Ytterbium: Atomic number 70, atomic weight 173.04, pangalan ng elemento na nagmula sa lokasyon ng pagtuklas nito. Ang nilalaman ng ytterbium sa crust ay 0.000266%, higit sa lahat na naroroon sa posporus at itim na bihirang mga deposito ng ginto. Ang nilalaman sa monazite ay 0.03%, at mayroong 7 natural na isotopes
Natuklasan
Ni: Marinak
Oras: 1878
Lokasyon: Switzerland
Noong 1878, natuklasan ng Swiss chemists na sina Jean Charles at G Marignac ang isang bagong bihirang elemento ng lupa sa "Erbium". Noong 1907, itinuro ng Ulban at Weils na pinaghiwalay ng Marignac ang isang halo ng lutetium oxide at ytterbium oxide. Sa memorya ng maliit na nayon na nagngangalang Yteerby malapit sa Stockholm, kung saan natuklasan ang yttrium ore, ang bagong elemento na ito ay pinangalanang ytterbium na may simbolo yb.
Pagsasaayos ng elektron
Pagsasaayos ng elektron
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14
Metal
Ang Metallic Ytterbium ay pilak na kulay -abo, ductile, at may malambot na texture. Sa temperatura ng silid, ang ytterbium ay maaaring mabagal na na -oxidized ng hangin at tubig.
Mayroong dalawang mga istruktura ng kristal: α- Ang uri ay isang nakasentro sa cubic crystal system (temperatura ng silid -798 ℃); β- Ang uri ay isang katawan na nakasentro sa cubic (sa itaas ng 798 ℃) na sala-sala. Natutunaw na punto 824 ℃, kumukulo point 1427 ℃, kamag-anak na density 6.977 （α- type), 6.54 （β-type).
Hindi matutunaw sa malamig na tubig, natutunaw sa mga acid at likidong ammonia. Ito ay medyo matatag sa hangin. Katulad sa Samarium at Europium, ang Ytterbium ay kabilang sa variable na valence bihirang lupa, at maaari ring maging sa isang positibong divalent state bilang karagdagan sa pagiging karaniwang trivalent.
Dahil sa variable na katangian ng valence na ito, ang paghahanda ng metal na ytterbium ay hindi dapat isagawa ng electrolysis, ngunit sa pamamagitan ng pagbawas ng paraan ng distillation para sa paghahanda at paglilinis. Karaniwan, ang lanthanum metal ay ginagamit bilang isang pagbabawas ng ahente para sa pagbawas ng distillation, paggamit ng pagkakaiba sa pagitan ng mataas na presyon ng singaw ng ytterbium metal at ang mababang presyon ng singaw ng lanthanum metal. Bilang kahalili,Thulium, ytterbium, atLutetiumAng mga concentrates ay maaaring magamit bilang mga hilaw na materyales, atmetal lanthanummaaaring magamit bilang isang pagbabawas ng ahente. Sa ilalim ng mataas na temperatura ng mga kondisyon ng vacuum ng> 1100 ℃ at <0.133Pa, ang metal ytterbium ay maaaring direktang makuha sa pamamagitan ng pagbawas ng distillation. Tulad ng Samarium at Europium, ang ytterbium ay maaari ring paghiwalayin at linisin sa pamamagitan ng pagbawas sa basa. Karaniwan, ang thulium, ytterbium, at lutetium concentrates ay ginagamit bilang mga hilaw na materyales. Matapos ang paglusaw, ang ytterbium ay nabawasan sa isang divalent state, na nagiging sanhi ng mga makabuluhang pagkakaiba sa mga pag -aari, at pagkatapos ay nahihiwalay mula sa iba pang mga trivalent na bihirang lupa. Ang paggawa ng mataas na kadalisayanytterbium oxideay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng pagkuha ng chromatography o paraan ng pagpapalitan ng ion。
Application
Ginamit para sa paggawa ng mga espesyal na haluang metal. Ang mga haluang metal na ytterbium ay inilapat sa dental na gamot para sa mga eksperimento sa metal at kemikal.
Sa mga nagdaang taon, ang Ytterbium ay lumitaw at mabilis na binuo sa larangan ng fiber optic na komunikasyon at teknolohiya ng laser.
