稀土六硼化物论文

综述论文题目：我国稀土产业面临的状况和改善学生：******指导老师：*********专业：材料科学与工程班级：学号：2011年4月我国稀土产业面临的状况和改善作者：* * *[摘要]：我国具有稀土资源优势，占世界总量的56%，而且矿物品种齐全。

但是，有很多附加值高、价格昂贵的稀土产品，中国的企业却没有生产加工权，因为这种生产权被外国的专利权所垄断。

另外，我们也不拥有稀土产品的定价权，有人戏称稀土卖了个“土”价钱。

然而稀土产业的发展深深打上了社会进步与经济发展的印痕，推动稀土产业发展的两大主力是新材料与汽车尾气净化，稀土与电子、信息、通信、汽车等产业的关联度是其发展的基础。

所以对于我国来说将稀土资源优势转化为经济优势，稀土产业步入循环经济的轨道,才是稀土产业发展的目标。

[关键字]：稀土产业现状对策前言：我国稀土加工应用产业经过50余年的发展,已形成包括采矿、选矿、分离、冶炼、加工整个产业链。

然而稀土工业当前效益下降、举步维艰,这种局面与我国稀土产业结构、产品技术含量、出口管理等有着密切的联系。

所以为了改善我国稀土产业的现状，只有通过产业结构、产业技术、出口管理等方面进行。

1、稀土的用途1.1在军事方面稀土有工业“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。

1.2在冶金工业方面稀土金属或氟化物、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。

稀土永磁材料的研究进展应用物理学专业毕业设计毕业论文内蒙古科技大学本科毕业论文题目：稀土永磁材料的研究进展学生姓名：学院：物理科学与技术学院学号：专业：应用物理学班级：指导教师：二〇一一年六月摘要稀土永磁材料在国民经济中占有重要的地位。

本文从稀土永磁材料特点出发，介绍了稀土永磁材料发的相关发展应用，并进行了钕铁硼永磁体的粘结研究。

关键词：稀土永磁；粘结AbstractLanthanon permanent magnet is of importance in the country economy. In this paper, from characteristic of lanthanon permanent magnet, application and development are introduced, and stick investigation of NdFeB have been discussed.Keywords: Lanthanon permanent magnet; stick目录引言_______________________________________________________________ 51.稀土永磁材料的概要介绍 ____________________________________________ 52.十七种稀土元素 ____________________________________________________ 63.钕铁硼NdFeB_____________________________________________________ 64.日美等国的相关发展状况和我国稀土永磁材料发展展望 __________________ 7 4.1日美等国的相关发展状况______________________________________________ 74.2我国稀土永磁材料发展及展望__________________________________________ 85.钕铁硼永磁体的粘结研究 ____________________________________________ 8 5.1按要求配量__________________________________________________________ 9 5.2预估方案____________________________________________________________ 9 5.3检查效果，确认并验证最佳方案_______________________________________ 10结语______________________________________________________________ 11参考文献__________________________________________________________ 12致谢______________________________________________________________ 13引言稀土永磁材料作为一种重要的功能材料，已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域，深入国民经济的方方面面，其产量与用量已成为衡量一个国家综合国力与国民经济发展水平的重要标志。

稀土永磁材料论文正稿自铁器时代以来，含铁的物体与永磁体之间一定距离的吸引力一直是儿童和初学者好奇心的来源。

最早的磁铁是天然磁化的富含氧化铁的石头。

后来对磁性现象尤其是磁化方向特性的研究，使得人们在11世纪发明了罗盘用钢丝磁铁，在18世纪发明了钢棒和马蹄形磁铁。

虽然这些永磁体在19世纪的电磁革命中起着很小的作用（当时，电磁体是更好的产生磁场的方法），但是钢丝是最早用于磁记录演示的介质。

20世纪的一系列实践创新，尤其是发现和开发具有足够各向异性的、无论形状如何都能保持其磁化强度的新材料，标志着永磁技术革命的开始，而现在该技术革命仍在不断发展。

含铁磁性的钴或铁的稀土新合金是该革命一项里程碑式的发现。

如今，这些稀土永磁体为大量的实际应用领域提供所需的磁场。

能量存储在磁体附近产生的“杂散”磁场中，产生的能量并不大，相比而言，从一粒米中可获得的化学能要比1kg最好的Nd-Fe-B（约50J）杂散场中存储的磁能更多，但是磁场不需要持续消耗能量，并且与场相关的能量不会因使用而减少。

