稀土用途word版
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稀土用途稀土,指的是采用扩散或沉淀分离等方式从矿物中提取出的稀有的化学元素。
它们具有极为丰富的电子配置,对机械、电子、光学、化学、医疗及能源等领域有广泛应用,被誉为“未来经济战略资源”和“科技产业的命脉”。
下面是稀土的用途。
1. 钢铁工业钢铁工业是稀土的主要用途之一。
稀土在生产钢铁时被用作钢脱氧剂和合金添加剂,这使得钢具备了优异的机械性能、化学性能和耐腐蚀性。
如根据“国家千人计划”引进的日本钢铁公司技术,在中国生产优质特种钢时用到了稀土元素镧和钕。
2. 储能材料稀土中的镍氢电池、锂电池、太阳能电池等,是储能材料中重要的成分。
稀土元素在这些电池中被用作正极材料、隔膜、导电剂和助剂,使电池具备了稳定的性能、高效的转换率和极长的使用寿命。
稀土材料的应用可以很好地解决能源储存和环保问题,是未来发展趋势。
3. 光电工业稀土材料在光学、电子、蓝宝石、石墨烯等领域也有广泛的应用。
例如,稀土材料可以用于制备发光二极管(LED)、激光、太阳能电池等,这些应用体现了稀土元素在光电子行业中的重要性。
同时,在环保领域,可以利用稀土进行光化学反应去除重金属等有毒污染物。
4. 汽车工业稀土在汽车工业中的应用之一是,用作永磁材料制造电动机和发电机、电子控制器等部件。
例如,以稀土钕铁硼磁铁为主,可以制造出小型化、高效率、轻质化、高性价比的电机,使电动车的性能更强、价格更实惠。
5. 环境保护稀土在环保方面的应用非常广泛。
例如,稀土元素可以用于污染源到达地下水时的污染治理,使土壤和水资源得到有效处理。
同时,稀土还可以用于植物的生长和对环境的洁净化,提高环境质量和人们的生活品质。
生活中稀土元素应用的领域稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素,共有17个,包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪和钋。
稀土元素具有独特的物理和化学性质,广泛应用于各个领域。
1. 电子产品领域:稀土元素在电子产品中有重要应用。
例如,镧、铈、钐等稀土元素可用于制造电视和显示屏的荧光体,使显示效果更加鲜艳;镝、钕等稀土元素则可用于制造磁体,使硬盘驱动器和电动工具具有更强的磁性能。
2. 环保领域:稀土元素在环保领域有广泛应用。
例如,铈可用于汽车尾气催化转化器中,能够有效减少有害气体的排放;铽、镝等稀土元素可用于制造高效节能的照明设备,如LED灯。
3. 新能源领域:稀土元素在新能源领域起着重要作用。
例如,钕铁硼永磁材料中含有稀土元素钕,具有很高的磁能积和矫顽力,被广泛应用于风力发电机和电动汽车的电机中;镧钡钛铁氧体是一种具有良好磁性和压电性能的材料,可用于制造声波马达和传感器。
4. 医疗领域:稀土元素在医疗领域中有多种应用。
例如,铕可用于制造医用荧光粉,用于放射性检测和治疗;镱可用于制造核医学中的放射性示踪剂,用于诊断和治疗。
5. 材料领域:稀土元素在材料领域中有多种应用。
例如,镧、铈、镨等稀土元素可用于制造高温超导材料,用于研究和应用;铈可用于制造催化剂,提高化学反应的效率和选择性。
6. 冶金领域:稀土元素在冶金领域中有重要应用。
例如,镧、铈等稀土元素可用于提取金属铝,使其具有良好的耐腐蚀性和强度;镧、钕等稀土元素可用于制造镁合金,提高其强度和耐腐蚀性。
7. 玻璃陶瓷领域:稀土元素在玻璃陶瓷领域中有多种应用。
例如,铈可用于制造光学玻璃,提高其透明度和抗辐射性能;铒可用于制造液晶显示器的玻璃基板,提高其传输率和显示效果。
8. 功能材料领域:稀土元素在功能材料领域中有广泛应用。
例如,钐铁钴永磁材料是一种重要的稀土功能材料,具有高饱和磁感应强度和良好的热稳定性,可用于制造高性能电机和传感器。
浅析稀土材料的应用稀土材料是由稀土元素制成的材料,这些元素包括镧、铈、铕、钕、镝、铽、钬、铒、鼎、钐、赛等。
稀土材料具有许多独特的特性,例如高温稳定性、高热导率、高介电常数和低光损耗等。
这些特性使得稀土材料在许多领域中都有广泛的应用,包括电子、照明、磁性、催化剂等。
稀土材料在电子领域的应用稀土材料在电子领域中有广泛的应用。
例如,稀土材料被用来制造内存、硬盘、电视和显示器等电子产品。
稀土材料还被用作电容器、感应器和变压器等的核心材料。
由于稀土材料的高介电常数和低电阻率,它们也被用于制造各种电子器件的电容器和电感器。
稀土材料在照明领域的应用稀土材料在照明领域中有着广泛的应用。
例如,白光发光二极管(LED)中的荧光粉就是由稀土材料制成的。
这些荧光粉可以在LED中转换蓝色光到黄色光,从而产生白光。
稀土材料还被用在荧光灯管中,这些荧光灯管可以产生不同颜色的光。
稀土材料在磁性领域的应用稀土材料在磁性领域中也有很多应用。
稀土永磁材料具有高磁导率、高饱和磁感应强度和高磁能积等特性,因此被广泛用于风力发电机、电动汽车、磁盘驱动器等设备中。
另外,稀土材料还被用于制造磁性材料,这些材料可以用于制造电动机、变压器、感应线圈等。
稀土材料也被用作磁记录材料,可以用于制造磁带、磁盘等。
稀土材料在催化剂领域的应用稀土材料在催化剂领域中也有广泛的应用。
稀土氧化物可以用作催化剂,可以使化学反应更加高效。
稀土催化剂能够降低催化反应的活化能,提高催化反应的速率,从而提高催化反应的效率。
