镝金属是一种柔软、有光泽的银稀土元素（REE），由于其顺磁强度和高温耐久性而用于永磁体。

性质

• 原子符号：Dy
• 原子序数：66
• 元素类别：稀土金属
• 原子量：162.50
• 熔点：1412摄氏度
• 沸点：2567摄氏度
• 密度：8.551g/cm3
• 维氏硬度：540兆帕

特点

虽然金属镝在环境温度下在空气中相对稳定，但会与冷水发生反应，并在与酸接触时迅速溶解。然而，在氢氟酸中，重稀土金属将形成氟化镝（DyF3）的保护层。

这种柔软的银色金属主要用于永磁体。这是因为纯镝在-93°C（-136°F）以上具有强顺磁性，这意味着它会被广泛温度范围内的磁场吸引。

与钬一样，镝也具有任何元素中最高的磁矩（受磁场影响的拉力强度和方向）。

镝的高熔化温度和中子吸收截面也允许它用于核控制棒。

虽然镝在加工过程中不会产生火花，但在商业上并未用作纯金属或结构合金。

与其他镧系元素（或稀土）一样，镝在矿体中通常与其他稀土元素天然伴生。

历史

1886年，法国化学家保罗·埃米尔·莱科克·德·博伊斯巴德兰（Paul Emile Lecoq de Boisbadran）在分析氧化铒时首次认识到镝是一种独立元素。

de Boisbaudran最初研究不纯的氧化钇，用酸和氨从中提取铒和铽，这反映了稀土元素的亲密性质。氧化铒本身被发现含有另外两种元素，钬和铥。

当德博伊斯鲍德兰在家里工作时，这些元素开始像俄罗斯娃娃一样显露出来，经过32次酸序列和26次氨沉淀后，德博伊斯鲍德兰能够识别出镝是一种独特的元素。他以希腊单词dyprosistos命名新元素，意思是“难以获得”。

1906年，乔治·乌尔班（Georges Urbain）制备了更纯的元素，而直到1950年，稀土研究先驱弗兰克·哈罗德·斯佩丁（Frank Harold Spedding）和他的艾姆斯实验室团队开发了离子交换分离和金相还原技术之后，才产生了纯形式的元素（按照今天的标准）。

艾姆斯实验室和海军军械实验室在开发镝的第一个主要用途——特芬诺-D方面也发挥了核心作用。磁致伸缩材料在20世纪70年代被研究，80年代被商业化，用于海军声纳、磁机械传感器、致动器和传感器。

随着20世纪80年代钕铁硼（NdFeB）磁体的诞生，镝在永磁体中的应用也在增长。通用汽车公司和住友特殊金属公司的研究导致了20年前开发的第一批永磁体（钐钴）的更坚固、更便宜的版本。

在NdFeB磁性合金中添加3%至6%的镝（按重量计）可提高磁体的居里点和矫顽力，从而提高高温下的稳定性和性能，同时减少退磁。

钕铁硼磁体现在是电子应用和混合动力电动汽车的标准。

2009年，稀土元素，包括镝，在中国元素出口限制导致供应短缺和投资者对这些金属的兴趣后，成为全球媒体关注的焦点。这反过来又导致价格迅速上涨，并在开发替代能源方面进行了大量投资。

生产

最近媒体关注全球对中国稀土元素产量的依赖性，这往往突显出一个事实，即中国稀土元素产量约占全球稀土元素产量的90%。

虽然许多矿石类型（包括独居石和氟碳铈矿）可能含有镝，但含镝百分比最高的来源是中国江西省的离子吸附粘土以及华南和马来西亚的氙铁矿。

根据矿石类型，必须采用各种湿法冶金技术来提取单个稀土元素。精矿的泡沫浮选和焙烧是提取硫酸稀土最常用的方法，硫酸稀土是一种可通过离子交换置换处理的前体化合物。由此产生的镝离子随后用氟稳定，形成氟化镝。

在钽坩埚中，用钙在高温下加热，氟化镝可以还原成金属锭。

全球每年的镝产量限制在1800公吨左右（含镝）。这只占每年精炼稀土总量的1%左右。

最大的稀土生产商包括包钢稀土高科技有限公司、中国五矿集团公司和中国铝业集团公司（中铝）。

应用

到目前为止，镝的最大消费者是永磁行业。这种磁铁在用于混合动力和电动汽车、风力发电机和硬盘驱动器的高效牵引电机市场上占据主导地位。

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资料来源：

埃姆斯利，约翰。《自然的积木：A-Z元素指南》，牛津大学出版社；新版（2011年9月14日）阿诺德磁性技术公司。镝在现代永磁体中的重要作用。2012年1月17日，英国地质调查局。稀土元素。2011年11月。网址：www.mineralsuk.com金斯诺斯，达德利教授。”中国的稀土王朝能否生存下去”。中国的工业矿产与能源；市场会议。陈述：2013年9月24日。