稀土成分多少种元素 稀土元素共有多少个( 二 )


四、稀土元素的应用范围
目前,稀土元素的应用正在蓬勃发展,已经延伸到科学技术的各个方面,特别是一些新型现代功能材料的开发和应用 。稀土元素已经成为不可或缺的原材料 。
1.稀土元素在传统工业中的应用 。
-农业:目前有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物生理学、稀土健康毒理学、稀土微量分析 。稀土作为植物生长和生理调节剂,具有增产、改善品质和抗逆三大特性 。同时,稀土是低毒物质,对人畜无害,对环境无污染;合理使用稀土可以增强作物的抗旱、抗涝和抗倒伏能力 。目前我国农田稀土应用面积为5000-7000万亩/年,占粮、棉、豆、油、糖6-8亿公斤 。直接经济效益10-15亿元,年消耗稀土1100-1200吨 。
-冶金行业:稀土在冶金行业应用广泛,约占总量的1/3 。稀土元素在高温下易与氧和硫反应生成氧化物、硫化物和硫氧化合物,熔点高,塑性低 。在钢液中加入稀土可以起到脱硫脱氧的作用,改变夹杂物的形态,提高钢的室温和低温韧性和断裂性能,降低部分钢的热脆性,改善加热的可加工性和焊接件的牢固性 。
稀土用作石墨球化剂和形核剂,抑制铸铁中的有害元素,提高铸件质量,大幅度提高铸件的机械性能 。主要用于锭模、轧辊、铸管、异形零件四个方面 。
在有色合金中的应用对各种有色金属基合金都有很好的效果,提高了合金的物理机械性能 。铝、镁和铜是应用最广泛的系列 。
-石油化工领域:石油裂化工业用稀土分子筛裂化催化剂的特点是活性高、选择性好、汽油收率高 。稀土在这方面应用广泛 。
-玻璃工业:稀土在玻璃工业中有三种应用:玻璃着色、玻璃脱色和制备具有特殊性能的玻璃 。用于玻璃着色的稀土氧化物包括钕(带紫色光泽的粉红色),镨玻璃为绿色(* * *滤镜) 。二氧化铈可以将玻璃中黄绿色的亚铁氧化成三价并脱色,避免了过去氧化砷的毒性,还可以加入氧化钕进行物理脱色 。铈玻璃(防辐射玻璃)、镧玻璃(光学玻璃)等稀土特种玻璃 。
-陶瓷工业:可以在陶瓷和瓷釉中加入稀土,减少釉面裂纹,使其有光泽 。稀土主要用作陶瓷的颜料 。由于稀土元素具有未填充的4f电子,可以在紫外和可见红外区域吸收或发射不同波长的光,每个光区的发射范围较小,导致陶瓷的颜色更柔和、更纯净,色调新颖,光洁度好 。比如黄色、紫色、绿色、粉色、橙色、棕色、黑色等等 。稀土氧化物可用于耐高温透明陶瓷(用于激光等领域)和耐高温坩埚(冶金) 。
电光源行业:稀土作为荧光灯的发光材料,是一种节能光源,特点是光效好,光色好,寿命长 。与白炽灯相比,可节电75-80% 。
2.稀土元素在高科技产业中的应用
显示器发光材料:稀土元素中的钇和铕是红色荧光粉的主要原料,广泛应用于彩电、计算机和各种显示器 。目前,我国彩电用红粉年产量为300-400吨,电脑显示器用红粉年产量为50-100吨,以满足国内3500万台彩色显像管和近百万台显示器的需求 。

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文章插图
磁性材料:钕、钐、镨、镝等 。是制造现代超级永磁材料的主要原料 。它们的磁性比普通永磁材料高4-10倍,广泛应用于电视、电声、医疗器械、磁悬浮列车、军工等高科技领域 。据专家预测,到本世纪末,这类材料的产值将达到35亿美元 。我市南开大学研发的具有自主知识产权的钕铁硼永磁材料就属于这一类,目前正与建大集团合作进行产业化 。
——储氢材料:MMNi5(MM为混合稀土金属)和LaNi5,稀土和过渡元素的金属间化合物,是优良的吸氢材料,被称为氢海绵 。其最成功的应用是制造二次电池——金属氢化物电池,即镍氢电池 。其等体积充电容量是目前广泛使用的镍镉电池的两倍,充放电循环寿命和输出电压与镍镉电池相同,但没有镉污染 。我市南开大学在储氢材料研发方面有很大优势 。通过863项目,和平湾公司开始了镍氢电池的产业化 。