稀土元素在军工领域的应用共26页
稀土的军事用途令人震惊
稀土的军事用途令人震惊1992年春天,邓小平在视察南方时还惦念着北方草原上的包钢白云矿,他多次指出:“中东有石油,中国有稀土。
一定要把稀土的事情办好,把稀土的优势发挥出来。
”2008年9月下旬一条未被证实的帖子一直在网上流传:解放军总参谋部向主持军委日常工作的现任防长梁光烈汇报,在包头稀土公司的支持下,日本和美国已从中国获得大量稀土资源(稀有金属含稀土),并将其贮存在海底。
这条帖子里更为惊人的内容是,由于国内的稀土公司拥有商务部的出口牌照,便以国际技术交流背景下,派出技术人员帮日本人改进潜艇和导弹工艺,致日本的导弹已可以覆盖中国武汉以东地区。
帖子还说,防长听完总参的汇报后,批示:1.着令总参情报部调查是谁在背后支持包头稀土出口;2.包头稀土公司领导是否从出口人收取回扣;3.本应1000美元/公斤的稀土为何出口价不到20元人民币/公斤;现在价格是08年的十几倍!!!!!!!!!!4.商务部和中国有色金属出口公司领导和日本人的交往情况;5.包头稀土公司领导子女和内蒙分管冶金工业的领导子女是否在国外留学或经商工作。
以上是两条未说明信源或未被最后证实的消息,当然,也没有人出面否定。
“爱国者”导弹之所以能比较轻易击毁“飞毛腿”导弹,主要得益于前者精确制导系统的出色工作“爱国者”制导系统中使用了大约 4 公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于导弹内,而钐、钕就是稀土元素。
氧化钕出口价20多万一吨,人家把钕卖给我们,这个价只能买1公斤。
稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。
然而中国做为稀土大国,却一直都在为他人做嫁衣。
以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺,对稀土的依赖自然不言而喻。
每年中国都有超过50%的稀土出口到这两个国家。
而稀土储量世界第二的美国,很早就封存了国内最大的稀土矿——芒廷帕斯矿,钼的生产也已停止,转而每年从我国大量进口。
西欧国家储量本来就不多,更是成为我国稀土重要用户。
除了生产所需,他们还通过政府拨款超额购进,存储在各自国家的仓库中。
稀土在军工中的应用
钐(Sm)
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。此 外,氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。
钆及其同位素都是 最有效的中子吸收 剂,可用于核反应 堆的抑制剂。核动 力潜艇(资料图)
钆(Gd)
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)在无Camot循环限制时,可用作固态磁致冷介质。 (3)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。 (4)用作钐钴磁体的添加剂,以保证性能不随温度而变化。
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、 贮氢材料、光学玻璃、 激光材料、各种合金 材料等。
【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。上图为氯化镧粉末。(资 料图)】
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)
钕(Nd)
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”
为什么M1坦克能做到先敌发 现?因为该坦克装备的掺钕 钇铝石榴石的激光测距机, 在晴朗的白天可以达到近 4000米的观瞄距离。(资料 图)
图为响尾蛇导弹装配图
稀土在军工中的应用
NEWS:2012年03月14日04:08新
京报