稀土催化剂广泛用于化工、石油和汽车工业中,可以用于催化转化废气、催化裂化和催化氧化等化学反应。
结语总之,稀土材料的应用已经不再局限于某一领域,它们已经在人们的生活和工作中起到了不可或缺的作用。
稀土材料的独特性能也使得它们的应用前景越来越广阔,因此稀土材料的研究和应用研究也将成为国家发展战略和技术创新的重要领域。
各种稀土元素的应用领域稀土元素是指周期表中的15个镧系元素以及钇和铯元素。
稀土元素具有特殊的化学性质和物理性质,在许多领域中有着广泛的应用。
以下是稀土元素在不同领域中的主要应用:1.磁性材料:稀土元素的磁性性质使它们成为制造永磁材料的重要原料。
钕铁硼磁体是一种常见的永磁材料,其中包含稀土元素钕。
永磁材料广泛应用于电机、发电机、电动汽车等领域。
2.光电材料:稀土元素在光学和电子学领域中有重要应用。
铽的化合物是光纤放大器的关键材料,可用于增强光纤通信的信号传输距离。
镝铁钴磁体是磁光记录材料的重要组成部分,被广泛用于磁光存储器。
3.催化剂:稀土元素在催化剂领域中具有重要作用。
镧和铈是汽车废气净化催化剂中的主要成分,可以降低有害气体的排放。
镧和钆也被用作石油炼制过程中的催化剂。
4.环境保护:稀土元素在环境保护领域中起到重要作用。
稀土元素可以用于制造高效节能的照明和显示器件,例如高效磷光体。
稀土元素还可以被用于废水处理、废气治理和土壤修复。
5.医疗应用:稀土元素在医疗领域中有多种应用。
铽的化合物被用于放射治疗和诊断,锕系元素被用作放射性示踪剂。
稀土元素的化合物也被用于制造药物,例如镨的化合物被用作抗肿瘤药物。
6.火箭发动机:稀土元素在航天领域中有着重要的应用。
铈在火箭发动机中被用作液体燃料的氧化剂。
镧和钆也被广泛用于燃烧稳定剂和火箭制导器件。
7.钢铁冶金:稀土元素在钢铁冶金中广泛应用。
稀土元素镬、钆、铽和镝被用于制造高强度耐磨的钢铁材料。
这些材料在建筑、汽车和船舶等领域中具有重要作用。
8.军事应用:稀土元素在军事领域中有多种应用。
稀土元素被用于制造雷达系统中的磁性材料,以增强探测和目标锁定能力。
稀土元素也被用于制造强度高、耐磨性好的军事装备。
总之,稀土元素在各个领域都有广泛的应用。
它们的特殊性质赋予了它们独特的功能,在现代科技和工业领域中发挥着重要作用。
稀土元素的开发和利用,对于促进经济发展、改善生活质量以及保护环境都具有重要意义。
17种稀土元素名称的由来及用途一个常用的比喻是,如果说石油是工业的血液,那稀土就是工业的维生素。
稀土是一组金属的简称,包含化学元素周期表中镧、铈、镨等17种元素,目前已被广泛应用于电子、石化、冶金等众多领域。
几乎每隔3-5年,科学家们就能够发现稀土的新用途,每六项发明中,就有一项离不开稀土。
中国稀土矿藏丰富,雄踞着三个世界第一:储量第一,生产规模第一,出口量第一。
同时,中国还是唯一一个能够提供全部17种稀土金属的国家,特别是军事用途极其突出的中重稀土,中国占有的份额让人艳羡。
稀土是宝贵的战略资源,有“工业味精”“新材料之母”之称,广泛应用于尖端科技领域和军工领域。
据工业和信息化部介绍,目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料,还广泛应用于电子、石油化工、治金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。
早在1983年,日本就出台了稀有矿产战略储备制度,其国内83%的稀土来自中国。
值得一提的是,曾有媒体报道称,日本在购得大量稀土后,并不急于使用,而是将之存于海底,以应对未来能源之需。
再看美国,它的稀土储量仅次于中国,但其从1999年开始,就采取封存等手段逐步停止开采本国稀土资源,转而从中国大量进口。
邓小平同志曾说:“中东有石油,中国有稀土。
”其话语的弦外之音不言而喻。
稀土不但是世界上1/5高科技产品必备的“味精”,更是未来中国在世界谈判桌上的一张强有力的底牌筹码。
保护并科学利用好稀土资源,不让宝贵的稀土资源盲目贱卖出口西方国家,成为近年来诸多仁人志士呼吁的一项国家战略。
邓小平在1992年就一语道明了中国稀土大国的地位。
全球97%的稀土供应量来自中国,西方担心对中国稀土资源的过分依赖。
但是稀土是中国的资源,中国有权处置,无需在意欧美的不满态度。
17种稀土用途一览1 镧用于合金材料和农用薄膜2 铈大量应用于汽车玻璃3 镨广泛应用于陶瓷颜料4 钕广泛用于航空航天材料5 钷为卫星提供辅助能量6 钐应用于原子能反应堆7 铕制造镜片和液晶显示屏8 钆用于医疗核磁共振成像9 铽用于飞机机翼调节器10 铒军事上用于激光测距仪11 镝用于电影、印刷等照明光源12 钬用于制作光通讯器件13 铥用于临床诊断和治疗肿瘤14 镱电脑记忆元件添加剂15 镥用于能源电池技术16 钇制造电线和飞机受力构件17 钪常用于制造合金详细情况如下:在海湾战争中,加入稀土元素镧的夜视仪成为美军坦克压倒性优势的来源。
关于稀土的基本知识以及其利用的现状与发展趋势随着国家今年来稀土战略的实施,以及国际上对稀土资源的争夺。
稀土,一个曾经陌生的名词逐渐出现在我们的视野中,本文将着重介绍关于稀土的一些知识以及其在现在以及未来的重要意义。
什么是稀土我国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说,“中东有石油,我们有稀土”。
稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15 个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17 种元素,称为稀土元素(RareEarth)。
简称稀土(RE 或R)。
稀土分类为:1) 轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇.稀土的作用是什么稀土金属已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。
应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。
由此可见,稀土作用之广泛,几乎应用在了高科技领域的所有方面。
对于国防科技来说,可以说稀土的多少将直接决定其国际军事地位。
作为化工专领域的一员,下面着重介绍稀土在化工方面的目前应用和前景。
1.稀土在金属表面处理工业领域中作用。
采用稀土钝化技术对金属进行表面处理,可在金属表面获得具有良好防蚀效果的稀土转化膜,从而显著提高金属材料的抗腐蚀能力。
该技术工艺简单,处理剂主要为镧系稀土(La, Ce, Pr, Nd等)的无机盐。
它们无毒,生产操作安全,工艺废液直接排放不会污染环境,是一项对环境友好的新的金属表面防蚀处理技术。
尽管稀土钝化技术目前还存在一些不足之处,例如,部分处理工艺所耗时间过长以及有些稀土转化膜的耐蚀性和稳定性尚不够理想等。
什么是稀土资源稀土资源的用途稀土资源就是化学元素周期表中镧系元素,那么你对稀土资源了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是稀土资源的内容,希望大家喜欢!稀土资源的概述稀土元素又称稀土金属。
稀土金属已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。
稀土元素在地壳中丰度并不稀少,只是分布极不均匀,主要集中在中国、美国、印度、前苏联、南非、澳大利亚、加拿大、埃及等几个国家。
中国是世界稀土资源储量最大的国家,主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿等。
稀土资源的用途军事稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。
比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。
而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。
稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。
从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。
冶金工业稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。
石油化工用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
稀土的分类及其用途2013年07月28日 09点34分06秒【概述】稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(RareEarth)。
简称稀土(RE或R)。
韩国并不是主要的稀土使用国,目前我国出口的稀土数量达到每年5万吨(合法出口),主要的应用大国为日本,欧洲和北美。
与此同时稀土在我国的应用也在积极开展,目前占到7万吨。
我国每年稀土实际的矿产的实际投入量大约为15万吨,这个数字近年来没有明显变化。
尽管如此,稀土的数量仍然不能满足目前全球在汽车,电子等行业用量的要求。
特别是稀土在抛光,催化,磁性材料方面的增长也是非常突出。
然而稀土的应用也存在着参差不齐的问题,一些元素,例如:Sm,Gd,Ho,Er等就没有得到充分的应用而大量荒弃,非常可惜。
【稀土的分类】1)轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
铈组与钇组之别,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇比例多的而得名。
稀土金属(rareearthmetals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。
它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
【17种稀土元素名称的由来及用途】稀土一词是历史遗留下来的名称。
稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现,当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。
17种稀土用途一览稀土是指分布较广但含量较低的稀有金属元素的总称,它们在现代工业中广泛应用。
以下是17种稀土的用途一览:1.锂电池:稀土元素(如镧、钕、镨、钐)在锂电池的正极和负极材料中被广泛使用,提高了电池的能量密度和循环寿命。
