化学性质
1. 与空气的反应
- 缓慢氧化：在室温下，钕在空气中会慢慢失去光泽，表面生成一层氧化物薄膜，主要是氧化钕（III）（Nd₂O₃）。
- 燃烧反应：钕可以在空气中迅速燃烧，生成氧化钕（III）。反应方程式如下：
\[
4 \text{Nd} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Nd}_2\text{O}_3
\]
2. 与水的反应
- 冷水反应：钕的电负性相当低（1.14鲍林标度），因此能与冷水发生缓慢反应，生成氢氧化钕和氢气。反应方程式如下：
\[
2 \text{Nd} + 6 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{Nd}(\text{OH})_3 + 3 \text{H}_2
\]
- 热水反应：在热水中，钕的反应更为迅速，同样生成氢氧化钕和氢气。
3. 与酸的反应
- 强酸性反应：钕可以与稀酸发生剧烈反应，释放出氢气并形成相应的钕盐。例如，与硫酸反应生成硫酸钕：
\[
2 \text{Nd} + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Nd}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2
\]
- 常见钕盐：钕可以形成多种盐类化合物，如氯化钕（NdCl₃）、硝酸钕（Nd(NO₃)₃）等。
4. 与卤素的反应
- 卤化物形成：钕可以与所有卤素单质发生反应，生成三卤化物。例如，与氟气反应生成氟化钕（III）：
\[
2 \text{Nd} + 3 \text{F}_2 \rightarrow 2 \text{NdF}_3
\]
类似地，钕还可以与氯气、溴、碘反应，分别生成NdCl₃、NdBr₃、NdI₃。
5. 氧化物及氢氧化物
- 氧化钕（Nd₂O₃）：氧化钕是一种淡紫色的固体粉末，易受潮，吸收空气中的二氧化碳，但不溶于水。它能溶于无机酸，常用于制取永磁材料、玻璃和陶瓷的着色剂以及激光材料。
- 氢氧化钕（Nd(OH)₃）：氢氧化钕是钕与水反应的产物，呈白色固体，具有吸水性和碱性，可以用作催化剂或中间体。
危险属性
一、GHS分类（全球化学品统一分类与标签制度）
钕未被列入GHS分类中的危险化学品类别。
二、安全术语
- S28：接触此物质后应脱去污染的衣物，并立即用大量清水冲洗。
- S36/37：穿戴适当的防护服和手套。
- S43：如皮肤（或头发）接触，请立即脱掉所有被污染的衣物。用水冲洗皮肤、淋浴。
三、风险术语
- R36/38：对眼睛和皮肤有刺激作用。
- R43：可能引起过敏反应。
四、急救措施
1. 皮肤接触：用流动清水冲洗，时间不少于15分钟。若有灼伤，就医治疗。
2. 眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟，就医。
3. 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，如呼吸困难，给氧，必要时就医。
4. 食入：误服者饮足量温水，催吐，就医。
五、消防措施
1. 灭火方法：使用干粉、二氧化碳、砂土灭火。
2. 特别危险性：化学反应活性很高，暴露在空气中时可能自燃，与水反应会生成氢气，与氟、氯等卤素发生剧烈的化学反应。
六、泄漏应急处理
1. 个人防护：避免扬尘，小心扫起，收集到专用容器中。
2. 环境清理：使用防爆工具收集吸收残留物，运至废物处理场所处置。
七、废弃处置
建议用焚烧法处置，处置前应参阅国家和地方有关法规。废弃物性质可能因处置方式而异。
八、安全数据表（SDS）
钕的安全数据表提供了详细的理化特性、毒理学信息、生态学资料、废弃处置方法、运输信息以及法规信息等，是了解钕安全信息的重要来源。
九、储存和操作注意事项
1. 储存于阴凉、通风的库房内，远离火种、热源，防止阳光直射。
2. 操作人员需经过专门培训，严格遵守操作规程，佩戴适当的个体防护装备。
质量标准
1. 物理性能指标
- 外观尺寸和公差：钕的外观应为规则的块状或颗粒状，表面整洁无锈迹。尺寸和公差需符合相关标准，如GB/T 13019-2023《烧结钕铁硼永磁材料》中的规定。
- 密度：钕的密度是衡量其质量的重要指标，通常以克每立方厘米表示。密度的大小直接影响钕的重量及其在应用中的表现。
2. 化学成分指标
- 钕含量：这是衡量钕产品质量的重要指标，通常要求钕含量在99%以上。高纯度的钕具有更好的磁性能和化学稳定性。
- 杂质含量：包括铅、镉等重金属杂质以及其它稀土元素和非稀土杂质的含量。这些杂质会对钕的性能产生负面影响，因此需要严格控制其含量。例如，根据GB/T 13019-2023标准，不同牌号的钕铁硼永磁材料对杂质含量有具体要求。
3. 磁性能指标
- 剩磁感应强度：衡量钕磁性的重要指标之一，表示在去除外部磁场后，材料本身仍能保持的磁场强度。
- 矫顽力：使钕磁性消失所需的反向磁场强度，是评估钕抵抗退磁能力的重要参数。
- 最大磁能积：表示钕在单位体积内所能存储的最大能量，是评价钕磁性能优劣的综合指标。
4. 物理化学相分析
- 主相占比：通过X射线衍射分析等方法检测钕中的主相成分比例。
- 晶粒尺寸：影响钕磁性能的重要因素之一，细晶粒通常具有更好的磁性能。
5. 力学性能指标
- 抗压强度：衡量钕抵抗压力的能力。
- 韧性：反映钕在受到冲击或扭曲时不易断裂的性质。
6. 耐腐蚀性指标
- 盐雾试验：评估钕在模拟海洋环境中的耐腐蚀性能。
- 湿热试验：测试钕在高温高湿环境下的稳定性。
7. 其他特殊指标
- 温度系数：衡量钕性能随温度变化的程度，对于需要在极端温度条件下工作的应用尤为重要。
- 老化率：评估钕在长时间使用过程中性能衰减的速度。
