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钐
Sm 62

Samarium

钐是一种化学元素,符号为 Sm,原子序数为 62。它是银白色的软稀土金属。工业上,钐最大宗用途是钐钴(SmCo₅ 和 Sm₂Co₁₇)永磁体——具有最高的矫顽力,在高于 200°C 的温度下仍保持强磁场特性。第二大用途是 Terfenol-D 磁致伸缩合金。

镧系(稀土) USGS 2025 银白色
原子序数 62Z
原子量 150.362u
价电子数 2
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f6
密度
7.52g/cm³
熔点
1072°C
地壳丰度
6.0ppm
年产量
700tonnes REO
回收利用率
1%(低回收率;从钐钴永磁体中回收

为什么用它

钐钴磁体(SmCo₅、Sm₂Co₁₇)磁能积虽低于钕铁硼,但耐高温、抗退磁与耐蚀性优异,因而用于航空航天、军工等高温强振环境;钐还用于激光与中子吸收。

应用

SmCo 磁铁激光器

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

钐是一种中等丰度的中重稀土,单质主要以合金形式发挥作用,最出名的产品是钐钴永磁体。钐钴磁体(SmCo5 和 Sm2Co17)虽然磁能积不及钕铁硼,却能在三百摄氏度上下的高温下稳定工作,而且耐氧化、抗腐蚀、温度系数小,因此被用于航空航天传感器、导弹制导陀螺仪、军工行波管、高速电机和石油井下仪器这些对温度和可靠性要求苛刻的场合。在核能领域,钐一四九是吸收中子能力极强的中子毒物,被用在反应堆控制材料和燃耗监测中。放射性钐一五三也用于骨转移癌镇痛治疗。此外钐还用于碳弧灯发光电极、陶瓷电容器和某些加氢催化剂中,用量虽小但不可替代。

常见化合物及其用途

Sm2O3 三氧化二钐(氧化钐)是钐最主要的氧化物,呈淡黄白色粉末,是制备钐金属、钐钴磁体和各种钐化合物的起点;它本身还用于制造吸收红外线的光学玻璃和陶瓷电容器介质,也作为催化剂和化学添加剂使用。SmCo5 是钐钴磁体的第一代金属间化合物,居里温度高、矫顽力大,是航空航天和军工用永磁的主力牌号;第二代 Sm2Co17 在此基础上进一步提高了磁能积和最高工作温度。SmCl3 三氯化钐是萃取分离流程中的中间产物,用于电解制备金属钐和合成其他钐化合物,本身不进入终端产品。

元素小史

1879 年 Boisbaudran 发现

相关元素

La · Ce · Pr · Nd · Pm · Eu · Gd · Tb ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

钐的熔点是多少?
1072 °C
钐的沸点是多少?
1900 °C
钐的密度是多少?
7.52 g/cm³
钐的原子序数和元素分类是什么?
62 · 镧系(稀土)
钐主要从哪种矿石中提取?
独居石,氟碳铈矿
钐的全球储量是多少?
6000000 tonnes REO
钐的年产量是多少?
700 tonnes REO
钐主要用在哪些领域?
钐钴磁体(SmCo₅、Sm₂Co₁₇)磁能积虽低于钕铁硼,但耐高温、抗退磁与耐蚀性优异,因而用于航空航天、军工等高温强振环境;钐还用于激光与中子吸收。
钐是谁在什么时候发现的?
Lecoq de Boisbaudran · 1879