2.涡轮增压器:稀土元素(如钇、铈)被用作制造涡轮增压器的陶瓷材料,能够耐受高温和高压环境,提高发动机的功率和燃油效率。
3.高温合金:稀土元素(如钨、钼)被用作高温合金的添加剂,增强了合金的耐热性能,使其适用于航空航天、航海等高温环境下的应用。
4.磁性材料:稀土元素(如钕、镨、铕、铽)是制造高性能永磁材料的重要成分,被广泛应用于电机、发电机、电动汽车等领域。
5.液晶显示器:稀土元素(如铽)被用作液晶显示器中的荧光物质,能够发光和改变颜色,实现显示效果。
6.白色LED:稀土元素(如镓、铱)在白色LED的制造中起到了关键作用,能够发出可见光,提供照明效果。
7.光纤通信:稀土元素(如铒、钐、铽)在光纤通信设备中用作掺杂剂,实现光信号的放大和调制。
8.氧化催化剂:稀土元素(如钡、钪)被用作汽车尾气净化催化剂的成分,能够催化氧化有害物质,减少大气污染。
9.太阳能电池:稀土元素(如镧、铈)在太阳能电池的材料中被添加,提高了电池的光吸收性能和转换效率。
10.医疗器械:稀土元素(如钇、镧、铕)被用作医疗器械的成分,如核磁共振成像(MRI)的磁体、X射线荧光屏等。
11.防弹材料:稀土元素(如钍)在防弹材料中被添加,能够吸收和分散子弹的能量,提高防护性能。
12.能源节约灯:稀土元素(如镧、铒)被用作能源节约灯(如荧光灯、高压钠灯)的荧光粉,发出可见光实现照明效果。
13.密封材料:稀土元素(如钇、钡)被用作密封材料,如钡钛酸铅陶瓷材料,具有压电和介电性能,广泛应用于声波器件、传感器等领域。
14.核能技术:稀土元素(如镧、钐)被用于核反应堆的燃料制备、辐射防护、储存等方面。
15.火箭发动机:稀土元素(如钆)被用作火箭发动机的润滑材料,能够在极端条件下提供有效的润滑和保护。
17种稀土元素名称的由来及用途浅说镧(La)“镧”这个元素是1839年被命名的,当时有个叫“莫桑德”的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为“镧”。
从此,镧便登上了历史舞台。
镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。
铈(Ce)“铈”这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星——谷神星。
铈广泛应用于(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。
从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约一千多吨。
(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中。
美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
(4)Ce:LiSAF 激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。
铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
镨(Pr)大约160年前,瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素,但它不是单一元素,莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似,便将其定名为“镨钕”。
“镨钕”希腊语为“双生子”之意。
大约又过了40多年,也就是发明汽灯纱罩的1885年,奥地利人韦尔斯巴赫成功地从“镨钕”中分离出了两个元素,一个取名为“钕”,另一个则命名为“镨”。
这种“双生子”被分隔开了,镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。
镨是用量较大的稀土元素,其主要用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。
(1)镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其与陶瓷釉混合制成色釉,也可单独作釉下颜料,制成的颜料呈淡黄色,色调纯正、淡雅。
(2)用于制造永磁体。
选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料,其抗氧性能和机械性能明显提高,可加工成各种形状的磁体。
广泛应用于各类电子器件和马达上。
(3)用于石油催化裂化。
以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂,可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。
我国70年代开始投入工业使用,用量不断增大。
(4)镨还可用于磨料抛光。
另外,镨在光纤领域的用途也越来越广。
伴随着镨元素的诞生,钕元素也应运而生,钕元素的到来活跃了稀土领域,在稀土领域中扮演着重要角色,并且左右着稀土市场。
钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位,多年来成为市场关注的热点。
金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。
