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Samario – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

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Sobre el Samario

El samario es un miembro típico de la serie de los lantánidos, es un metal plateado moderadamente duro que se oxida fácilmente en el aire. El nombre de samario proviene del mineral samarskita del que se aisló. Aunque está clasificado como un elemento de tierras raras, el samario es el 40º elemento más abundante en la corteza terrestre y es más común que metales como el estaño. En la industria nuclear, el samario 149 especialmente natural y artificial tiene un impacto importante en el funcionamiento de un reactor nuclear. Samario 149 tiene una sección transversal de captura de neutrones muy grande (alrededor de 42.000 graneros). Dado que el samario natural contiene aproximadamente un 14% de 149Sm, se puede utilizar como material absorbente en varillas de control.

Resumen

Elemento Samario
Número atómico 62
Categoría de elemento Metal de tierras raras
Fase en STP Sólido
Densidad 7,353 g / cm3
Resistencia a la tracción 124 MPa
Límite de elastacidad 110 MPa
Módulo de Young 49,7 GPa
Escala de Mohs N / A
Dureza Brinell 441 MPa
Dureza Vickers 412 MPa
Punto de fusion 1074 ° C
Punto de ebullición 1900 ° C
Conductividad térmica 13 W / mK
Coeficiente de expansión térmica 12,7 µm / mK
Calor especifico 0,2 J / g K
Calor de fusión 8,63 kJ / mol
Calor de vaporización 192 kJ / mol
Resistividad eléctrica [nanoOhmímetro] 940
Susceptibilidad magnética + 1860e-6 cm ^ 3 / mol

Aplicaciones del Samario

El samario se utiliza principalmente en la preparación de imanes de aleación de samario-cobalto para guitarras eléctricas, motores pequeños y auriculares. Los imanes de samario-cobalto son mucho más poderosos que los de hierro. Permanecen magnéticos a altas temperaturas y, por lo tanto, se utilizan en aplicaciones de microondas. Permitieron la miniaturización de dispositivos electrónicos. Sin embargo, los imanes de neodimio ahora se usan más comúnmente. Su óxido se utiliza para la fabricación de vidrio absorbente de infrarrojos especial para electrodos de lámpara de arco de carbono. Es útil para dopar cristales de fluoruro de calcio empleados en láseres ópticos.

Aplicaciones de samario
 

Producción y precio del Samario

Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados ​​principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del Samario puro rondaron los 1300 $ / kg.

El samario se encuentra con una concentración de hasta 2.8% en varios minerales, incluyendo cerita, gadolinita, samarskita, monacita y bastnäsita, siendo las dos últimas las fuentes comerciales más comunes del elemento. Estos minerales se encuentran principalmente en China, Estados Unidos, Brasil, India, Sri Lanka y Australia; China es, con mucho, el líder mundial en extracción y producción de samario.

Tabla periódica de samario

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Samario

Samario-propiedades-mecánicas-resistencia-dureza-estructura-cristalina

Resistencia del Samario

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).

Ver también: Resistencia de los materiales

Máxima resistencia a la tracción del Samario

La resistencia máxima a la tracción del samario es de 124 MPa.

Límite de elastacidad del Samario

El límite elástico del samario  es de 110 MPa.

Módulo de Young del Samario

El módulo de Young del samario es 110 MPa.

Dureza del Samario

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro   bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.

La dureza Brinell del samario es de aproximadamente 441 MPa.

El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El  método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.

La dureza Vickers del samario es de aproximadamente 412 MPa.

La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El samario tiene una dureza de aproximadamente N / A.

Ver también: dureza de materiales

Samario – Estructura cristalina

Una posible estructura cristalina de  Samario  es la estructura  romboédrica  .

estructuras cristalinas - FCC, BCC, HCP

En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.

Ver también: Estructura cristalina de materiales

Estructura cristalina del Samario
La estructura cristalina del samario es: romboédrica

Resistencia de los elementos

Elasticidad de los elementos

Dureza de los elementos

Propiedades térmicas del Samario

Propiedades térmicas de conductividad del punto de fusión del samario

Samario – Punto de fusión y punto de ebullición

Punto de samario de fusión es  1074 ° C .

Punto de samario de ebullición es  1900 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Samario – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  samario  es  13  W / (m · K).

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

Coeficiente de expansión térmica del Samario

El coeficiente de expansión térmica lineal del  samario  es de  12,7  µm / (m · K)

La expansión térmica  es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Samario – Calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de Samario es 0,2 J / g K .

La capacidad calorífica  es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

El calor latente de fusión del samario es de 8,63 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del samario es 192 kJ / mol .

El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o se elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía rompe las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el  trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.

Punto de fusión de los elementos

Tabla periódica de elementos - punto de fusión

Conductividad térmica de elementos

Tabla periódica de elementos - conductividad térmica

Expansión térmica de elementos

Tabla periódica de elementos - expansión térmica

Capacidad calorífica de los elementos

Tabla periódica de elementos - capacidad calorífica

Calor de fusión de elementos

Tabla periódica de elementos - fusión de calor latente

Calor de vaporización de elementos

Tabla periódica de elementos - vaporización de calor latente

Samario – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

Samario-resistividad-eléctrica-susceptibilidad magnética

La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.

Ver también:  Propiedades eléctricas

La propiedad magnética se  refiere a la respuesta de un material a un  campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un  campo magnético externo  y los  momentos dipolares magnéticos  de los átomos constituyentes  . Diferentes  materiales reaccionan  a la aplicación de un campo magnético  de manera diferente .

Ver también:  Propiedades magnéticas

Resistividad eléctrica del Samario

La resistividad eléctrica del samario es de  940 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el samario conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Samario

La susceptibilidad magnética del samario es  + 1860e-6 cm ^ 3 / mol .

En electromagnetismo, la  susceptibilidad magnética  es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética  es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del samario en respuesta a un campo magnético aplicado.

Resistividad eléctrica de elementos

Tabla periódica de elementos - resistividad eléctrica

Susceptibilidad magnética de elementos

Aplicación y precios de otros elementos

Samario - Comparación de propiedades y precios

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Samario