Natural science /화 학

희토류 원소?

나 그 네 2012. 3. 2. 12:42

희토류 원소?

 

 

1.희토류중 자성 희토류가 어떤것이 있는지 알려주세요

 

 

 

2. 그리고, 그중 영구 자석용은 어떤 게 있나요??

 

성분/원소 기호/ 종류

 

성분별 사용 용도

 

생산지(국가별, 예를 들어 중국, 일본 등 이렇게)

 

매장량

 

 

 

 

a~~~이 질문은 물리역학보다는 금속/재료공학 쪽에 좀 더 가까운 질문으로 보입니다.

 

 

자성희토류를 알기 위해서는 먼저 희토류라는 말을 알아야 할 것인데, 희토류는 'Rare Eatrh' 말 그대로 '희귀한 (흙)금속'을 말합니다. 정확하게는 희토류 원소(Rare Earth Elements, 稀土類元素)라고 표현해야 맞겠습니다.

 

여기서 Earth는 '지구, 땅'이라는 말이 아니라 화학과 지구과학에서 말하는 '희토류(稀土類)'라는 뜻의 영어 단어라고 보시면 됩니다.

 

희토류 원소(Rare Earth Elements, 稀土類元素)는 화학에서 나오는 주기율표 중에서 스칸듐(원자번호 21), 이트륨(원자번호 39)과 란탄에서 루테튬에 이르는(원자번호 57~71) 15개의 원소를 포함해 총 17개의 원소로 이루어진 원소의 총칭인데, 종종 악티늄족 원소를 포함시키는 경우도 있습니다.

 

 

희토류라는 이름은 지구상에 거의 존재하지 않는 원소들이기 때문에 붙여졌다고 합니다. 희토류 자체는 원래 매우 희귀하긴 하지만 그렇다고 아주 없는 것은 아닙니다. 이들은 금속의 산화물이거나 이트리아(1794), 세리아(1803)와 같이 처음 발견된 희토류들처럼 흔하게는, 함께 산출되는 이들 산화물들과의 혼합물로 존재합니다.

 

일단 이 희토류 원소 중에서 자성, 곧 자석의 성질을 갖는 원소를 찾아야 되겠습니다. 그런데 자성을 띄도록 하는 희토류 금속 단독으로 자석을 만드는 것이 아니라 대개는 강력한 고주파자기 등을 동원하여 여러가지 물질을 고융점 금속 진동 분무 등의 방법을 이용한 쾌속냉각 제조등의 수단을 통해 화합물 형태로 생산한다는 것을 알아야 하겠습니다.

 

 

잘 알려진 희토류 자석으로는 네오디움 자석(Nd-Fe-B Magnet)과 사마륨 자석(Sm-Co Magnet) 계열이 있는데 이것들은 지금까지 개발된 다른 영구자석 재료에 비해 월등히 높은 보자력(保磁力, Coercive Force)과 잔류자석 밀도를 갖는 영구 자석입니다.
 
먼저 네오디움 자석(Nd-Fe-B Magnet)은 Nd(Neodymium, 네오디뮴, 원자번호 60)과 Fe(철), B(붕소)의 화합물로서 현재 개발된 자석 재료 중에서 자기적 특성이 가장 높습니다. 또 비교적 풍부한 자원인 편인 Nd와 Fe를 사용하기 때문에 가격의 측면에서 보자면 아래의 Sm-Co계 자석보다 저렴한 편입니다.

 

한편 다른 계열의 하나인 사마륨 자석(Sm-Co Magnet)은 Sm(사마륨, 원자번호 62)-Co(코발트)의 금속간 화합물로서 Sm-Co5과 Sm2-Co17로 구분됩니다. 이 자석은 위의 네오디움 자석보다 상대적으로 온도계수가 높아 온도에 대한 안정성이 크지만, 대신에 희토류 광물 중에서도 0.5~3% 밖에 존재하지 않으므로 고가라는 것이 흠입니다.

 

 

 

 

 

 

한편, 광물자원공사(http://www.kores.net/)에서 운영하는 한국자원정보서비스(KOMIS)를 참조해보면,전세계 대부분의 희토류 금속의 생산이 중국, 구소련, 미국에 집중되어 있음을 알 수 있습니다. 자료에 따라서는 영구자석용 희토류 금속의 매장량이나 산출량도 이 순서에 입각하고 있음을 이야기하고 있습니다.

 

이 웹페이지는 회원 가입 후 로그인을 해야하는 단점이 있지만 검색란에 '희토류', '영구자석' 등을 입력하여 살펴보면 필요한 정보가 많이 나오는 것을 알 수 있습니다.

 

광물자원공사(http://www.kores.net>~~세계  광물의 흐름 자원량,,,그리고,,중국미국소련등등의광물추이 뉴스.

 
 

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