钕铁硼永磁体的问世,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。
钕铁硼磁体磁能积高,被称作当代“永磁之王”,以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。
阿尔法磁谱仪的研制成功,标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。
钕还应用于有色金属材料。
在镁或铝合金中添加1.5~2.5%钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。
另外,掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。
在医疗上,掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。
钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。
随着科学技术的发展,稀土科技领域的拓展和延伸,钕元素将会有更广阔的利用空间。
钷(Pm)1947年,马林斯基(J.A.Marinsky)、格伦丹宁(L.E.Glendenin)和科里尔(C.E.Coryell)从原子能反应堆用过的铀燃料中成功地分离出61号元素,用希腊神话中的神名普罗米修斯(Prometheus)命名为钷(Promethium)。
钷为核反应堆生产的人造放射性元素。
钷的主要用途有(1)可作热源。
为真空探测和人造卫星提供辅助能量。
(2)Pm147放出能量低的β射线,用于制造钷电池。
作为导弹制导仪器及钟表的电源。
此种电池体积小,能连续使用数年之久。
此外,钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。
钐(Sm)1879年,波依斯包德莱从铌钇矿得到的“镨钕”中发现了新的稀土元素,并根据这种矿石的名称命名为钐。
钐呈浅黄色,是做钐钴系永磁体的原料,钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。
这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。
70年代前期发明了SmCo5系,后期发明了Sm2Co17系。
现在是以后者的需求为主。
钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高,从成本方面考虑,主要使用95%左右的产品。
此外,氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。
另外,钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和控制材料,使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。
铕(Eu)1901年,德马凯(Eugene-Antole Demarcay)从“钐”中发现了新元素,取名为铕(Europium)。
这大概是根据欧洲(Europe)一词命名的。
氧化铕大部分用于荧光粉。
Eu3+用于红色荧光粉的激活剂,Eu2+用于蓝色荧光粉。
现在Y2O2S:Eu3+是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。
再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进,故正在被广泛应用。
近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。
氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。
1880年,瑞士的马里格纳克(G.de Marignac)将“钐”分离成两个元素,其中一个由索里特证实是钐元素,另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认,1886年,马里格纳克为了纪念钇元素的发现者研究稀土的先驱荷兰化学家加多林(Gado Linium),将这个新元素命名为钆。
钆在现代技革新中将起重要作用。
它的主要用途有:(1)其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振(NMR)成像信号。
(2)其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。
(3)在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。
(4)在无Camot循环限制时,可用作固态磁致冷介质。
(5)用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,以保证核反应的安全。
(6)用作钐钴磁体的添加剂,以保证性能不随温度而变化。
另外,氧化钆与镧一起使用,有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。
氧化钆还可用于制造电容器、x射线增感屏。