日前,欧盟、美国及日本以违反世界贸易组 织(WTO)协议为由,就中国限制稀土等原材料出 口问题向WTO提起诉讼。商务部对此发表谈话称, 中国已收到上述三方提出的磋商请求,中方无意 通过扭曲贸易的方式保护国内产业。 外交部发言人刘为民在例行记者会上表示, 基于保护环境和资源的考虑,为实现可持续发展, 中国政府对稀土的开采、生产和出口各个环节均 实施了管理措施,而不仅仅在出口环节,相关措 施符合世贸规则。
稀土在军事领域的应用
f 稀 土 的提纯 问题 逐 步得 到解 决 。近年来 ,随着科 学 技术 I
从 2 0世纪 5 0年代 初 离子交 换 等分 离技 术 的应 用 ,单一
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其化合物的高度关 注。海 湾战争中 ,美国 《 国防新 闻》 I 先 进 水 平 。 如 ,稀 土 化 学 基 础 及 应 用 研 究 取 得 重 大 成
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究进 展 和 应 用 前 景 。
关键词 :稀 土元 素 ;军事 : 应用
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稀土元素的应用
稀土元素的应用镧的应用非常广泛,应用于各种合金材料、贮氢材料、热电材料、磁阻材料、发光材料、屏蔽涂料、光学玻璃等。
它也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中。
在农业上,有科学家把镧对农作物的作用赋与“超级钙”的美称。
1、传统应用(1)钢铁改质剂金属镧加入钢中可脱硫和脱氧,可细化晶粒,形成微合金并改变夹杂物的形态及分布,提高抗氢脆和抗腐蚀能力;加入到铁中可净化铁水,改变石墨形态,防止杂质元素破坏球化作用。
由于钢铁在各个领域应用广泛,金属镧在钢、铸铁等高性能产品发展过程中均扮演着重要的色。
(2)还原剂金属镧与氧在高温下发生还原反应,利用蒸气压差可真空蒸馏分离提纯制备金属钐、金属铥等高蒸气压金属,该工艺简单,污染少。
(3)石油炼制催化剂为了从原油中获得更多的汽油、柴油等轻质油, 必须在石油精炼加工中对重质油采用催化裂化处理, 就必需使用石油裂化催化剂, 稀土分子筛裂化催化剂比不含稀土的催化剂催化活性和热稳定性均有明显提高, 可使轻质油收率提高4%, 使催化剂寿命延长2倍, 炼油成本降低20%, 并使裂化装置生产能力提高30%-50%。
(4)功能陶瓷镧在功能陶瓷材料中具有特别好的应用前景;如在钛酸钡(BaTiO3)电容器陶瓷中加入氧化镧,可明显提高电容器的稳定性和使用寿命,加入1%氧化镧,可延长使用寿命400-500倍。
镧作为固体电解质可用于固体氧化物燃料电池。
他们都具有良好的抗断裂韧性、热稳定性和抗循环疲劳性。
把镧作为主成分加入锆钛酸铅制备(Pb, La)(Zr,Ti)O3, 即电光陶瓷, 可用于强核辐射护目镜、光通讯调制器、全息记录等。
2、应用于新型材料(1)光学玻璃光学玻璃中应用镧既是经典用途,也是目前主要应用领域之一。
镧系光学玻璃具有高折射率和低色散的优良光学特性,可简化光学仪器镜头、消除球差、色差和像质畸变,扩大视场角,提高鉴辨率和成像质量,已广泛用于航空摄像机、高档相机、高档望远镜、高倍显微镜、变焦镜头、广角镜头和潜望镜头等方面,已成为光学精密仪器和设备不可缺少的镜头材料。
稀土元素在军工领域的应用
钷在国防军工的应用—核电池
核电池在军事国防 及航天领域的应用
