镝及其应用

钫(fāng) 镭(lãi) 锕系(āxì) 镧(lán) 铈(shì) 镨(pǔ) 钕(nǚ) 钷(pǒ) 钐(shān) 铕(yǒu) 钆(gá) 铽(tâ) 镝(dí) 钬(huǒ) 铒(ěr) 铥(diū) 镱(yì) 镥(lǔ) 
镝在地壳中的丰度为 6ppm ，在重稀土中仅低于钇，算是比较富存的重稀土元素，为其应用提供了良好的资源基础。镝除了拥有稀土元素共有的化学活性，可以作为混合稀土金属和化合物使用外，还具有优异的光、电、磁和核性质，可用于制造多种功能材料，在许多高技术领域中起着越来越重要的独特作用。 
金属镝被用作提高钕铁硼永磁材料矫顽力的添加剂。矫顽力是衡量永磁材料性能的重要参数。表明一种磁体抵抗外加反磁场的能力，磁体矫顽力越高，越不容易退磁，使用期越长久。在钕铁硼磁体中添加 2 ~ 3% 的镝，就能显着提高磁体的矫顽力 ( 抗退磁能力) ，已成为高性能钕铁硼永磁材料的必需添加元素。随着钕铁硼永磁材料产业的迅猛发展，金属镝的需求也在迅速增长，近年来尽管稀土市场总体陷入价格疲软，但镝一直是紧俏产品。为了降低生产成本，目前常常以制成镝铁的方式使用。 
镝是制备稀土超磁致伸缩材料铽镝铁合金（ Terfenol）的必需元素，该合金中有一半成份为镝和铽，有时加入钬，其余为铁。铽镝铁磁致伸缩材料在磁场作用下发生长度或体积变化，是近年来新开发出来的新型功能材料，其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高数百甚至上千倍，因此被称为超磁致伸缩材料（ Giant Magnetostrictive Materials,GMM）。它能实现磁电能与机械能的高效转换，通过与计算机自动控制技术相结合，创新出一系列新型技术和设备。起初用于海洋探测的声纳器，进而广泛应用于精密机械传感器、换能器、燃料喷射系统、液体阀门控制、微型助听器、卫星定位系统、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域，在航空航天、潜艇超声定位、海洋探测与开采、水下移动通讯、高精密度控制等现代高技术领域和传统产业现代化方面应用前景异常广阔，成为提高尖端技术竞争力的重要智能材料。 2000 年以来，铽镝铁稀土超磁致伸缩材料的市场平均年增长率一直保持在 50 ％以上，其快速发展势头与钕铁硼永磁材料不相上下。 
金属镝可被用做磁光存贮材料，这类材料属于稀土与过渡金属的非晶态薄膜 RE-TM, 其中 RE ＝ Gd、Tb、Dy ，TM=Fe,Co 。 RE-TM 非晶态垂直磁化膜具有较大各向异性，存储密度高，具有较高的记录速度和读数敏感度。因为是非晶态，故反射均匀，信噪比高，信号质量好。金属镝还能同一些有色金属和贵金属形成合金，如在银合金中加入镝的膜溅射靶材，可用作平板型显示装置用的布线膜或反射膜。 
三价镝可用作荧光粉激活剂，目前主要用于稀土长余辉荧光粉。由于玻璃可以掺杂较高浓度的稀土激活离子，以玻璃做为长余辉发光材料的基质可以制成长余辉发光玻璃和发光釉料，不仅可以用于艺术、器皿和灯用玻璃还可用于仪表盘和标志指示等方面。 
镝的卤化物被用作金属卤化物发光材料，用于制造新型照明光源镝灯。日光色镝灯适用于电影电视拍摄与演播、体育场馆、展览馆大厅、建筑工地和码头照明、舞台追光、彩色印刷、照相制版、晒版光源等方面。它正成为首都奥运会比赛场馆照明的主角。镝也可通过与钬、铒、钪等其它稀土的碘化物和溴化物组合，制成不同颜色的光源材料。广泛应用于广场、机场、建筑物、广告牌立体装饰照明。镝灯目前正由室外照明向室内照明发展，用于宾馆大厅、展馆与商场橱窗、车间照明等。反射型日光色镝灯在兰紫光到橙红光的广阔光谱区域内辐射强度大，红外辐射小，具有光线集中，光利用率高的特点，是农科试验、培养农作物，加速植物生长的理想光源。适用于各种人工气候箱、人工生物箱、温室等场合作为人工辐射光源。可用镝的钨酸盐制得发光薄膜。 
镝还被用于磁泡存储材料。磁泡材料是指在一定外加磁场作用下具有磁泡畴的磁性薄膜材料，可用作信息存储器，用于军用微机、飞行记录器、终端机、电话交换机、数控机床、机器人等方面。 
镝的化合物在炼油和化学工业中可作催化剂。如在铁氧基氨合成催化剂中加入镝作为结构助剂，可以提高催化剂的催化活性和耐热性能。氧化镝可用作高频介电陶瓷构件材料，其结构为 MgO-BaO-Dy 2 O n -TiO 2 ，可用于介电谐振器、介电滤波器、介电双工器和通讯装置。 由于镝元素具有热中子俘获截面积大（ 1100 靶）的特性，在原子能工业中可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂，也可用于测定中子能谱。