati in itterbio metallico sono materiali di rivestimento per la preparazione di catodi OLED.
Negli ultimi anni, l’itterbio è stato rapidamente sviluppato nei campi delle comunicazioni in fibra ottica e della tecnologia laser. Gli scienziati hanno aggiunto composti di itterbio alle fibre ottiche e hanno scoperto che, come l'erbio e il tulio, possono migliorare notevolmente l'efficienza di amplificazione della luce e soddisfare i requisiti per la trasmissione di informazioni ad alta velocità e di grande capacità. La fibra di fosfato co-drogato di erbio-itterbio ad alta concentrazione sviluppata in Cina ha una buona stabilità chimica e stabilità termica e ha ampie prestazioni di trasmissione a infrarossi. Le sue prestazioni sono due ordini di grandezza superiori a quelle degli amplificatori al quarzo commerciali e può raggiungere un'amplificazione ad alta potenza e un'amplificazione di piccoli segnali può essere utilizzata in campi come sensori a fibra ottica, comunicazioni laser nello spazio libero e amplificazione di impulsi ultracorti. Basandosi su questo materiale di amplificazione in fibra ottica costituito da elementi drogati con itterbio, la Cina ha costruito un sistema di trasmissione ottica con la più grande capacità a canale singolo e la velocità più veloce al mondo e dispone dell'autostrada informatica più ampia del mondo.
Le eccellenti caratteristiche spettrali dell'itterbio vengono utilizzate anche come materiali laser di alta qualità, che possono essere utilizzati per realizzare cristalli laser, vetro laser e laser a fibra. La Cina ha anche ottenuto una serie di risultati innovativi avanzati a livello internazionale nei cristalli laser drogati con itterbio, risolvendo molte tecnologie chiave come la formazione di cristalli e l’emissione rapida, pulsata, continua e regolabile dei laser nei cristalli. I risultati della ricerca sono stati ampiamente utilizzati nella difesa nazionale, nell'industria e nell'ingegneria scientifica e i prodotti a base di cristalli drogati con itterbio possono anche essere esportati negli Stati Uniti, in Giappone e in altri paesi e regioni.
Cristallo laser drogato con itterbio
L'uso più importante dell'itterbio è nella lavorazione di materiali laser di alta qualità. Il cristallo laser drogato con itterbio è un tipo di materiale laser ad alta potenza, che ha formato una serie enorme, tra cui il granato di ittrio e alluminio drogato con itterbio (Yb: YAG), il granato di gadolinio drogato con itterbio (Yb: GGG), il granato di gadolinio drogato con itterbio granato di ittrio e alluminio (Yb: GGG), fluorofosfato di calcio granato di ittrio e alluminio drogato con itterbio (Yb: FAP), fluorofosfato di stronzio drogato con itterbio (Yb: S-FAP), vanadato di ittrio drogato con itterbio (Yb: YV04), ecc. Yb : YAG ha molte caratteristiche adatte al pompaggio laser a semiconduttore ad alta potenza ed è diventato un materiale laser per il pompaggio LD ad alta potenza; Yb: Il cristallo S-FAP potrebbe essere utilizzato in futuro come materiale per controllare la fusione nucleare del laser; e il granato itterbio olmio ittrio alluminio gallio drogato con cromo (Cr, Yb, Ho: YAGG) è un cristallo laser sintonizzabile con una lunghezza d'onda compresa tra 2,84 e 3,05 μm, che è regolabile in continuo. Può essere utilizzato nei rilevatori di missili nel medio infrarosso e ha un importante significato militare.
Vetro laser all'itterbio
Il vetro laser a terre rare è un materiale industriale e militare molto importante. Poiché il vetro è facile da modellare e può essere trasformato in grandi dimensioni e ha le caratteristiche di elevata trasmissione luminosa ed elevata uniformità, può essere trasformato in laser ad alta potenza. Il vetro laser a terre rare più comune è principalmente il vetro al neodimio, che ha una storia di sviluppo di oltre 40 anni e dispone di tecnologie di produzione e applicazione mature. Si ottiene drogando Nd3+ in vetri fosfatici e fluorofosfati. I vetri al fosfato e al fluorofosfato hanno una buona stabilità chimica e termica, ampie proprietà di trasmissione dell'infrarosso e grandi caratteristiche di allargamento non uniforme. Se gli ioni Yb3+ vengono drogati al suo interno, l'efficienza di accumulo dell'energia del vetro laser all'itterbio prodotto è 16 volte superiore a quella del vetro al neodimio e anche la durata della fluorescenza è tre volte quella del vetro al neodimio. Presenta inoltre un'elevata concentrazione di drogaggio, larghezza di banda di assorbimento e può essere pompato direttamente dai semiconduttori. Tra gli altri vantaggi, è molto adatto per l'uso con laser ad alta potenza. Tuttavia, affinché il vetro del laser a itterbio raggiunga un'efficienza maggiore, è spesso necessario aggiungere Nd3+ come sensibilizzatore al vetro del laser a itterbio per assistenza. Regolando la composizione del vetro, è possibile migliorare molte proprietà luminescenti del vetro laser all'itterbio. Oggi, i laser realizzati con vetro laser all'itterbio sono sempre più ampiamente utilizzati nell'industria moderna, nella medicina e nei campi militari.
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