Sa konstruksyon at pag-unlad ng "Information Highway", ang mga network ng computer at pangmatagalang optical fiber transmission system ay may mataas na mga kinakailangan para sa pagganap ng mga optical fiber material na ginamit sa optical na komunikasyon. Ang mga ytterbium ion, dahil sa kanilang mahusay na mga katangian ng parang multo, ay maaaring magamit bilang mga materyales sa pagpapalakas ng hibla para sa optical na komunikasyon, tulad ng erbium at thulium. Bagaman ang bihirang elemento ng elemento ng Earth ay pa rin ang pangunahing manlalaro sa paghahanda ng mga amplifier ng hibla, ang tradisyonal na mga hibla na doped na erbium ay may isang maliit na pakinabang ng bandwidth (30nm), na ginagawang mahirap matugunan ang mga kinakailangan ng paghahatid ng mataas na bilis at mataas na kapasidad. Ang mga yb3+ion ay may mas malaking cross-section ng pagsipsip kaysa sa mga Ion ng ER3+sa paligid ng 980Nm. Sa pamamagitan ng epekto ng sensitization ng YB3+at ang paglipat ng enerhiya ng erbium at ytterbium, ang 1530nm light ay maaaring lubos na mapahusay, sa gayon ay lubos na mapabuti ang kahusayan ng pagpapalakas ng ilaw.
Sa mga nagdaang taon, ang erbium ytterbium co doped phosphate glass ay lalong pinapaboran ng mga mananaliksik. Ang mga baso ng Phosphate at fluorophosphate ay may mahusay na katatagan ng kemikal at thermal, pati na rin ang malawak na infrared transmittance at malaking hindi pantay na pagpapalawak na mga katangian, na ginagawang perpekto ang mga ito para sa broadband at mataas na pakinabang na enbium-doped amplification fiber glass. Ang YB3+doped fiber amplifier ay maaaring makamit ang pagpapalakas ng kuryente at maliit na pagpapalakas ng signal, na ginagawang angkop para sa mga patlang tulad ng mga hibla ng optic sensor, libreng komunikasyon sa laser ng espasyo, at ultra maikling pulso amplification. Kasalukuyang itinayo ng China ang pinakamalaking solong kapasidad ng channel sa buong mundo at pinakamabilis na sistema ng optical na paghahatid ng bilis, at may pinakamalawak na highway ng impormasyon sa buong mundo. Ang Ytterbium doped at iba pang bihirang lupa na doped fiber amplifier at mga materyales sa laser ay naglalaro ng isang mahalaga at makabuluhang papel sa kanila.
Ang mga parang multo na katangian ng Ytterbium ay ginagamit din bilang mga de-kalidad na materyales sa laser, kapwa bilang mga kristal ng laser, baso ng laser, at mga laser ng hibla. Bilang isang mataas na lakas na laser material, ang ytterbium doped laser crystals ay nabuo ng isang malaking serye, kabilang ang ytterbium doped yttrium aluminyo garnet (yb: yag), ytterbium doped gadolinium gallium gari (yb: ggg), ytterbium doped calcium fluorophate (yb: fap), ytterbi Fluorophosphate (YB: S-FAP), ytterbium doped yttrium vanadate (YB: YV04), ytterbium doped borate, at silicate. Ang Semiconductor Laser (LD) ay isang bagong uri ng mapagkukunan ng bomba para sa mga solid-state laser. YB: Ang YAG ay maraming mga katangian na angkop para sa high-power LD pumping at naging isang laser material para sa high-power LD pumping. YB: Ang S-Fap Crystal ay maaaring magamit bilang isang laser material para sa laser nuclear fusion sa hinaharap, na nakakaakit ng pansin ng mga tao. Sa mga maigi na kristal ng laser, mayroong chromium ytterbium holmium yttrium aluminyo gallium garnet (CR, YB, HO: YAGG) na may mga haba ng haba na mula sa 2.84 hanggang 3.05 μ na patuloy na nababagay sa pagitan ng m. Ayon sa mga istatistika, ang karamihan sa mga infrared warheads na ginamit sa mga missile sa buong mundo ay gumagamit ng 3-5 μ samakatuwid, ang pag-unlad ng CR, YB, HO: Ang mga laser ng YSGG ay maaaring magbigay ng epektibong pagkagambala para sa kalagitnaan ng infrared na gabay na armas countermeasures, at may mahalagang kabuluhan ng militar. Nakamit ng China ang isang serye ng mga makabagong mga resulta na may internasyonal na advanced na antas sa larangan ng ytterbium doped laser crystals (YB: YAG, YB: FAP, YB: SFAP, atbp.), Paglutas ng mga pangunahing teknolohiya tulad ng paglaki ng kristal at mabilis na laser, pulso, tuluy -tuloy, at nababagay na output. Ang mga resulta ng pananaliksik ay inilapat sa pambansang pagtatanggol, industriya, at pang -agham na engineering, at ytterbium doped crystal products ay na -export sa maraming mga bansa at rehiyon tulad ng Estados Unidos at Japan.
