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2024
10-09 10:05
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稀土金屬釓的化學性質和應用領域
作者:
龍釔
稀土金屬釓是一種具有獨特性質和廣泛應用的化學元素。以下是對稀土金屬釓的詳細介紹：
稀土金屬釓是一種具有獨特性質和廣泛應用的化學元素。以下是對稀土金屬釓的詳細介紹：
一、基本性質
元素符號：Gd
原子序數：64
原子量：157.25
物理狀態：銀白色金屬，有延展性。
熔點：1313°C
沸點：3266~3273°C(不同來源數據略有差異)
密度：7.9004克/厘米³
二、化學性質
穩定性：在干燥空氣中較穩定，但在濕空氣中會失去光澤。
反應性：能與水緩慢反應，溶于酸形成相應的鹽。
磁性：在室溫下具有順磁性，冷卻到低于室溫時變為鐵磁性。
三、特殊性質
熱中子俘獲截面高：釓具有最高的熱中子俘獲面，可用作反應堆控制材料和防護材料。
超導電性能良好：釓有良好的超導電性能、高磁矩及室溫居里點等特殊性能。
磁制冷材料：用釓鹽經磁化制冷可獲得接近絕對零度的超低溫，在磁致冷方面有著潛在的應用價值。
四、應用領域
醫療領域：
釓-二乙烯二胺五醋酸(DTPA)的絡合物可用作MRI(磁共振成像診斷)的畫面濃淡的調節劑。
釓用作磷光體，與輻射接觸時會發光，可用于X射線。
核工業：
釓可用于控制核電站中的棒，因為它可以吸收中子，具有高核捕獲截面。
在核海洋推進系統中作為可燃毒物。
工業領域：
釓濺射靶材和釓蒸發材料用于沉積工藝，包括半導體沉積、化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)。
氧化釓可用于制造電容器、X射線增感屏。
其他領域：
釓可用作彩色電視管中的綠色熒光體。
釓添加到其他元素中形成的合金對較高的溫度和氧化過程具有更好的耐受性。
釓釔石榴石(Gd:Y3Al5O12)材料可用于微波設備、光學元件和磁光膜的基材。
五、生產方法
釓的生產主要采用氟化物的鈣熱還原法。該方法利用鈣還原稀土氟化物制備高熔點致密稀土金屬，具有反應過程平穩、金屬凝聚和分離方便、還原劑易提純等優點。通過這種方法可以獲得純度為95%~98%的工業純稀土金屬釓。
綜上所述，稀土金屬釓是一種具有獨特物理和化學性質的元素，在醫療、核工業、工業以及其他多個領域都有著廣泛的應用前景。隨著科技的不斷發展，釓的潛在價值將得到進一步的挖掘和利用。
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