15种稀土元素最新用途通览
- 格式:pdf
- 大小:95.25 KB
- 文档页数:1
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”。
稀土元素的开发利用现状和趋势稀土元素是指周期表中镧系元素和铯、钇两个元素。
这些元素在人类历史上被广泛地用于许多领域,如电子、工程和医药等。
如今,随着科技的不断发展和人类对于清洁能源的需求增加,对于稀土元素的开发利用变得日益紧迫。
本文将讨论稀土元素的开发利用现状和趋势。
一、开发利用现状目前,稀土元素主要用于电子产品、能量产业、医药和冶金等领域。
以电子产品为例,稀土元素被广泛地应用于计算机、手机和平板等设备中。
同时,许多新兴科技行业,如无人机、人工智能等,对于稀土元素的需求也在逐渐增加。
能量产业是稀土元素另一个应用的领域。
根据统计,大部分的清洁能源设备和电动汽车都需要使用稀土元素。
目前,世界上约有80%的稀土元素产自中国,使中国成为全球稀土元素生产的主要国家。
医药是稀土元素另一个非常重要的应用领域。
稀土元素在医药领域中被广泛地应用,比如可以被用于治疗某些疾病和缓解某些症状。
例如,研究发现镨和钆元素可以被用于治疗癌症、钆元素可以被用于改善骨骼系统疾病。
然而,尽管稀土元素在许多领域中得到了广泛的应用,但在其开发利用中还是面临着一些巨大的挑战。
二、开发利用趋势稀土元素开发利用的趋势主要有以下几点:首先,稀土元素的采矿及处理技术将会不断地得到改进。
开发利用稀土元素中的大部分成本都是由采矿和处理环节构成的。
随着技术的不断进步,稀土元素的采矿和处理成本将会越来越低。
其次,稀土元素的回收和再利用将会越来越重要。
由于稀土元素资源的极度匮乏,稀土元素回收和再利用将成为未来的主要开发方向。
一些企业已经开始进行稀土元素回收的实践,这将对未来的稀土元素开发利用起到很大的帮助。
第三,稀土元素的应用将会不断地向新领域延伸。
随着科技的发展,一些新技术和行业将会涌现。
这些新技术和行业对于稀土元素的需求将会越来越大,比如新型储能器、汽车电池等。
最后,合理使用和管理稀土元素的环境问题将会得到更多的关注。
在稀土元素的开发利用过程中,环境问题是一个非常重要的问题。
稀⼟是什么⼟?为啥中国的稀⼟最⽜?17种稀⼟⽤途⼀览(超详细)来源:⾦海洋重⼯、中国稀⾦⾕⼤数据、百度百科、⾦属加⼯:⾦海洋重⼯、中国稀⾦⾕⼤数据、百度百科、⾦属加⼯来源⽯油是⼯业的⾎液,那稀⼟就是⼯业的维⽣素。
稀⼟是宝贵的战略资源,⼴泛应⽤于尖端科技领域和军⼯领域,是“新材料之母”,稀⼟在我们的⽇常⽣活中也⽆处不在,堪称“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然⽽,“稀⼟⾮⼟”。
稀⼟是⼀组⾦属的简称,稀⼟元素(Rare Earth Elements,REE)从18世纪末叶开始陆续被发现,共有17种,包括化学元素周期表中的15种镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(N (Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系元素密切相关的两个元素钪(Sc)和钇(Y),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,科学家不开稀⼟……国占有的份额让⼈艳羡。
油化⼯、冶⾦、机械、新能源、轻⼯、环境保护、农业等。
据美国地质调查局2015年资料显⽰,世界稀⼟储量约为1.3亿吨(以稀⼟氧化物REO计),其中,中国为5500万吨,巴西2200万吨,美国为1300万吨,澳⼤利亚为210万吨,印度310万吨,马来西亚3万吨,其他国家合计NA为没有产量,K表⽰产量较⼩(来源:美国统计⽹)战略储备制度,其国内制度,其国内83%的稀⼟来⾃中国。
年,⽇本就出台了稀有矿产战略储备早在1983年,⽇本就出台了稀有矿产美国,它的稀⼟储量仅次于中国和巴西,但是他的稀⼟都是轻稀⼟,稀⼟分为重稀⼟和轻稀⼟,重稀⼟是很贵重的,轻稀⼟开采起来很不合算,被业内⼈⼠成为假稀⼟,美国稀⼟进⼝量的80%来⾃中再看美国,它的稀⼟储量仅次于中国和巴西,但是他的稀⼟都是轻稀⼟,稀⼟分为重稀⼟和轻稀⼟,重稀⼟是很贵重的,轻稀⼟开采起来很不合算,被业内⼈⼠成为假稀⼟,美国稀⼟进⼝量的曾经有⼀种说法是:“中东有⽯油,中国有稀⼟”。
十七种稀土用途一览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1 . 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”。
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。
镧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。
铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。
铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。
(资料图)2. 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。
铈的广泛应用:(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1000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。
元素周期表中的稀土元素元素周期表是化学中非常重要的一项工具,它将化学元素按照原子序数和元素性质进行排列。
在这个表中,我们可以发现一组非常特殊的元素,被称为稀土元素。
稀土元素被广泛应用于各个领域,包括材料科学、电子工程、生物医学等。
本文将深入探讨元素周期表中的稀土元素及其应用。
一、稀土元素的基本概述稀土元素是指原子序数为57至71的元素,它们的电子结构特殊,拥有一系列独特的物理和化学性质。
稀土元素包括镧系元素和铈系元素两个系列。
镧系元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和镧系元素最后一个元素镧,共15个元素。
铈系元素包括铈、镪、钆、铽、镎、钔和铼,共7个元素。
虽然稀土元素在地壳中相对较为丰富,但由于提纯和分离过程的复杂性,使得它们被称为稀土。
稀土元素在自然界中分布广泛,主要存在于矿石和土壤中。
它们具有良好的化学稳定性和高度的磁性,因此被广泛应用于材料科学和电子工程领域。
另外,稀土元素还被用于催化剂、荧光材料、生物医学等众多领域。
二、稀土元素的应用领域1. 磁性材料稀土元素在磁性材料中发挥着重要的作用。
以镧系元素为代表的稀土元素具有高度的磁性,可以用于制造永磁材料,如永磁铁、永磁铁氧体等。
这些材料具有较高的磁力和磁导率,广泛应用于电机、发电机和声音设备等领域。
2. 光学材料稀土元素还可以用来制备各种光学材料,如荧光粉、荧光玻璃等。
这些材料可以发出特定波长的光,被广泛应用于荧光显示器、荧光灯和激光器等设备中。
稀土元素还具有较高的折射率和透光性,可以用于光学透镜和光学纤维等领域。
3. 催化剂稀土元素在催化反应中起到重要的作用。
它们具有良好的催化活性和选择性,可以用来催化各种化学反应。
例如,钆元素可以作为切割和钻孔工具中的催化剂,用于提高切割效率和降低切削温度。
4. 生物医学稀土元素在生物医学领域也有广泛的应用。
它们可以作为生物标记物,用于显影、检测和治疗。
例如,铒元素可以用来标记生物分子,如蛋白质和核酸,以追踪其在生物体内的运动和代谢过程。
建议收藏!详尽解析17种稀土元素的应用!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。
稀土元素是17种特殊的元素的统称,它的得名是因为科学家在提取稀土元素时应用了稀土化合物,所以得名稀土元素。
(图片来源于网络)这些稀土元素的发现,从1794年芬兰人加多林分离出钇到1947年美国人马林斯基等制得钷,历时150多年。
其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。
钷是美国人马林斯基、格兰德宁和科列尔用离子交换分离,在铀裂变产物的稀土元素中获得的,过去认为自然界中不存在钷,直到1965年,芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。
(图片来源:/rare_earth_elements)分类通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土元素,钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重稀土元素。
也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素)划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷,其中钷是人造放射性元素;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。
性质稀土元素都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3价,其水合离子大多有颜色,易形成稳定的配位化合物。
溶剂萃取和离子交换是目前分离稀土的较好方法。
镧、铈、镨、钕等轻稀土金属,由于熔点较低,电解时呈熔融状态在阴极上析出,故一般均采用电解法制取。
可用氯化物和氟化物两种盐系,前者以稀土氯化物为原料加入电解槽,后者则以氧化物的形式加入。
稀土元素的种类和应用01轻稀土组元素镧(La)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。
17种稀土元素的应用领域稀土的分类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。
