CAS:7440-65-5
分子式:Y
分子量:88.91
中文名稱:釔
英文名稱:Yitrium
性質描述:釔為銀白色至深灰色,或黑色固體或灰色粉末。無臭。元素周期表第III-B組的元素。它與稀土金屬非常相似。釔通常與稀土元素一起被發現,盡管在某些方面它被歸類為稀土元素,但它在元素周期表中被列為稀土元素第二行(周期5)中的第一元素,屬于過渡金屬。它是所有稀土原子中最輕的。
制備:釔是地球上發現的27種最豐富的元素,因此將其視為“稀有”并不完全正確-只是很難從其礦物中發現的所有其他相似元素中提取和提取。瑞典Ytterby附近的采石場分析為(Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10。大多數釔是從獨居石礦物中回收的,獨居石是元素[(Ce,La,Th,Nd,Y)PO4]的深色沙質混合物,含有約50%的稀土,包括約3%的釔。首先通過磁性和浮選工藝將釔與其他稀土分離,然后再進行鐵交換置換工藝。釔離子與氟離子結合,然后通過使用生成釔金屬(3Ca+2YF3→2Y+3CaF2)的鈣金屬將其還原。這種還原過程會產生高純度的釔,可以將其制成晶錠,晶體,海綿,粉末和金屬絲。
用途金屬釔的用途很廣,釔鋁石榴石可用作激光材料,釔鐵石榴石用于微波技術及聲能換送,摻銪的釩酸釔及摻銪的氧化釔用作彩色電視機的熒光粉。釔是一種用途廣泛的金屬,主要用途有:
(1)鋼鐵及有色合金的添加劑。FeCr合金通常含0.5-4%釔,釔能夠增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性;MB26合金中添加適量的富釔混合稀土后,合金的綜合性能得到明顯的改善,可以替代部分中強鋁合金用于飛機的受力構件上;在Al-Zr合金中加入少量富釔稀土,可提高合金導電率;該合金已為國內大多數電線廠采用;在銅合金中加入釔,提高了導電性和機械強度。
(2)含釔6%和鋁2%的氮化硅陶瓷材料,可用來研制發動機部件。
(3)用功率400瓦的釹釔鋁石榴石激光束來對大型構件進行鉆孔、切削和焊接等機械加工。
(4)由Y-Al石榴石單晶片構成的電子顯微鏡熒光屏,熒光亮度高,對散射光的吸收低,抗高溫和抗機械磨損性能好。
(5)含釔達90%的高釔結構合金,可以應用于航空和其它要求低密度和高熔點的場合。
(6)目前倍受人們關注的摻釔SrZrO3高溫質子傳導材料,對燃料電池、電解池和要求氫溶解度高的氣敏元件的生產具有重要的意義。此外,釔還用于耐高溫噴涂材料、原子能反應堆燃料的稀釋劑、永磁材料添加劑以及電子工業中作吸氣劑等。
注:釔位于元素鑭(第3組)上方的元素周期表中,該元素開始鑭系稀土系列。釔可溶解在弱酸中,還溶解在強堿如氫氧化鉀中,還會在水中分解。熔點為1,522℃,沸點為5,338℃,密度為4.469g/cm3。
釔和另一稀土元素鈰是稀土元素中在地殼中含量較大的兩種元素,因而它們在稀土元素中首先被發現。歐洲北部斯堪的納維亞半島上的挪威和瑞典是稀土元素礦物比較豐富的產地,因而這兩種元素在這個地區最先被發現。工業上生產的釔的純度一般不小于93.4%,其主要雜質是其他稀土元素,含量:3.8%,鈣1.6%;鐵0.05%;銅0.1%;鉭或鎢1%。也可生產純度不小于99.8%或更純的釔。高純釔中的主要雜質仍是稀土元素。釔是稀土元素中含量最豐富的元素之一,只要存在于硅鈹釔礦、黑稀土礦和磷釔礦中,也存在于獨居石和氟碳廢礦中。釔還存在于核裂變產物中,自然界中存在的釔全部為穩定同位素釔89。主要分布在中國、美國、澳大利亞、印度、馬來西亞和巴西等國家,其中40%以上集中分布在我國。