Yttrium Metal Y Rare Earth Metal 99.9٪ للصلب الخاص

منتوج وصف

الإيتريوم معدن Y معدن الأرض النادرة

الإيتريوم هو معدن ناعم، أبيض فضي، وهو عضو في المجموعة 3 من الجدول الدوري؛إنه العنصر الثامن والعشرون الأكثر وفرة داخل القشرة الأرضية.الإيتريوم مستقر في الهواء، حيث أنه محمي بتكوين طبقة أكسيد مقاومة على سطحه.ويحترق إذا اشتعل، ويهاجمه الماء فيتحلله ليطلق غاز الهيدروجين.الإيتريوم، عند قطعه إلى حجم صغير بدرجة كافية، سوف يحترق تلقائيًا في الهواء.من المثير للدهشة أن الصخور التي أعادها رواد فضاء أبولو من القمر تحتوي على نسبة عالية بشكل غير عادي من الإيتريوم.

الاستخدامات

يستخدم الإيتريوم في السبائك التي تعمل على تحسين مصبوبات المغنيسيوم (Mg).إنه يعطي حبيبات أدق لمعادن الكروم (Cr) والموليبدينوم (Mo) والزركونيوم (Zr).كما أنه عند إضافته إلى الحديد الزهر، فإنه يجعله أكثر عملية.على غير العادة بالنسبة للمعادن، عندما يتم خلطها مع الكروم والألومنيوم تصبح مقاومة للحرارة.عند مزج أوكسي سلفيد الإيتريوم مع اليوروبيوم، فإنه يخلق اللون الأحمر في أجهزة التلفاز.ويستخدم أكسيد الإيتريوم كمادة مضافة للزجاج، مما يجعله مقاومًا للحرارة والصدمات، ولذلك يستخدم في عدسات الكاميرا.يستخدم أكسيد الإيتريوم أيضًا في صناعة الموصلات الفائقة، وكان مركب أكسيد الإيتريوم والباريوم والنحاس (YB2Cu3O7-9) أول موصل فائق يعمل عند درجات حرارة النيتروجين السائل (-183 درجة مئوية).يستخدم الإيتريوم والحديد والعقيق (YIG) كرنانات في أجهزة قياس التردد وفي التسجيل المغناطيسي.يلعب الإيتريوم أيضًا دورًا مهمًا في مجال الطيران حيث يتم استخدامه كمثبت وصانع قوالب لتوربينات المحركات النفاثة من بين أجزاء أخرى.

التطبيقات:

• مستهلك

عادةً ما ينبعث المكون الأحمر لأنابيب أشعة الكاثود في التلفزيون الملون من اليتريا (ي2يا3) أو كبريتيد أكسيد الإيتريوم (ي2يا2س) شبكة مضيفة مخدرة بالكاتيون اليوروبيوم (III) (Eu³⁺) الفوسفور.ينبعث اللون الأحمر نفسه من اليوروبيوم بينما يجمع الإيتريوم الطاقة من مدفع الإلكترون ويمررها إلى الفوسفور.يمكن أن تكون مركبات الإيتريوم بمثابة شبكات مضيفة للتنشيط بكاتيونات اللانثانيد المختلفة.السل³⁺يمكن استخدامه كعامل منشط لإنتاج التلألؤ الأخضر.على هذا النحو، تعتبر مركبات الإيتريوم مثل عقيق الألومنيوم الإيتريوم (YAG) مفيدة للفوسفور وهي عنصر مهم في مصابيح LED البيضاء.

يتم استخدام الإيتريا كمادة مضافة للتلبيد في إنتاج نيتريد السيليكون المسامي.

تستخدم مركبات الإيتريوم كمحفز لبلمرة الإيثيلين.كمعدن، يتم استخدام الإيتريوم في أقطاب بعض شمعات الإشعال عالية الأداء.يستخدم الإيتريوم في أغطية الغاز لفوانيس البروبان كبديل للثوريوم، وهو مشع.

قيد التطوير حاليًا الزركونيا المستقرة بالإيتريوم كإلكتروليت صلب وكجهاز استشعار للأكسجين في أنظمة عوادم السيارات.

• العقيق

 

Nd:YAG قضيب ليزر بقطر 0.5 سم (0.20 بوصة).