• 核电池世界发达国家已被广泛地应用在航天、深海、极地、心脏起搏器以及其它极端情况下的高能、大 功率密度、长寿命、长期工作无需维护的移动或固定电源。 • 在航天领域的月球探测上,严酷多变的自然环境,太阳能电池力不从心的深空探测器,受阳光太弱、宇 宙射线过强导致太阳能电池失效,只有核电池能长期可靠的工作,美国有两个核电池至今还留在月球上。 • 除了航天器以外,还用在深海、远海、人迹罕至处的灯塔、航标灯上,苏联用了1000多个核电池。 • 如果说以前航天是使用核电池的第一大用户,那么,未来海军将是核电池的第二大用户。在深海里,太 阳能电池根本派不上用场,燃料电池和其他化学电池的使用寿命又太短,所以只得派核电池去了。例如, 现在已用它作海底潜艇导航信标,能保证航标每隔几秒钟闪光一次,几十年内可以不换电池。人们还将 核电池用作水下监听器的电源,用来监听敌方潜水艇的活动。还有的将核电池用作海底电缆的中继站电 源,它既能耐五六千米深海的高压,安全可靠地工作,又少花费成本,令人十分称心。同时,其它部队 装备应用领域也非常广泛,如:反恐、救灾、野外作战、现代新型自动装备武器等。
镧在军工领域的应用—金属方棒内衬
应用流程
金属镧 金属方 棒 金属方 棒内衬 燃烧武 器
镧在军工领域应用—金属方棒内衬
稀土金属 方棒内衬
良好的纵火性能
• 纯稀土金属因其化学性质活泼, 极易同氧、 硫、氮作用生成稳定的化合物, 当受 到剧烈摩 擦与冲击发生火花时,可引燃易燃物。因此,早在1908 年它就被制 成打火石。 现已查明,17 种稀土元素中有铈、镧、钕、镨、钐和钇六 种元素具有特别良 好的纵火性能。而镧的价格最低。人们将稀土 金属的纵火性制成了各式燃烧武 器, 例如美国 “马克— 82 型”227 kg 航弹采用稀土金属内衬,除了产生爆炸 杀伤效应处,还产生纵火效应。 美国空对地“阻尼人”火箭战斗部内装108 个 稀土金属方棒作内衬,取代部分预制破片, 静 爆破试验证明, 其点燃航空油料的 能力比无内衬的高44% 。
稀土在航空工业中的应用现状与发展趋势
稀土在航空工业中的应用现状与发展趋势中国航空工业总公司航空稀土推广应用办公室李金桂1.前言早在50年代我国仿制的飞机和导弹的蒙皮、框架及发动机机匣已采用稀土镁合金,70年代后,随着我国稀土工业的迅速发展,航空稀土开发应用跨入了自行研制的新阶段。
新型稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金、非金属材料、功能材料及稀土电机产品也在歼击机、强击机、直升机、无人驾驶机、民航机以及导弹卫星等产品上逐步得到推广和应用。
2.稀土材料及其在航空工业中的应用2.1稀土镁合全稀土镁合金比强度较高,对减轻飞机重量,提高战术性能具有广泛的应用前景。
中国航空工业总公司(简称:中航总)研制的稀土镁合金包括铸造镁合金及变形镁合金约有10多个牌号,很多牌号已用于生产,质量稳定。
例如:以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6铸造镁合金已扩大用于直升机后减速机匣、歼击机翼肋及30KW发电机的转子引线压板等重要零件。
中航总与有色金属总公司联合研制的稀土高强镁合金BM25已代替部分中强铝合金,在强击机上获得应用。
“八、五”期间,为了扩大稀土镁合金的推广应用,还开展了稀土镁合金在医学工程上的应用。
目前该材料正在做医学生物实验,有望稀土镁合金作为人工骨接材料代替现用金属夹具,减少病人第二次取出夹具的手术,又将开辟了一个新的广阔的应用天地。
稀土铸造镁合金主要用作200~300℃以下长期使用,它具有好的高温强度和长期抗蠕变性能。
各种稀土元素在镁中的溶解度不同,增加的顺序为镧、混合稀土、铈、镨、钕。
它对常温、高温力学性能的良好影响也随之增加。
中航总研制的以钕为主要添加元素的ZM6合金在热处理后不但具有高的室温力学性能,而且还有良好的高温瞬时力学性能和抗蠕变性能,可在室温下使用,也可在250℃下长期使用。
随着含钇抗蚀新型铸造镁合金的出现,近年来铸造镁合金重新受到国外航空工业的青眯。
在镁合金中添加适量的稀土金属以后,可以增加合金的流动性,降低微孔率,提高气密性,显著改善热裂和疏松现象,使合金在200~300℃高温下仍具有高的强度和抗蠕变性能。
17种稀土用途一览
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种稀土在工业和国防中的重要地位
