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镱
Yb 70

Ytterbium

镱是一种化学元素,符号为 Yb,原子序数为 70。它是银白色的软稀土金属。工业上,镱的应用正在快速增长——镱掺杂的双包层光纤是所有光纤激光器中功率最高的(单纤可达 10 kW),用于汽车切割、航空焊接和金属加工业。

镧系(稀土) #00bf38
原子序数 70Z
原子量 173.045u
价电子数 2
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
密度
6.9g/cm³
熔点
824°C
地壳丰度
3.2ppm
年产量
回收利用率
1%(极低回收率;小众专业市场

为什么用它

镱的能级结构使其用于高稳定镱光原子钟与激光测距;其合金化可改善不锈钢强度,镱掺杂光纤还用于超快激光。

应用

应变计原子钟

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

镱是轻稀土尾部的一员,最出名的两项用途都和精密测量有关。放射性镱一六九被制成薄层放射性源,用于工程结构的X射线衍射应力测量和高温应变计,能够准确测出桥梁、压力容器和焊缝在受力状态下的微小形变。原子钟领域则把单个镱原子囚禁在光晶格中制成镱光钟,是目前人类精度最高的时间计量装置之一,用于守时、卫星导航和基本物理常数检验。在激光领域,掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)薄片激光器转换效率高、输出功率大,已成为工业切割、焊接和超快激光的主流工作物质。冶金上少量镱作为脱氧剂和变质剂加入不锈钢和铝合金,细化组织、改善韧性。

常见化合物及其用途

Yb2O3 三氧化二镱(氧化镱)是镱最主要的氧化物,呈白色粉末,是制备金属镱、Yb:YAG激光晶体和电子陶瓷的原料,也用作光学玻璃和荧光粉的少量掺杂剂。YbCl3 三氯化镱是萃取分离流程中的中间产物,用于电解制金属镱和合成镱的金属有机配合物。Yb:YAG 即掺镱钇铝石榴石(Yb:Y3Al5O12)激光晶体,把少量二价或三价镱离子取代晶格中的钇位,吸收带宽、量子效率高、热效应低,特别适合做成薄片或光纤结构的高功率激光器;它与掺铒光纤放大器、掺钕YAG共同构成了固体与光纤激光三大经典稀土离子体系。

元素小史

1878 年 Marignac 发现

相关元素

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

常见问题长尾问答 · 数据驱动

镱的熔点是多少?
824 °C
镱的沸点是多少?
1196 °C
镱的密度是多少?
6.9 g/cm³
镱的原子序数和元素分类是什么?
70 · 镧系(稀土)
镱主要从哪种矿石中提取?
磷钇矿
镱主要用在哪些领域?
镱的能级结构使其用于高稳定镱光原子钟与激光测距;其合金化可改善不锈钢强度,镱掺杂光纤还用于超快激光。
镱是谁在什么时候发现的?
Jean Charles Galissard de Marignac · 1878