يستخدم الإيتريوم في إنتاج مجموعة كبيرة ومتنوعة من العقيق الاصطناعي، ويستخدم الإيتريوم لصنع عقيق حديد الإيتريوم (ي3الحديد5يا
12، أيضًا "YIG")، وهي عبارة عن مرشحات موجات صغرية فعالة للغاية والتي تبين مؤخرًا أن تفاعلاتها المغناطيسية أكثر تعقيدًا وأطول مدى مما كان مفهومًا خلال العقود الأربعة الماضية.الإيتريوم والحديد والألمنيوم وعقيق الجادولينيوم (على سبيل المثالي3(الحديد، آل)5يا12وي3(الحديد، جد)5يا12) لها خصائص مغناطيسية مهمة.تعتبر YIG أيضًا فعالة جدًا كجهاز إرسال ومحول للطاقة الصوتية. عقيق الألومنيوم الإيتريوم (ي3آل5يا12أو YAG) تبلغ صلابته 8.5 ويستخدم أيضًا كأحجار كريمة في المجوهرات (الألماس المقلد).تُستخدم بلورات عقيق ألومنيوم الإيتريوم المشبع بالسيريوم (YAG:Ce) كفوسفور لصنع مصابيح LED بيضاء.

ياج، الإيتريا، فلوريد الليثيوم الإيتريوم (ليف4) ، والإيتريوم أورثوفانادات (YVO4) يتم استخدامها مع المنشطات مثل النيوديميوم والإربيوم والإيتربيوم في أشعة الليزر القريبة من الأشعة تحت الحمراء.يمكن أن يعمل ليزر YAG بطاقة عالية ويستخدم في حفر وقطع المعادن. عادةً ما يتم إنتاج البلورات المفردة للياج المخدر بواسطة عملية تشوتشرالسكي.

• محسن المواد

تم استخدام كميات صغيرة من الإيتريوم (0.1 إلى 0.2٪) لتقليل أحجام حبيبات الكروم والموليبدينوم والتيتانيوم والزركونيوم.يستخدم الإيتريوم لزيادة قوة سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم.تعمل إضافة الإيتريوم إلى السبائك بشكل عام على تحسين قابلية التشغيل، وتضيف مقاومة لإعادة التبلور في درجات الحرارة العالية، وتعزز بشكل كبير مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية (انظر مناقشة عقيدات الجرافيت أدناه).

يمكن استخدام الإيتريوم لإزالة أكسدة الفاناديوم والمعادن غير الحديدية الأخرى. تعمل مادة الإيتريا على تثبيت الشكل المكعب للزركونيا في المجوهرات.

تمت دراسة الإيتريوم باعتباره مادة عقيدية في الحديد الزهر المرن، مما يشكل الجرافيت إلى عقيدات مدمجة بدلاً من الرقائق لزيادة الليونة ومقاومة التعب.نظرًا لوجود نقطة انصهار عالية، يتم استخدام أكسيد الإيتريوم في بعض أنواع السيراميك والزجاج لإضفاء مقاومة الصدمات وخصائص التمدد الحراري المنخفضة. هذه الخصائص نفسها تجعل هذا الزجاج مفيدًا في عدسات الكاميرا.

• طبي

يُستخدم النظير المشع الإيتريوم-90 في أدوية مثل Yttrium Y 90-DOTA-tyr3-octreotide وYttrium Y 90 ibritumomab tiuxetan لعلاج أنواع مختلفة من السرطان، بما في ذلك سرطان الغدد الليمفاوية وسرطان الدم وسرطان الكبد والمبيض والقولون والمستقيم والبنكرياس وسرطان العظام.وهو يعمل عن طريق الالتصاق بالأجسام المضادة وحيدة النسيلة، والتي بدورها ترتبط بالخلايا السرطانية وتقتلها عن طريق إشعاع بيتا المكثف من الإيتريوم-90 (انظر العلاج بالأجسام المضادة وحيدة النسيلة).

يتم استخدام تقنية تسمى الانصمام الإشعاعي لعلاج سرطان الخلايا الكبدية والنقائل الكبدية.الانصمام الإشعاعي هو علاج مستهدف منخفض السمية لسرطان الكبد يستخدم ملايين الخرزات الصغيرة المصنوعة من الزجاج أو الراتنج الذي يحتوي على الإيتريوم 90 المشع.يتم تسليم الكرات المجهرية المشعة مباشرة إلى الأوعية الدموية التي تغذي أورام/أجزاء أو فصوص معينة من الكبد.إنها عملية طفيفة التوغل ويمكن عادةً خروج المرضى بعد بضع ساعات.قد لا يؤدي هذا الإجراء إلى القضاء على جميع الأورام في جميع أنحاء الكبد بأكمله، ولكنه يعمل على قطعة واحدة أو فص واحد في المرة الواحدة وقد يتطلب إجراءات متعددة.

انظر أيضًا الانصمام الإشعاعي في حالة تليف الكبد وسرطان الكبد.