在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用,现已取得突破性进展,室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。
铽(Tb)1843年瑞典的莫桑德(Karl G.Mosander)通过对钇土的研究,发现铽元素(Terbium)。
铽的应用大多涉及高技术领域,是技术密集、知识密集型的尖端项目,又是具有显著经济效益的项目,有着诱人的发展前景。
主要应用领域有:(1)荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂,如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质,在激发状态下均发出绿色光。
(2)磁光贮存材料,近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规模,用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光光盘,作计算机存储元件,存储能力提高10~15倍。
(3)磁光玻璃,含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离器和环形器的关键材料。
特别是铽镝铁磁致伸缩合金(TerFenol)的开发研制,更是开辟了铽的新用途,Terfenol 是70年代才发现的新型材料,该合金中有一半成份为铽和镝,有时加入钬,其余为铁,该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制,当Terfenol置于一个磁场中时,其尺寸的变化比一般磁性材料变化大,这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。
铽镝铁开始主要用于声纳,目前已广泛应用于多种领域,从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。
镝(Dy)1886年,法国人波依斯包德莱成功地将钬分离成两个元素,一个仍称为钬,而另一个根据从钬中“难以得到”的意思取名为镝(dysprosium)。
镝目前在许多高技术领域起着越来越重要的作用,镝的最主要用途是(1)作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,在这种磁体中添加2~3%左右的镝,可提高其矫顽力,过去镝的需求量不大,但随着钕铁硼磁体需求的增加,它成为必要的添加元素,品位必须在95~99.9%左右,需求也在迅速增加。
(2)镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离子,它主要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。
(3)镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的金属原料,能使一些机械运动的精密活动得以实现。
(4)镝金属可用做磁光存贮材料,具有较高的记录速度和读数敏感度。
(5)用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点,已用于电影、印刷等照明光源。
(6)由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。
(7)Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。
随着科学技术的发展,镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。
钬(Ho)十九世纪后半叶,由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表,再加上稀土元素电化学分离工艺的进展,更加促进了新的稀土元素的发现。
1879年,瑞典人克利夫发现了钬元素并以瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬(holmium)。
钬的应用领域目前还有待于进一步开发,用量不是很大,最近,包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术,研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/ΣRE>99.9%。
目前钬的主要用途有:用作金属卤素灯添加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基础上发展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。
目前主要使用的是稀土碘化物,在气体放电时发出不同的谱线光色。
在钬灯中采用的工作物质是碘化钬,在电弧区可以获得较高的金属原子浓度,从而大大提高了辐射效能。
(2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂;(3)掺钬的钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体组织对2μm激光吸收率高,几乎比Hd:YAG 高3个数量级。