钕 

钕 60Nd
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬) 鎂(鹼土金屬) 鋁(貧金屬) 矽(類金屬) 磷(非金屬) 硫(非金屬) 氯(鹵素) 氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬) 鈣(鹼土金屬) 鈧(過渡金屬) 鈦(過渡金屬) 釩(過渡金屬) 鉻(過渡金屬) 錳(過渡金屬) 鐵(過渡金屬) 鈷(過渡金屬) 鎳(過渡金屬) 銅(過渡金屬) 鋅(過渡金屬) 鎵(貧金屬) 鍺(類金屬) 砷(類金屬) 硒(非金屬) 溴(鹵素) 氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬) 鍶(鹼土金屬) 釔(過渡金屬) 鋯(過渡金屬) 鈮(過渡金屬) 鉬(過渡金屬) 鎝(過渡金屬) 釕(過渡金屬) 銠(過渡金屬) 鈀(過渡金屬) 銀(過渡金屬) 鎘(過渡金屬) 銦(貧金屬) 錫(貧金屬) 銻(類金屬) 碲(類金屬) 碘(鹵素) 氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬) 鋇(鹼土金屬) 鑭(鑭系元素) 鈰(鑭系元素) 鐠(鑭系元素) 釹(鑭系元素) 鉕(鑭系元素) 釤(鑭系元素) 銪(鑭系元素) 釓(鑭系元素) 鋱(鑭系元素) 鏑(鑭系元素) 鈥(鑭系元素) 鉺(鑭系元素) 銩(鑭系元素) 鐿(鑭系元素) 鎦(鑭系元素) 鉿(過渡金屬) 鉭(過渡金屬) 鎢(過渡金屬) 錸(過渡金屬) 鋨(過渡金屬) 銥(過渡金屬) 鉑(過渡金屬) 金(過渡金屬) 汞(過渡金屬) 鉈(貧金屬) 鉛(貧金屬) 鉍(貧金屬) 釙(貧金屬) 砈(類金屬) 氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬) 鐳(鹼土金屬) 錒(錒系元素) 釷(錒系元素) 鏷(錒系元素) 鈾(錒系元素) 錼(錒系元素) 鈽(錒系元素) 鋂(錒系元素) 鋦(錒系元素) 鉳(錒系元素) 鉲(錒系元素) 鑀(錒系元素) 鐨(錒系元素) 鍆(錒系元素) 鍩(錒系元素) 鐒(錒系元素) 鑪(過渡金屬) 𨧀(過渡金屬) 𨭎(過渡金屬) 𨨏(過渡金屬) 𨭆(過渡金屬) 䥑(預測為過渡金屬) 鐽(預測為過渡金屬) 錀(預測為過渡金屬) 鎶(過渡金屬) 鉨(預測為貧金屬) 鈇(貧金屬) 鏌(預測為貧金屬) 鉝(預測為貧金屬) 鿬(預測為鹵素) 鿫(預測為惰性氣體)




外觀
银白色
概況
名稱·符號·序數钕(Neodymium)·Nd·60
元素類別镧系元素
·週期·不適用·6·f
標準原子質量144.242
电子排布[Xe] 4f4 6s2
2, 8, 18, 22, 8, 2
钕的电子層(2, 8, 18, 22, 8, 2)
钕的电子層(2, 8, 18, 22, 8, 2)
物理性質
物態固态
密度(接近室温
7.01 g·cm−3
熔点時液體密度6.89 g·cm−3
熔点1297 K,1024 °C,1875 °F
沸點3347 K,3074 °C,5565 °F
熔化热7.14 kJ·mol−1
汽化热289 kJ·mol−1
比熱容27.45 J·mol−1·K−1
蒸氣壓
壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
原子性質
氧化态0[1], +2, +3, +4
(中等鹼性的氧化物)
电负性1.14(鲍林标度)
电离能第一:533.1 kJ·mol−1