17种稀土在工业和国防中的重要地位一个常用的比喻是,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:1镧(La)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。
稀土在各领域中的应用
稀土在各领域中的应用“稀土”一词是十八世纪沿用下来的名称,因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少,而且获得的氧化物难以熔化,也难以溶于水,也很难分离,其外观酷似“土壤”,而称之为稀土。
稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,它是一种重要的战略资源,具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,因此有“工业味精”、“新材料之母”的美誉。
在军事领域,其最显着的作用就是能大幅提高制造坦克、飞机、导弹和卫星的钢材及合金的战斗性能。
稀土在传统领域中的应用医疗研究稀土对环境和人体健康的作用与影响,是一个被广泛涉猎的重要课题。
例如,我国70年代就开展的稀土毒理学研究,并明确指出稀土属低毒性物质,其毒性与铁差不多,适量摄人,有助于提高机体的免疫力;但是,大量补充则会造成对机体的危害…。
(1)大量的实验表明,稀土可促进细胞的活性;对胰岛素细胞的分泌有调节作用,对胃粘膜起保护作用;(2)从大量的动物实验中可以看出REC13对鼠腺垂体细胞有作用,对甲状腺结构变化有影响;(3)目前,稀土对动物的神经系统影响的研究正在逐渐展开,特别是对动物的脑、脊髓的神经细胞以及神经纤维的形态及功能的作用;(4)对人体皮肤的作用:稀土是有效的杀菌物,稀土化合物在医药方面的应用显示其特点及优越性,对于改善药物的性能、提高药效找到了新的途径;(5)适量的稀土元素或化合物对防御一些疾病是有利的。
农业稀土作为植物的生长、生理调节剂,对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征;同时稀土属低毒物质,对人畜无害,对环境无污染;合理使用稀土,可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。
国际稀土界公认稀土农用是中国首创成功的一个稀土应用新领域。
目前经过鉴定、可大面积推广使用的粮食作物如小麦、水稻、玉米、谷子等7种;经济作物如茶叶、油菜、大豆、棉花、甘蔗、烟草、橡胶等共12种;蔬菜水果如大白菜、黄瓜、苹果、荔枝、柑桔等18种;花卉药材如水仙、胡椒、人参等共8种,总计约50种。
稀土在军工领域的应用
航空、卫星监 飞机 测 手提式X射线机 航空 无线电陶瓷 航空、卫星监测 金属元素检测 环境检测 飞机 航空 核反应 核武器 激光测距机 航空、航海 飞机 航空
用
特性 化学性质活泼, 极易被氧化
提高耐热强度及热稳定性能 抗氧性能和机械性能高 强度较高, 能减轻飞机重量,提高战术性能 磁性强、重量轻 电池体积小,能连续使用数年之久 稀土钇在中子中俘获截面小,
体积小,便于实现集成化、阵列化, 可组成多渠道、多参数的探测系统, 使单位信息容量大大增加 不仅体积小、重量轻、使用方便, 而且运算速度比半导体计算机快10 ~ 100 倍
、卫星监测 灵敏度高,准确度、精确度高。 比重和硬度稳定性 在核反应时既能与铀燃料又能与它的包覆材料相配 器件集成化, 小型化,有偏振性, 易于调
稀土在
稀土元素 镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 饵 铥 镱 镥 钇 钪 功能材料 纯稀土金属 铸造钛合金 金属镨 铸造镁合金 钕铁硼磁体 人造放射性元素 稀土氧化钆 稀土氧化铕 金属镨 元器件 稀土金属方棒 铸钛机匣 磁体 ZM 6 铸造镁合金 磁体 金属钷 吸收剂 长余辉发光复合材料 核反应 零部件 稀土金属方棒内衬 压气机匣 转子引线压板 聚焦 电池 薄箔 照明 中子吸收剂 超导磁探仪
铽镝铁磁致伸缩合金 磁敏感元件 稀土氧化铒 稀土氧化铥 掺镱钆镓石榴石 镥铝合金 铸造钛合金 稀土氧化钇 钇铝石榴石晶体 铝钪合金