Ang isa pang pangunahing kategorya ng Ytterbium laser material ay laser glass. Ang iba't ibang mga mataas na paglabas ng mga baso ng laser na baso ay binuo, kabilang ang germanium tellurite, silikon niobate, borate, at pospeyt. Dahil sa kadalian ng paghuhulma ng salamin, maaari itong gawin sa malalaking sukat at may mga katangian tulad ng mataas na light transmittance at mataas na pagkakapareho, na ginagawang posible upang makabuo ng mga laser na may mataas na kapangyarihan. Ang pamilyar na bihirang baso ng laser ng lupa na ginamit upang maging pangunahing neodymium glass, na mayroong kasaysayan ng pag -unlad na higit sa 40 taon at mature na teknolohiya ng paggawa at aplikasyon. Ito ay palaging ang ginustong materyal para sa mga aparato na may mataas na lakas na laser at ginamit sa mga aparato na pang-eksperimentong nukleyar at mga sandata ng laser. Ang mga aparato na may mataas na lakas na laser na itinayo sa China, na binubuo ng laser neodymium glass bilang pangunahing laser medium, ay umabot sa advanced na antas sa mundo. Ngunit ang laser neodymium glass ay nahaharap ngayon sa isang malakas na hamon mula sa laser ytterbium glass.
Sa mga nagdaang taon, isang malaking bilang ng mga pag -aaral ang nagpakita na maraming mga pag -aari ng baso ng laser ytterbium ay lumampas sa mga salamin na neodymium. Dahil sa ang katunayan na ang ytterbium doped luminescence ay mayroon lamang dalawang antas ng enerhiya, mataas ang kahusayan sa pag -iimbak ng enerhiya. Sa parehong pakinabang, ang Ytterbium Glass ay may kahusayan sa pag -iimbak ng enerhiya na 16 beses na mas mataas kaysa sa Neodymium Glass, at isang buhay na pag -ilaw ng 3 beses na ng Neodymium Glass. Mayroon din itong mga kalamangan tulad ng mataas na konsentrasyon ng doping, bandwidth ng pagsipsip, at maaaring direktang pumped ng mga semiconductors, na ginagawang angkop para sa mga high-power laser. Gayunpaman, ang praktikal na aplikasyon ng Ytterbium laser glass ay madalas na umaasa sa tulong ng neodymium, tulad ng paggamit ng ND3+bilang isang sensitizer upang makamit ang Ytterbium laser glass sa temperatura ng silid at ang paglabas ng laser ay nakamit sa M wavelength. Kaya, ang Ytterbium at Neodymium ay parehong mga kakumpitensya at mga kasosyo sa pakikipagtulungan sa larangan ng baso ng laser.
Sa pamamagitan ng pag -aayos ng komposisyon ng salamin, maraming mga luminescent na katangian ng Ytterbium laser glass ang maaaring mapabuti. Sa pagbuo ng mga laser na may mataas na lakas bilang pangunahing direksyon, ang mga laser na gawa sa Ytterbium laser glass ay lalong malawakang ginagamit sa modernong industriya, agrikultura, gamot, pananaliksik sa agham, at mga aplikasyon ng militar.
Paggamit ng militar: Ang paggamit ng enerhiya na nabuo ng nuclear fusion bilang enerhiya ay palaging isang inaasahang layunin, at ang pagkamit ng kinokontrol na nuclear fusion ay isang mahalagang paraan para sa sangkatauhan upang malutas ang mga problema sa enerhiya. Ang Ytterbium doped laser glass ay nagiging ginustong materyal para sa pagkamit ng inertial confinement fusion (ICF) na pag -upgrade sa ika -21 siglo dahil sa mahusay na pagganap ng laser.
Ang mga sandata ng laser ay gumagamit ng napakalaking enerhiya ng isang laser beam upang hampasin at sirain ang mga target, na bumubuo ng mga temperatura ng bilyun -bilyong degree Celsius at direktang umaatake sa bilis ng ilaw. Maaari silang tinukoy bilang Nadana at magkaroon ng mahusay na pagkamatay, lalo na ang angkop para sa mga modernong sistema ng armas ng pagtatanggol sa hangin sa digma. Ang mahusay na pagganap ng Ytterbium doped laser glass ay ginawa itong isang mahalagang pangunahing materyal para sa paggawa ng high-power at high-performance laser armas.