镧(La)【lán】: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)【shì】: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1000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)【pǔ】: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。
稀土元素在能源产业中的应用稀土元素在现代工业中的应用越来越广泛,其中能源产业的应用更是成为了稀土元素的主要消费市场之一。
稀土元素在能源产业中的应用涉及到石油、天然气、核能、太阳能和风能等多个领域。
本文将对稀土元素在能源产业中的应用进行深入探讨。
1.稀土元素在石油和天然气勘探中的应用稀土元素可以用于石油和天然气勘探领域中的地震勘探。
稀土元素可以制作成高分子液晶材料,可以根据化学组成和温度变化的特点实现自组装,从而形成不同的疏水通道,作为测井电缆气体测量的探针,可以精确地测量沉积岩中的孔隙度、孔径和孔隙形态。
它还可以用于制作磁性物质,可用于磁性测量。
因此,利用稀土元素对地下油气储层进行测量和探测,可以提高勘探效果和减少勘探成本。
2.稀土元素在核能产业中的应用稀土元素在核能产业中的应用非常广泛,主要应用于核反应堆的结构材料。
目前,大部分稀土元素被应用于核燃料棒的制造中,可以起到良好的缓冲、稳定和吸收核素等作用,并且还可以放入反应堆堆芯中,成为直接放射性强度控制的重要元素。
而在现代快中子反应堆中,由于其具有高通量、高能量和短周期等特点,可放置用于产生大功率的热交换器,用于提高反应堆的综合能量利用率。
而稀土元素在热交换器中的应用,则可以提高热交换器的热传输效率、氧化腐蚀抵抗性能和热膨胀系数等。
此外,稀土元素也可以用于制造核反应堆管道、密封和控制杆等,在核能产业中的应用呈现多元化的趋势。
3.稀土元素在太阳能产业中的应用稀土元素在太阳能产业中的应用主要可分为两类:一类是用于制造光伏电池的辅助材料,另一类则是在太阳镜组件、反射镜等锻造过程中的添加剂。
对于第一种应用,稀土元素通常被用作电池制造时的掺杂剂和增透剂。
通过对多晶硅、硒化硒、纳米管和分子松散等基础材料的掺杂,可以大大提高光电转化效果和太阳能电池的输出功率。
在太阳镜组件制造中,稀土元素可以用于制作氧化锆陶瓷,通过显著增强其透过率和抗反射率,提高组件的反射效率和透过率,从而提高太阳能的收集和转化效率。
元素周期表内的稀土元素位置(资料图)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(Rare Earth)。
简称稀土(RE或R)。
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。
稀土一般是以氧化物状态分离出来的,又很稀少,因而得名为稀土。
通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土;把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。
也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外(有的将钪划归稀散元素),划分成三组,即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。
这些稀土元素的发现,从1794年芬兰人加多林(J。
Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J。
A。
Marinsky)等制得钷,历时150多年。
其中大部分稀土元素是欧洲的一些矿物学家、化学家、冶金学家等发现制取的。
钷是美国人马林斯基、格兰德宁(L。
E。
Glendenin)和科列尔(C。
D。
Coryell)用离子交换分离,在铀裂变产物的稀土元素中获得的。
过去认为自然界中不存在钷,直到1965年,芬兰一家磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了痕量的钷。
大多数稀土元素呈现顺磁性。
钆在0℃时比铁具更强的铁磁性。
铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性,镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。
钐、铕、钇的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。
稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。
除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。