二、经济背景永磁体是块状功能磁性材料，近几十年来其发展受到原材料成本的强烈影响。

尽管几乎任何元素都可以用于制造薄膜器件，无论是用于电触点的金，用于记录介质的铂合金，用于间隔层或种子层的钌，还是用于交换偏置的铱合金，但不能设想将这些金属用于永磁体，因为它们都太贵了。

图1显示了较新的成本周期表。

永磁材料的选择仅限于前三个成本类别（图中为蓝色、黄色和粉红色）。

（b）磁性元素的地壳丰度，以对数尺度绘制目前，稀土永磁体的年产量约为1.4×105t，全球80%的稀土金属供应量来自中国。

开发替代供应来源需要对矿山进行长期风险投资。

然而，澳大利亚、加拿大、巴西、南非、越南、瑞典和其他地方目前正在研究或开发中的某些新前景将来可能会成为稀土金属的重要来源。

美国目前没有生产稀土，但美国仍然是稀土产品的主要市场。

从历史上看，稀土永磁体的发展因战略性原材料的供应危机而中断。

第50卷第3期2021年5月内蒙古师范大学学报(自然科学版)Journal of Inner Mongolia Normal University(Natural Science Edition)Vol.50No.3May2021六硼化钇纳米粒子超导及光吸收性能研究王军】，包黎红】，潮洛蒙2（1.内蒙古师范大学物理与电子信息学院，内蒙古呼和浩特010022；2.内蒙古科技大学理学院，内蒙古包头014010）摘要：采用固相烧结法成功制备出了六硼化钇（YB&）纳米粒子，首次系统研究了该纳米粉末超导及光吸收性能.结果表明，当超导转变温度T=2.75K时由正常态转变为超导态，其临界磁场为H c2=0.18T.为进一步研究YB6纳米粒子电-声子相互作用机理，采用拉曼光谱对声子振动频率进行了测量，结合McMillan公式计算出YB6纳米粒子电-声子作用常数为A=0.63,该值远小于单晶块体YB6的1.01.为进一步解释其原因，采用高分辨透射电镜对晶体缺陷进行了详细表征.结果发现，晶体缺陷导致其声子振动频率的改变，从而降低了纳米YB6电-声子相互作用常数.光吸收结果表明YB6纳米粒子吸收谷波长为785nm,对可见光具有很强的穿透性.关键词：超导性；光吸收；YB6中图分类号：O511+.3文献标志码：A文章编号：1001—8735（2021）03—0204—06doi：10.3969/j.issn.1001—8735.2021.03.003众所周知，材料的宏观物理化学性能与微观结构密切相关[12].特别是当材料晶粒尺寸减小到纳米尺度后，纳米晶材料不仅具有亚稳态的特点，而且相比于粗晶材料展现出许多新奇的物理化学性能.与此同时,材料的纳米化会改变材料电子态密度及电-声子相互等物理量，从而会对超导及光学性能有很大的影响[34].因此，如何将纳米材料微观结构与宏观性能之间进行有效关联，将对材料新性能的发现和研究具有重要作用.在众多金属硼化物中，由于六硼化钇YB6具有第二高超导转变温度T c=&4K,故其超导性能受到广泛关注.目前关于这方面的研究主要集中于单晶YB6块体材料上[8],而对于YB6纳米离子超导性能研究未见报道.研究者们为了解释单晶块体超导机理及提高临界转变温度，系统研究了压强对YB6单晶块体晶体结构和声子振动的影响[912].结果发现，当压强从0增加至40GPa时，电子-声子相互作用常数从1.44减小到0.44.与此同时，相对应的超导转变温度也从&9K减小到1.4K,表明压强对电-声子作用具有很大影响.这项研究工作的一个重要提示是,YB6的纳米化是否会改变费米能级周围的电子态密度及电子-声子相互作用，从而展现出一些新的超导性能，这是本文的重要研究内容之一.此外，虽然YB6与LaB6具有相同立方晶体结构[13],但它是否同样具有对可见光的高穿透特性，是本论文另一个重要研究内容.目前国内外对纳米YB6超导性能及光吸收实验方面的系统研究未见报道.本文首次系统研究了YB6纳米粒子超导及光吸收性能.为进一步揭示材料微观结构与宏观性能之间的内在关联，采用高分辨透射电镜和拉曼光谱等测量手段对微观结构进行了有效表征，并对超导及光吸收机理进行探讨.收稿日期：2020-11-30基金项目：国家自然科学基金资助项目（51662034）；内蒙古自治区自然科学基金资助项目（2019LH05001）；内蒙古自治区留学人员创新创业启动基金资助项目.作者简介：王军（1992-），男，内蒙古阿拉善左旗人，在读硕士研究生，主要从事纳米稀土六硼化物光吸收及热发射性能研究.通讯作者：包黎红（1983—）,男，内蒙古兴安盟人，教授，博士，主要从事纳米金属硼化物物理性能研究,E-mail:baolihong@.第3期王军等：六硼化钇纳米粒子超导及光吸收性能研究-205-1材料与方法将无水氯化钇(YCl,纯度99.95%)和硼氢化钠(NaBH4,纯度98%)粉末在空气中按摩尔比为1：&8混合研磨10〜15min.将混合均匀的粉末放入压机中，在压强为10GPa下预压成块，将其装入石英管中进行真空烧结.反应温度为1100C,保温2h.由于固相反应后产物中有YBO s的杂相，故对烧结后产物分别使用稀盐酸，蒸馏水，无水乙醇等溶液进行多次清洗.采用场发射扫描电子显微镜(日立SU-8010)和X射线衍射仪(飞利浦PW1830,CuKa)对YB6纳米粒子的物相及形貌进行表征.采用PPMS测量仪对纳米YB6交流磁化率和临界磁场进行了测量，最低温度为1.8K.采用透射电子显微镜(FEITecnai F20S-Twin200kv)观察微观结构.拉曼散射由拉曼光谱仪(LabRamHR,波长：514.5nm,激光源:Ar+)进行测量.采用分光光度计(UH4150)在光源波长350〜2500nm范围内测量其光吸收。