超导陶瓷材料 超导集成电路 放射性铥 射线源 形成线路波导 核反应 仪器中子活化分析 氧化钇型壳制造钛铸件 铀燃料的可燃吸收体 沸水反应 掺钬氟化钇锂激光器 静磁表面波器件 铸态合金晶粒 铝钪合金板材
稀土在军工领域的应用
子系统 系统 燃烧武器 导弹 发动机 飞机 马达 飞机 减速机匣、歼击机翼肋及30 kW 发电机 飞机 电子束 导弹 电源 导弹制导仪器 中子探场仪 装甲车 夜视仪 雷达 核反应堆的抑制剂 核反应 液体阀门控制、微定位到机械致动器 导弹 超导计算机 x射线 线路波导激光器 数据处理 发动机 钆与铀直接混合 激光器 铝合金板材 军工领域 卫星监测 航空 航空 航空 卫星监测 卫星监测 卫星监测 卫星监测 核武器 卫星监测
(整理)稀土在军事之中的应用应得到重视
全球今朝可开采的稀土矿重要集中在多数几个国家。
但出于本人策略和环保考虑,绝大大都国家的稀土消费依托中国的便宜出口全球今朝可开采的稀土矿重要集中在中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、南非等几个国家。
2009年,中国探明的稀土储量为3600万吨,占世界36%,年产量为12万吨,占世界产量的97%;而美国的稀土消费量位居世界第一,美国2009年的稀土储量为1300万吨,占世界13%,但产量为0;俄罗斯2009年稀土储量为1900万吨,占世界19%,产量也为0;印度2009年的稀土储量为310万吨,占世界3%,产量为2700吨,占世界2%。
日今年稀土入口量约为3万吨,产量为0。
看了这组数据,人们不禁要问美、俄等国为甚么不斥地本人的稀土呢?现实上,在上世纪,美国在开采稀土,俄罗斯也开采稀土,但后来他们就终止了。
美国人感触,有本钱先用别人的,本人的留着。
美国的石油、自然气都是采用这样的策略,一方面是包庇景象之需,而此外一方的重要考虑就是进行策略储蓄,即把稀土作为一个策略储蓄储存起来。
除了美国,搜罗韩国、日本,也都大批采办中国稀土进行策略储蓄。
有统计显示,日本稀土的大略83%都来自中国。
在获得大批稀土后,日本实在不急于用,而是将这些足够操作20年的本钱储存在海底。
与之组成强烈反差的是,当然我国事世界第一的稀土生产大国,却并没有获得与垄断地位相等的话语权和定价权,甚至在畴昔十几年中,我国同化稀土氧化物的价格只有每公斤几元钱。
加上供过于求,使稀土价格甚至拔高到1985年的程度以下。
1995年~2005年这10年间,我国仅稀当地货业由于便宜出口而丧失的外汇就达到近百亿美元。
此刻,全球都在消费中国的便宜稀土。
作为不成再生本钱,若是有一天我们的稀土耗尽了,我们的子孙儿女必定会拿数百倍、数千倍,甚至数万倍的价格再从别人手里采办。
问题问题是,我们能否保障未来不会再次面临被“洽商”、被“禁运”的恶运呢?此外,稀土的无序开采还会造成触目惊心的景象破损。
稀土元素、稀土新材料及其终端应用实例一览表
钐 放大器 红粉、蓝粉,激光器,汞蒸汽灯,核磁共振缓
铕 冲剂 稀土磁体,搞折射率玻璃或者石榴石激光器,
钆 X-射线管,计算机内存,中子捕获剂,核磁共 振成像仪器造影剂,核磁共振缓冲剂
铽 荧光粉绿粉,激光器,荧光灯、稀土永磁体 镝 红外幅射源、制造激光材料、稀土永磁体 钬 激光器,稀土永磁
稀土元素、稀土新材料及其终端 应用实例一览表
元素 钪 钇 镧 铈
镨 钕
应用实例 航空航天零部件轻型铝钪合金,汞蒸汽灯添加 剂,电光源、宇航、电子工业、核技术、超导 技术 钇铝石榴石激光器(YAG),彩电红粉,钇钡铜氧 高温超导体,钇铁石榴石微波过滤器(YIG),在 合金中提高铬、铝、镁合金强度,钇铁硼磁粉 高折射率玻璃,打火石,储氢合金 ,电池电极, 照相机镜头,FCC 石油催化裂化剂 闪烁晶体,还原剂,抛光粉,玻璃陶瓷中的黄 的颜料,自清洁炉灶催化剂,FCC 石油催化裂 化剂, 打火石,荧光粉,玻璃抛光及荧光体玻 璃仪器、医疗器件、飞机及航天飞行器挡风玻 璃、工程陶瓷,铈磁体 磁体,激光器,碳弧灯核心材料,玻璃、瓷釉 着色剂,焊工护目镜镨钕玻璃添加剂,铁铈火 石合金 稀土磁体,激光器,玻璃陶瓷紫罗兰色,陶瓷 电容器,焊接防护镜,特种玻璃
