钕 (Nd)
原子序数 | 60 | 英文名 | Neodymium |
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所属分类 | 镧系元素 | 原子量 | 144.242 u |
熔点 | 1021 °C | 沸点 | 3100 °C |
能级 | 2, 8, 18, 22, 8, 2 | 电负性 | 1.14 |
电子亲和能 | 50 kJ/mol | 半径(计算法) | 206 pm |
电离能 |
第1电离能: 533.1 kJ/mol
第2电离能: 1040 kJ/mol
第3电离能: 2130 kJ/mol
第4电离能: 3900 kJ/mol
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密度(常规) | 7010 kg/m³ | 硬度(布式) | 265 MPa |
体积模量 | 32 GPa | 导热率 | 17 W/mK |
宇宙存量百分比 | 1.00E-6 % |
钕,化学符号Nd,原子序数为60,是一种具有显著特性的化学元素。在物理性质上,钕呈现出银白色的金属光泽,同时兼具较高的硬度与优良的延展性。其熔点高达1,029摄氏度,而沸点则为3,131摄氏度,这种金属还因其内在磁性而在稀土磁体领域扮演着关键角色,是高性能磁铁的重要组成成分之一。 在化学性质方面,钕在接触到空气时会表现出一定的氧化活性,易于与氧结合形成氧化钕(Nd2O3)。它对于酸和碱具有溶解性,但在水中并不溶解。 钕的用途极为广泛,不仅在工业界而且在科研领域都占据重要地位。其中最为人所知的是其在磁性材料制造中的应用,尤其是在高端稀土永磁体的制造上,这些磁体被广泛运用于电机、发电机、各类传感器等设备中。此外,钕还在玻璃制造业中作为颜料使用以改变玻璃颜色,并能增强玻璃的折射率;同时在激光技术和核能反应堆组件的设计与建造中也能找到钕的身影。 在制备方法上,钕通常是从含有稀土元素的矿石中提炼和分离出来的,通过溶剂萃取、离子交换和电解等工艺来获取纯钕。 尽管钕在一般情况下相对较为安全,但在实际操作与处理过程中仍须严格遵守安全规程。鉴于其氧化性特质,操作者需防止钕直接接触皮肤和眼睛,并避免吸入其粉尘或蒸汽。因此,在钕的储存和处理环节中,务必采取适当的防护措施,确保相关人员的安全。
电子排布 | [Xe] 4f4 6s2 2, 8, 18, 22, 8, 2 |
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物态 | 固态 |
密度 | (接近室温) 7.01 g·cm−3 |
熔化热 | 7.14 kJ·mol−1 |
汽化热 | 289 kJ·mol−1 |
比热容 | 27.45 J·mol−1·K−1 |
氧化态 | 0, +2, +3, +4 (中等碱性的氧化物) |
电负性 | 1.14(鲍林标度) |
原子半径 | 181 pm |
共价半径 | 201±6 pm |
晶体结构 | 六方 |
磁序 | 顺磁性、20K以下反铁磁性 |
电阻率 | (室温) (α,聚合物) 643 n Ω·m |
热膨胀系数 | (室温) (α,聚合物) 9.6 µm/(m·K) |
声速(细棒) | (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 |
维氏硬度 | 343 MPa |
布氏硬度 | 265 MPa |
元素列表
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