第二:1040 kJ·mol−1

第三:2130 kJ·mol−1
原子半径181 pm
共价半径201±6 pm
钕的原子谱线
雜項
晶体结构六方
磁序顺磁性、20K以下反铁磁性[2]
电阻率(室温) (α,聚合物) 643 n Ω·m
熱導率16.5 W·m−1·K−1
热膨胀系数(室温) (α,聚合物) 9.6 µm/(m·K)
聲速(細棒)(20 °C)2330 m·s−1
杨氏模量(α晶型)41.4 GPa
剪切模量(α晶型)16.3 GPa
体积模量(α晶型)31.8 GPa
泊松比(α晶型)0.281
維氏硬度343 MPa
布氏硬度265 MPa
CAS号7440-00-8
同位素
主条目:钕的同位素
同位素 丰度 半衰期t1/2 衰變
方式 能量MeV 產物
142Nd 27.153% 穩定,帶82粒中子
143Nd 12.173% 穩定,帶83粒中子
144Nd 23.798% 2.29×1015  α 1.901 140Ce
145Nd 8.293% 穩定,帶85粒中子
146Nd 17.189% 穩定,帶86粒中子
147Nd 人造 10.98  β 0.895 147Pm
148Nd 5.756% 穩定,帶88粒中子
150Nd 5.638% 9.3×1018  ββ 3.371 150Sm

(英語:Neodymium;舊譯[註 1]),是一種化學元素,其化學符號Nd原子序數为60,原子量144.242 u,属于镧系元素,也是稀土元素之一。钕是一種中等硬度、略具延展性的银白色金属,有顺磁性,化學性質较活泼,室温下在空气中會缓慢氧化,能与水和作用放出。钕氧化后,会形成粉红色、蓝紫色和黄色的化合物,分别处于+2、+3和+4氧化态[3]釹在水溶液中最穩定的氧化態為+3。

钕于1885年由奥地利化学家卡尔·奥尔·冯·韦尔斯巴赫英语Carl Auer von Welsbach发现。钕並不以純金屬態存在自然界中,而是與其他稀土金屬一同出現在独居石氟碳鈰礦英语Bastnäsite等矿物中。虽然钕被归类为稀土元素,但它在地殼中相當普遍,並不比稀有。釹是地殼中豐度第二高的鑭系及稀土元素,僅次於。如同大多數稀土金屬,世界上大部分的商業用钕都是在中国开采的。

钕化合物在1927年首次商业用作玻璃染料,现在仍然是玻璃中流行的添加剂。钕化合物的颜色主要來自其中的Nd3+离子,通常为红紫色,但会随着光照的类型而变化。一些掺雜钕離子的玻璃被用作发射波长在1047到1062奈米之间的红外线激光器材料,應用于慣性局限融合等需要極高功率雷射的技術。钕还作為其他各种基质英语Substrate (materials science)晶体的摻雜劑,例如摻釹的钇铝石榴石(Nd:YAG)被廣泛用作醫療、牙科和工業等領域的雷射器材料(掺钕钇铝石榴石激光)。

钕的另一个重要用途是用于制造一种高强度的永久磁铁——钕磁铁的合金材料。[4]钕磁铁广泛用于麦克风、专业扬声器、入耳式耳机、高性能业余直流电动机以及需要低质量、小体积或强磁场的计算机硬盘等产品中。體積较大的钕磁铁则用于高功率和重量的电动机(例如混合动力汽车)和发电机(例如飞机风力发动机发电机),通常會在其中添加少量的以維持其在高溫環境下的性能。[5]隨著人口增長、工業發展和再生能源的興起,電動車馬達和風力發電機等產業對釹磁鐵的需求量與日俱增,世界各國正在積極建立釹、鏑等稀土資源的穩定供應鏈、提升稀土資源的回收再利用水準,以及致力於替代材料的開發。

  1. ^ Yttrium and all lanthanides except Ce and Pm have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides. Chem. Soc. Rev. 1993, 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017.  and Arnold, Polly L.; Petrukhina, Marina A.; Bochenkov, Vladimir E.; Shabatina, Tatyana I.; Zagorskii, Vyacheslav V.; Cloke. Arene complexation of Sm, Eu, Tm and Yb atoms: a variable temperature spectroscopic investigation. Journal of Organometallic Chemistry. 2003-12-15, 688 (1–2): 49–55. doi:10.1016/j.jorganchem.2003.08.028. 
  2. ^ Gschneidner, K. A.; Eyring, L. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam: North Holland. 1978. ISBN 0444850228. 
  3. ^ Neodymium(Revised). [2019-04-17]. (原始内容存档于2018-01-29). Neodymium Oxidation states & Compounds 
  4. ^ Toshiba Develops Dysprosium-free Samarium-Cobalt Magnet to Replace Heat-resistant Neodymium Magnet in Essential Applications页面存档备份,存于互联网档案馆). Toshiba (2012-08-16). Retrieved on 2012-09-24.
  5. ^ Gorman, Steve (August 31, 2009) As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms页面存档备份,存于互联网档案馆), Reuters.


引证错误:页面中存在标签,但没有找到相应的标签




取材自維基百科 - 中文時事百科