六硼化镧制备工艺流程
六硼化镧是一种重要的稀土金属硼化物，通常用于制备稀土金
属及其化合物。

其制备工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 原料准备，首先需要准备兰thanum（镧）和纯度较高的硼
作为原料。

这些原料通常需要经过精细加工和检测，以确保其纯度
和质量符合制备要求。

2. 混合和研磨，将经过精细加工的镧和硼原料按一定的化学计
量比例混合均匀，然后进行研磨，以确保混合物的均匀性和细度。

3. 反应制备，将混合研磨后的原料放入高温反应容器中，在惰
性气氛下进行高温反应。

六硼化镧的制备反应通常在高温下进行，
需要控制反应温度、时间和气氛等参数，以确保反应的顺利进行。

4. 产物处理，反应结束后，需要对产物进行处理，包括冷却、
固液分离、洗涤、干燥等步骤，以得到最终的六硼化镧产物。

5. 产品检测，对制备得到的六硼化镧产品进行质量分析和检测，包括化学成分分析、物理性质测试等，以确保产品达到规定的质量
标准。

需要注意的是，六硼化镧的制备工艺流程可能会因生产规模、设备条件、原料质量要求等因素而有所差异，上述流程仅为一般参考。

在实际生产中，还需要根据具体情况进行工艺优化和调整，以确保制备过程稳定、高效、安全。

稀土行业标准《六硼化镧》（预审稿）编制说明一、工作简况1.1立项的目的和意义六硼化镧（LaB6）材料具有电导率高、稳定性好、高温下蒸发率低、发射电流密度大等优异性能，作为阴极材料已广泛地应用于现代技术的许多领域，例如：等离子体发生器、强流离子源 (包括用于聚变研究中的中性束注人源 )、电子显微镜、质谱仪和一些电子器件(真空规管、热电离变换器等 )。

在电子显微镜、电子束焊接、放电管等需要大发射电流的领域获得广泛的应用；因其所具有的优异特性以及广泛的应用领域，大量科研机构都陆续开展了LaB6材料的研究，其六硼化镧加工设备的能力得到了进一步的加强，产品的形状、规格也进一步的多元化；在六硼化镧阴极材料方面，打破了国外技术封锁，开发出了多元硼化物阴极材料产品，产品具有良好的性能。

例如：为神九空间卫星实验有效控制卫星空间飞行轨道的配套材料所生产的六硼化镧阴极材料的纯度达到了99.5%左右，尺寸的最大可达Φ80 mm的六硼化镧块材；另外，多晶六硼化镧的尺寸也可以最大到Φ150 mm左右，并且完全可以满足用户需求。

而原来的XB/T 501-2008六硼化镧产品标准中的“3.2条款产品、形状的规定”中根本没有这些产品相关指标参数可参考，已经严重制约了目前市场上多元化的六硼化镧产品的交易，不再适应贸易市场的需求。

