物理性質(zhì)
灰色活潑的金屬,密度:6.9(正方晶體),6.7(六方晶體),熔點(diǎn):799℃,沸點(diǎn):3426℃,有展性。是鑭系金屬中自然豐度最高的一種。彎折鈰條時(shí)常迸濺出火星。
鈰在室溫下很容易氧化,在空氣中很容易失去光澤,用刀刮即可在空氣中燃燒(純的鈰不易自燃,但稍氧化或與鐵生成合金時(shí),極易自燃)。加熱時(shí),在空氣中燃燒生成二氧化鈰。能與沸水作用產(chǎn)生氫氧化鈰,溶于酸,不溶于堿。鈰也能在鹵素中燃燒,如在氯氣中燃燒,產(chǎn)生三氯化鈰(CeCl3):2 Ce + 3 Cl2==Δ(或點(diǎn)燃)== 2 CeCl3。受低溫和高壓時(shí),出現(xiàn)一種反磁性體,比普通形式的鈰致密18%。用于制造打火石、陶瓷和合金等。鈰是除銪外稀土元素中最活潑的。鈰在冷水中緩慢反應(yīng),在熱水中反應(yīng)加快。
化學(xué)性質(zhì)
活潑的銀灰色金屬。電子層結(jié)構(gòu)[Xe]4f15d16s2。第一電離能527.4KJ/mol。
用刀刮即可在空氣中燃燒(純的鈰不易自燃,但稍氧化或與鐵生成合金時(shí),極易自燃);加熱時(shí),在空氣中燃燒生成二氧化鈰。能與沸水作用,溶于酸,不溶于堿。受低溫和高壓時(shí),出現(xiàn)一種反磁性體,比普通形式的鈰致密18%。鈰是稀土元素中最豐富的金屬元素。有四種同位素:136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射體,半衰期為5×10^15年。
鈰的制取鈰是地殼中最豐的稀土金屬。用鈣還原氧化亞鈰或電解氯化亞鈰可制得金屬鈰。
70g三氯化鈰、18.5g鈣在惰性氣氛下徹底混合搖勻裝入鉭坩堝或用機(jī)動(dòng)壓力機(jī)壓成圓柱體放在鉭坩堝中,坩堝配有打孔的鉭蓋子以便通氣,置于密閉MgO坩堝(d=0.0508m,h=0.1778m)中。然后放在石英管(d=0.11615m)中,管的一端熔封,另一端打磨后嵌入55/50錐形接頭中。用石蠟將石英管密封在真空體系中(0.133Pa)。充入Ar(先通過(guò)熱的金屬鈾純化)到=101.325kPa,用6kW感應(yīng)爐加熱到550~600℃,使反應(yīng)發(fā)生(鉭坩堝溫度突然上升為據(jù))。5min后達(dá)到1000℃,維持13min使產(chǎn)生的稀土金屬完全結(jié)塊。冷卻到室溫,用水浸泡鉭坩堝以除掉CaCl、Ca,稀土金屬融塊保留在底部(1%~3%Ca)。
鈰的貯存根據(jù)鈰的物化性質(zhì),鈰應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學(xué)品分開存放,切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
鈰的化合物氧化鈰
淡黃或黃褐色助粉末。密度7.13g/cm3。熔點(diǎn)2397℃。不溶于水和堿,微溶于酸。在2000℃溫度和15MPa壓力下,可用氫還原氧化鈰得到三氧化二鈰,溫度游離在2000℃間,壓力游離在5MPa壓力時(shí),氧化鈰呈微黃略帶紅色,還有粉紅色,其性能是做拋光材料、催化劑、催化劑載體(助劑)、紫外線吸收劑、燃料電池電解質(zhì)、汽車尾氣吸收劑、電子陶瓷等。
鈰鋁
鈰鋁就是我們平時(shí)說(shuō)的Ce鋁,Ce鋁是一種新型的鈰(Ce)系純鋁復(fù)合涂層。主要包括鈰(Ce)系純鋁涂層和環(huán)氧乙烯酯漆涂層,所述鈰(Ce)系純鋁涂層是以鋁為原料,添加鈰(Ce)元素的熱噴涂層,所述環(huán)氧乙烯酯漆涂層為鈰Ce鋁熱噴涂層的封閉層和功能涂層。鈰(Ce)系純鋁涂層添加元素鈰(Ce)重量百分比為0.05-0.50%(wt),其它雜質(zhì)鐵+銅+硅≤0.30%(wt),余量為鋁,還可輔助添加元素鎂,系純鋁涂層的制作方法為:加工制作成線材或者粉末用熱噴涂技術(shù)在鋼鐵表面制作成Ce鋁噴涂層。所述環(huán)氧乙烯酯漆涂層為以環(huán)氧乙烯酯樹脂為原料,添加炭化硅和鋁粉或鋁粉漿。環(huán)氧乙烯酯漆作為Ce系鋁涂層的封閉層、中間層和表面層,也還可以其它油漆涂料代替其中的某一層或者全部。
一種鈰(Ce)系純鋁復(fù)合涂層,主要包括:鈰(Ce)系純鋁涂層和環(huán)氧乙烯酯漆涂層,其特征在于:所述鈰(Ce)系純鋁涂層是以鋁為原料,添加鈰 (Ce)元素的熱噴涂層,所述環(huán)氧乙烯酯漆涂層為鈰Ce鋁熱噴涂層的封閉層和功能涂層。