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镨
Pr 59

Praseodymium

镨是一种化学元素,符号为 Pr,原子序数为 59。它是银白色的软稀土金属,熔点 931°C。镨在地壳中丰度约 9.5 ppm,主要从氟碳铈矿中提取。工业上,镨的主要用途是陶瓷着色剂——镨氧化合物(Pr₆O₁₁)在高温下呈明亮的黄绿色,用于高档餐具和装饰性瓷砖的陶瓷釉料。第二大用途是高性能铝钪合金——镨与钪一起加入铝合金(0.1-0.3%),显著提高高温强度和耐腐蚀性,用于航空航天结构件。新兴:镨添加到钕铁硼磁体中可提高工作温度。

镧系(稀土) USGS 2025 灰白色
原子序数 59Z
原子量 140.908u
价电子数 2
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f3
密度
6.77g/cm³
熔点
935°C
地壳丰度
8.2ppm
年产量
5000tonnes REO
回收利用率
1%(低回收率;从稀土永磁体和照明中回收

为什么用它

镨在钕铁硼磁体中添加可提高矫顽力与耐高温性;其氧化物用于玻璃着色与抛光粉,部分镍氢电池正极也含镨。

应用

磁铁抛光粉电池

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

镨是轻稀土家族中很活跃的一员,金属单质本身很少单独使用,绝大多数以混合稀土金属或合金的形式进入材料工业。在钕铁硼永磁体中,镨常以部分替代钕的形式加入,工业上把镨和钕一起电解成镨钕金属作为磁体原料,这样做既能降低成本,又能在不明显损失磁能积的前提下改善磁体的温度稳定性与抗退磁能力。镁铝合金中加入少量镨,可以细化晶粒、提高高温强度和抗蠕变性能,用于航空发动机部件和赛车轮毂一类对轻质耐热有要求的场合。镨与钕一起制成的镨钕玻璃能强烈吸收钠黄线和红外辐射,长期以来是电焊工和玻璃吹制工护目镜镜片的标准材料。此外镨还是镍氢电池储氢合金和石油催化裂化催化剂的组元之一。

常见化合物及其用途

Pr6O11 十一氧化六镨(工业上常按三氧化二镨 Pr2O3 统称),是镨最主要的氧化物,呈深蓝绿色粉末,由镨草酸盐或硝酸盐灼烧而得。它是制造玻璃和陶瓷镨黄色料的核心原料,加入玻璃后可得到清新的柠檬绿或苹果绿色,也用于陶瓷釉料和彩色镜片;同时它与氧化铈、氧化钕混合,是光学玻璃和液晶基板精密抛光粉的主要成分,利用其适中的硬度把镜头和液晶基板表面抛到纳米级光洁度。氧化镨还在石油催化裂化中作为混合稀土助剂的组分之一。PrCl3 三氯化镨是湿法冶金中间产物,主要用于电解制取镨金属和镨钕合金,也是科研中制备其他镨化合物和催化剂的起点,本身不直接进入民用产品。

元素小史

1885 年 von Welsbach 发现

相关元素

La · Ce · Nd · Pm · Sm · Eu · Gd · Tb ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

镨的熔点是多少?
935 °C
镨的沸点是多少?
3130 °C
镨的密度是多少?
6.77 g/cm³
镨的原子序数和元素分类是什么?
59 · 镧系(稀土)
镨主要从哪种矿石中提取?
独居石,氟碳铈矿
镨的全球储量是多少?
6000000 tonnes REO
镨的年产量是多少?
5000 tonnes REO
镨主要用在哪些领域?
镨在钕铁硼磁体中添加可提高矫顽力与耐高温性;其氧化物用于玻璃着色与抛光粉,部分镍氢电池正极也含镨。
镨是谁在什么时候发现的?
Carl Auer von Welsbach · 1885