国内外对该技术研究情况：六硼化镧（LaB6）材料优异的电子发射性能和抗中毒特性,是空心阴极小型化长寿命设计的首选电子源材料之一,在中高功率空间电推进任务中具有很好的应用前景。

特别是随着高功率长寿命航天电推进任务的论证,越来越受到国内外电推进研究领域的关注。

经过对近年国内外空间用LaB6空心阴极的研究情况进行了调研、对比和分析。

调研结果显示国内LaB6空心阴极工程研究处于国际同等或稍高水平,但理论研究成果较少。

在稀土硼化物方面，国内相继开发了多元硼化稀土阴极材料产品，产品具有良好的性能，打破了国外技术封锁。

为神九空间卫星实验提供了有效控制卫星空间飞行轨道的配套材料，生产纯度达到99.5%左右、尺寸最大可达Φ80mm的六硼化镧块材，生产高质量六硼化镧材料的能力达100件。

稀土配位及稀土配合物在发光领域的发展与应用赤峰学院化学系化学本科班王丽丹指导教师：桑雅丽前言：含有稀土元素的有机高分子材料, 既具有稀土离子独特的光、电、磁特性,又具有有机高分子材料的优良加工性能，是一种具有潜在应用价值的功能材料,已引起广泛关注。

光致发光稀土有机配合物荧光材料作为无机发光、有机发光研究的交叉学科,有着十分重要的理论研究意义和实际应用价值。

一、稀土配位特性稀土元素是一类典型的金属,能与元素周期表中大多数非金属形成化学键。

在金属有机化合物或原子簇化合物中，有些低价稀土元素还能与某些金属形成金属—金属键。

表1是稀土配合物按化学键的分布情况[1]。

表1稀土配位化合物按化学键的分布由表1的数据表明：在这些化合物中，与稀土直接配位的原子有卤素，氧族(氧、硫、硒、碲)，氮族(氮、磷、砷)，碳族(碳、硅、锗)和氢等五类元素。

按其成键多少，依次是氧、碳、氮、卤素、硫(硒、碲)、氢和磷(砷）。

配位化合物(包括络合离子）及金属有机化合物中中心离子的配位数是指与它结合的δ配体的配位原子数或π配位所提供的π电子对数。

根据图1可以看出稀土有大而多变的配位数，3d过渡金属的配位数通常是4或6，而稀土元素离子最常见的配位数为8或9，这一数值比较接近6s，6p和5d道数的总和；稀土离子具有较小的配体场稳定化能，而过渡金属的晶体场稳定化能较大，所以稀土元素在形成配合物时键的方向不强,配位数在3 ~12范围内变动[2]。

由图1可以看到其中最常见的配位数为8和9，对稀土化学键及电子结构的研究结果表明:大多数稀土化合物中其化学键的性质属极性共价键,稀土常以6s、6p和5d轨轨道参与成键, 其轨道总数为9，这就是稀土化合物配位数以8和9为主的主要原因。

统计数字表明：具有8和9配位数的配合物约占总数的65%，配位数高于8和9的配合物显著减少，配位数低于8和9的配合物数目也显著减少。

二、稀土配位化学[3]配位化学处于多学科交汇点,稀土配位化学是稀土化学活跃的前沿领域之一。

稀土元素一稀土元素的概况又称稀土金属。

为周期系（见周期律）第ⅢB族中的钪、钇和镧系元素的总称。

包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥17种元素。

其中钷是人工放射性元素，其余的常以微量共同存在于独居石和钪钇等矿石中。

稀土元素都是具有银白色光泽的金属，质软。

它们的化学性质很活泼，也很相似，化合价一般是＋3价；能与热水作用产生氢(钪除外)，并易溶于稀酸；能形成稳定的配合物,也能形成微溶于水的草酸盐、氟化物、碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物等。

稀土元素可应用于冶金、电子、原子能、化学等工业，在合金钢和非铁合金中掺入少量混合稀土元素，可改善性能。

1.稀土元素的基本性质稀土元素的性质与应用大多数稀土金属呈现顺磁性。

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。

稀土表面积研究是非常重要的，稀土的表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。

目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）----气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。

比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。

真正完全自动化智能化比表面积测试仪产品，才符合测试仪器行业的国际标准，同类国际产品全部是完全自动化的，人工操作的仪器国外早已经淘汰。

关于稀土的认识与研究一、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(Rare Earth)。

简称稀土(RE或R)。

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。

二、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。

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。

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"。