Ang Fiber Laser ay isang mabilis na pagbuo ng bagong teknolohiya at kabilang din sa larangan ng mga aplikasyon ng laser glass. Ang Fiber Laser ay isang laser na gumagamit ng hibla bilang laser medium, na kung saan ay isang produkto ng kumbinasyon ng teknolohiya ng hibla at laser. Ito ay isang bagong teknolohiya ng laser na binuo batay sa teknolohiya ng erbium doped fiber amplifier (EDFA). Ang isang hibla ng hibla ay binubuo ng isang semiconductor laser diode bilang ang mapagkukunan ng bomba, isang hibla ng optic waveguide at isang medium medium, at mga optical na sangkap tulad ng rehas na mga hibla at coupler. Hindi ito nangangailangan ng mekanikal na pagsasaayos ng optical path, at ang mekanismo ay compact at madaling isama. Kung ikukumpara sa tradisyonal na solid-state laser at semiconductor lasers, mayroon itong mga pakinabang sa teknolohikal at pagganap tulad ng mataas na kalidad ng beam, mahusay na katatagan, malakas na pagtutol sa panghihimasok sa kapaligiran, walang pagsasaayos, walang pagpapanatili, at compact na istraktura. Dahil sa ang katunayan na ang mga doped ion ay pangunahing ND+3, YB+3, ER+3, TM+3, HO+3, na ang lahat ay gumagamit ng mga bihirang mga hibla ng lupa bilang pagkakaroon ng media, ang laser laser na binuo ng kumpanya ay maaari ding tawaging isang bihirang laser fiber laser.
Application ng Laser: Mataas na Power Ytterbium doped double clad fiber laser ay naging isang mainit na larangan sa solid-state laser na teknolohiya sa buong mundo sa mga nakaraang taon. Mayroon itong pakinabang ng mahusay na kalidad ng beam, compact na istraktura, at mataas na kahusayan sa conversion, at may malawak na mga prospect ng aplikasyon sa pagproseso ng industriya at iba pang mga larangan. Ang dobleng clad ytterbium doped fibers ay angkop para sa semiconductor laser pumping, na may mataas na kahusayan ng pagkabit at mataas na lakas ng output ng laser, at ang pangunahing direksyon ng pag -unlad ng ytterbium doped fibers. Ang dobleng clad ng China na Ytterbium doped fiber na teknolohiya ay hindi na naaayon sa advanced na antas ng mga dayuhang bansa. Ang ytterbium doped fiber, double clad ytterbium doped fiber, at erbium ytterbium co doped fiber na binuo sa China ay umabot sa advanced na antas ng mga katulad na mga dayuhang produkto sa mga tuntunin ng pagganap at pagiging maaasahan, may mga pakinabang sa gastos, at may mga pangunahing patentadong teknolohiya para sa maraming mga produkto at pamamaraan.
Ang kilalang kumpanya ng IPG laser ng German na kamakailan ay inihayag na ang kanilang bagong inilunsad na Ytterbium doped fiber laser system ay may mahusay na mga katangian ng beam, isang bomba na buhay na higit sa 50000 na oras, isang gitnang haba ng paglabas ng 1070NM-1080Nm, at isang lakas ng output ng hanggang sa 20kW. Inilapat ito sa pinong hinang, pagputol, at pagbabarena ng bato.
Ang mga materyales sa laser ay ang pangunahing at pundasyon para sa pagbuo ng teknolohiya ng laser. Mayroong palaging isang kasabihan sa industriya ng laser na 'isang henerasyon ng mga materyales, isang henerasyon ng mga aparato'. Upang mabuo ang mga advanced at praktikal na aparato ng laser, kinakailangan na magkaroon muna ng mga materyales na may mataas na pagganap at pagsamahin ang iba pang mga kaugnay na teknolohiya. Ang Ytterbium doped laser crystals at laser glass, bilang ang bagong puwersa ng solidong mga materyales sa laser, ay nagtataguyod ng makabagong pag-unlad ng hibla ng optic na komunikasyon at teknolohiya ng laser, lalo na sa mga teknolohiyang laser tulad ng high-power nuclear fusion lasers, high-energy beat tile lasers, at high-energy weapon lasers.
Bilang karagdagan, ang ytterbium ay ginagamit din bilang isang fluorescent powder activator, radio ceramics, additives para sa mga electronic computer memory components (magnetic bubbles), at optical glass additives. Dapat itong ituro na ang yttrium at yttrium ay parehong bihirang mga elemento ng lupa. Bagaman may mga makabuluhang pagkakaiba sa mga pangalan ng Ingles at mga simbolo ng elemento, ang alpabeto ng phonetic na Tsino ay may parehong pantig. Sa ilang mga pagsasalin ng Tsino, ang yttrium ay minsan ay nagkakamali na tinutukoy bilang yttrium. Sa kasong ito, kailangan nating bakas ang orihinal na teksto at pagsamahin ang mga simbolo ng elemento upang kumpirmahin.
Oras ng Mag-post: Aug-30-2023