تم استخدام الإبر المصنوعة من الإيتريوم 90، والتي يمكن أن تقطع بشكل أكثر دقة من المباضع، لقطع الأعصاب الناقلة للألم في الحبل الشوكي، ويستخدم الإيتريوم 90 أيضًا في إجراء عملية استئصال الغشاء الزليلي بالنويدات المشعة في علاج المفاصل الملتهبة، وخاصة الركبتين. - لمن يعانون من أمراض مثل التهاب المفاصل الروماتويدي.

تم استخدام ليزر الإيتريوم والألمنيوم والعقيق المغطى بالنيوديميوم في عملية استئصال البروستاتا الجذري بمساعدة الروبوت في الأنياب في محاولة لتقليل تلف الأعصاب والأنسجة الجانبية، كما بدأ استخدام الليزر المشبع بالإربيوم في إعادة تسطيح الجلد التجميلي.

• الموصلات الفائقة

 

YBCO موصل فائق

الإيتريوم هو عنصر رئيسي في أكسيد النحاس الباريوم الإيتريوم (YBa₂النحاس₃يا₇، المعروف أيضًا باسم "YBCO" أو "1-2-3") موصل فائق تم تطويره في جامعة ألاباما وجامعة هيوستن في عام 1987. هذا الموصل الفائق ملحوظ لأن درجة حرارة تشغيل الموصلية الفائقة أعلى من نقطة غليان النيتروجين السائل (77.1 كلفن).وبما أن النيتروجين السائل أقل تكلفة من الهيليوم السائل المطلوب للموصلات المعدنية الفائقة، فإن تكاليف تشغيل التطبيقات ستكون أقل.

غالبًا ما تتم كتابة المادة فائقة التوصيل الفعلية باسم YBa₂النحاس₃يا_7-د، أينديجب أن يكون أقل من 0.7 للموصلية الفائقة.والسبب في ذلك لا يزال غير واضح، ولكن من المعروف أن الشواغر تحدث فقط في أماكن معينة في البلورة ومستويات وسلاسل أكسيد النحاس، مما يؤدي إلى ظهور حالة أكسدة غريبة لذرات النحاس، والتي تؤدي بطريقة ما إلى سلوك فائق التوصيل.

لقد أصبحت نظرية الموصلية الفائقة في درجات الحرارة المنخفضة مفهومة جيدًا منذ نظرية BCS لعام 1957. وهي تعتمد على خصوصية التفاعل بين إلكترونين في شبكة بلورية.ومع ذلك، فإن نظرية BCS لا تفسر الموصلية الفائقة في درجات الحرارة المرتفعة، ولا تزال آليتها الدقيقة لغزًا.ما هو معروف هو أن تكوين مواد أكسيد النحاس يجب أن يتم التحكم فيه بدقة حتى تحدث الموصلية الفائقة.

هذا الموصل الفائق هو معدن أسود وأخضر، متعدد البلورات، ومتعدد المراحل.يدرس الباحثون فئة من المواد المعروفة باسم البيروفسكايت، وهي عبارة عن مجموعات بديلة من هذه العناصر، على أمل تطوير موصل فائق عملي لدرجات الحرارة العالية.

• بطاريات الليثيوم

يستخدم الإيتريوم بكميات صغيرة في كاثودات بعض بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP)، والتي تسمى بعد ذلك LiFeYPO₄الكيمياء، أو LYP.على غرار بطاريات LFP، توفر بطاريات LYP كثافة طاقة عالية وأمانًا جيدًا وعمرًا طويلًا.لكن LYP يوفر استقرارًا أعلى للكاثود، ويطيل عمر البطارية، من خلال حماية الهيكل المادي للكاثود، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة وتيار الشحن/التفريغ العالي.تجد بطاريات LYP استخدامًا في التطبيقات الثابتة (أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة)، والمركبات الكهربائية (بعض السيارات)، بالإضافة إلى تطبيقات أخرى (الغواصات والسفن)، على غرار بطاريات LFP، ولكن في كثير من الأحيان مع تحسين السلامة ومدة دورة الحياة.تحتوي خلايا LYP بشكل أساسي على نفس الجهد الاسمي مثل LFP؛3.25 V، ولكن الحد الأقصى لجهد الشحن هو 4.0 الخامس، وخصائص الشحن والتفريغ متشابهة جدًا.

• تطبيقات أخرى

في عام 2009، اكتشف البروفيسور ماس سوبرامانيان وزملاؤه في جامعة ولاية أوريغون أنه يمكن دمج الإيتريوم مع الإنديوم والمنغنيز لتشكيل صبغة زرقاء كثيفة وغير سامة وخاملة ومقاومة للبهتان، وهي صبغة YInMn الزرقاء، وهي أول صبغة زرقاء جديدة يتم اكتشافها في عام 2000. سنين.