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最全稀土的用途 全方位了解稀土元素用途

2012-12-31 10:44:00 来源:矿秘书网 评论(0)
矿秘书网讯:矿秘书网搜集史上最全稀土用途,不可替代的稀土永磁体用途;稀土在战争武器中应用;稀土在医学与农业方面的用途;稀土合金用途;稀土氧化物及氯化物用途;稀土在其他领域的用途

矿秘书网讯:稀土元素有17种,被称为“工业味精”、“工业黄金”。稀土元素被广泛应用于电子、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。

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),以及与镧系元素密切相关的两个元素钪(Sc)和钇(Y)

化学符号 名称 应用范围
Sc 铝钪合金(用于制造航天器械)、水银灯配件
Y 钇铝石榴石(YAG)、YBCO高温超导体、钇铁石榴石(YIG)
La 高折射率玻璃、燧石、氢气储藏装置、电池电极、相机镜片、石油提炼液体催化过程(FCC)催化剂
Ce 氧化剂、抛光粉、玻璃和瓷器的黄色染料、石油提炼液体催化过程(FCC)催化剂
Pr 稀土磁铁、激光、玻璃和珐琅制品染料、燧石
Nd 稀土磁铁、激光、玻璃和瓷器的紫色染料、陶瓷电容器
Pm 核电池
Sm 稀土磁铁、激光、中子捕获装置、激微波
Eu 红色和蓝色的荧光粉、激光、水银灯部件
Gd 稀土磁铁、高折射指数玻璃、石榴石、激光、X射线管、电脑内存、中子捕获装置
Tb 绿色荧光粉、激光、荧光灯
Dy 稀土磁铁、激光
Ho 激光
Er 激光、钒钢
Tm 便携式X射线机
Yb 便红外线激光、还原剂
Lu 高折射率玻璃

不可替代的稀土永磁体

以稀土制造的永磁材料,磁性能高出普通永磁材料4到10倍,尤其钕铁硼永磁体是目前发现磁性能最高的永磁材料,被称为超级磁体和当代永磁之王。

现在稀土永磁体的主流产品主要是烧结钕铁硼永磁体,Nd2Fe14B,用到的主要稀土元素是Nd,还会用到少量的镝、铽、钬、镨、钆。烧结钕铁硼的主要用途为:电机如计算机硬盘用VCM、风力发电机、伺服电机、汽车内的各种马达,混动或电动汽车、自行车,医疗设备如核磁共振仪,音响,几乎所有电子消费品如手机、电脑等。

稀土永磁体使电子信息设备在不断提高性能的同时,也实现了轻、薄、小型化。

稀土永磁材料还在各类电机、核磁共振仪器、磁悬浮列车等领域有着精妙的应用,并被确定为电动汽车主发动机的首选材料。有专家预测,未来几年内,如果稀土永磁材料得到良好的应用,仅材料产值就将达35亿美元,其辐射产值将达到数千亿美元。

目前还没有发现或者发明出用于产生永久性强磁的替代品。许多人也许还不知道,连家庭的电冰箱都需要这些强磁组件。同重量的钕铁合金能产生比其它任何物质强达4-5倍的永久性磁体。每台丰田普锐斯的发动机需要使用大约1kg的稀土金属,而每个风力发电机组则需要上百千克的稀土金属。

一台电动汽车可能需要使用的稀土金属

一台电动汽车可能需要使用的稀土金属

战争最强杀器

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。

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。

稀土在医学与农业方面的用途

稀土化合物可以用于止血,而且止血作用迅速,并且可持续一天左右。

使用稀土药物对皮肤炎、过敏性皮肤炎、牙龈炎、鼻炎和静脉炎等多种炎症都有不错的疗效,比如使用含铈盐的稀土药物能使烧伤患者创面炎症减轻,加速愈合。

稀土元素的抗癌作用更是引起了人们的普遍关注,稀土元素除了可以清除机体内的有害自由基外,还可使癌细胞内的钙调素水平下降,抑癌基因的水平上升。

将稀土农药喷洒在果树上,既能消灭病虫害,又能提高挂果率;稀土复合肥既能改善土壤结构,又能提高农产品产量;

稀土合金用途

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。如稀土钢能显著提高钢的耐磨性、耐磨蚀性和韧性;稀土铝盘条在缩小铝线细度的同时可提高强度和导电率;

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;

镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;

铬酸镧是高温热电材料;

稀土氧化物及氯化物用途

稀土氧化物可以用于制造特种玻璃。比如,含稀土元素镧的玻璃是一种具有优良光学性质的玻璃,这种玻璃具有高的折射率、低的色散和良好的化学稳定性,可用于制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头。

稀土氧化物还可以用于制造彩色玻璃,加入稀土元素钕可使玻璃变成酒红色,加入稀土元素镨可使玻璃变成绿色,加入稀土元素铒可使玻璃变成粉红色。这些彩色玻璃色泽变幻莫测,可以用来制造装饰品。

纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;

用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;

近年来,世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。

稀土石油裂化催化剂用于我国炼油业,成本不足1亿元,却可使汽油等轻质油的产出效率提高许多倍。

稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;

在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。

其他用途

由于稀土元素具有特殊的电子层结构,可以将吸收到的能量转换为光的形式发出,因此可用稀土元素来制造电器显像管中的荧光粉。显像管荧光粉含稀土元素钇和铕,这种荧光粉的使用效果,远远比以前使用的非稀土硫化物红色荧光粉要好。目前,各种稀土荧光粉的用途颇广,如雷达显像管、荧光灯、高压水银灯等。

稀土贮氢材料贮存密度大于液氢,体积却只有普通钢瓶的六分之一。目前应用最为成功的是镍氢电池, 其等体积充电容量是目前广泛使用的镍镉电池的2倍,且没有记忆效应和镉的污染;被各国科技和产业界称为“绿色电池”,已大量应用于便携式电器、移动电话等无线电子设备,并可望成为下世纪电动汽车的电源。

注:本文由矿秘书网收集于网络,部分文字及图片引用自果壳网《稀土,危机!》(作者:ifengtao)一文。

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责任编辑:[金筱维]

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