粉红玻璃着色剂、滤光片及光导纤维,激光器, 饵
钒合金钢添加剂 便携 X 射线仪:在核反应中照射 169Tm,生成放 铥 射性同位素 170Tm, 可发射出很强的 X 射线作 射线源 红外激光器,化学还原剂,同位素用做辐射源、 镱 激光、细化金属材料晶粒,改善机械性能 闪烁晶体,正电子扫描探测器(PET),高折射 镥 率玻璃,镥核素用于裂化反应、烷烃化、脱氢 反应及聚合反应的催化剂、合金、LED 荧光粉
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按超值计算,稀土材料的应用领域
按超值计算,稀土材料的应用领域目前稀土元素的应用蓬勃发展,已扩展到科学技术的各个方面,尤其现代一些新型功能性材料的研制和应用,稀土元素已成为不可缺少的原料。
1、稀土元素在传统产业领域中应用农业领域:目前发展有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物生理学、稀土卫生毒理学和稀土微量分析学等学科。
稀土作为植物的生长、生理调节剂,对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征;同时稀土属低毒物质,对人畜无害,对环境无污染;合理使用稀土,可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。
冶金工业领域:稀土在冶金工业中应用量很大,约占稀土总用量的1/3。
稀土元素容易与氧和硫生成高熔点且在高温下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等,钢水中加入稀土,可起脱硫脱氧改变夹杂物形态作用,改善钢的常、低温韧性、断裂性、减少某些钢的热脆性并能改善加热工性和焊接件的牢固性。
稀土在铸铁中作为石墨球化剂、形核剂和对有害元素的控制剂,提高铸件质量,对铸件的机械性能有很大改善,主要用于钢锭模、轧锟、铸管和异型件四个方面。
在有色合金方面应用,对以有色金属为基的各种合金都有良好的作用,改善合金的物理和机械性能。
应用最多的使铝、镁、铜三个系列。
石油化工领域:稀土用于石油裂化工业中的稀土分子筛裂化催化剂,特点是活性高、选择性好、汽油的生产率高。
稀土在这方面的用量很大。
玻璃工业领域:稀土在玻璃工业中有三个应用:玻璃着色、玻璃脱色和制备特种性能的玻璃。
用于玻璃着色的稀土氧化物有钕(粉红色并带有紫色光泽)、镨玻璃为绿色(制造滤光片)等;二氧化铈可将玻璃中呈黄绿色的二价铁氧化为三价而脱色,避免了过去使用砷氧化物的毒性,还可以加入氧化钕进行物理脱色;稀土特种玻璃如铈玻璃(防辐射玻璃)、镧玻璃(光学玻璃)。
陶瓷工业领域:稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中,减少釉和破裂并使其具有光泽。
稀土更主要用做陶瓷的颜料,由于稀土元素有未充满的4f电子,可以吸收或发射从紫外、可见到红外光区不同波长的光,发射每种光区的范围小,导致陶瓷的颜色更柔和、纯正,色调新颖,光洁度好。
稀土材料在军事领域中的应用
2.3 稀土铝合金 中航总研制的含稀土耐热铸造铝合金 HZL206, 与国外含镍的合金比较, 具有优越的 高温和常温力学性能, 并已达到国外同类合金 的先进水平。现已用于直升机和歼击机工作温 度达300 ℃ 的耐压阀门, 取代了钢和钛合金。 减轻了结构重量, 已投入批量生产。稀土铝硅 过共晶ZL117 合金在200~300℃ 下的拉伸强度 超过西德活塞合金KS280 和KS282, 耐磨性能 比常用活塞合金ZL108 提高4~5 倍, 线膨胀系 数小, 尺寸稳定性好, 已用于航空附件KY — 5, KY — 7 空压机和航模发动机活塞。稀土元素加 入铝合金中, 明显改善显微组织和机械性能。 稀土元素在铝合金中的作用机制为: 形成分散 分布, 细小的铝化合物起着显著的第二相强化 作用; 稀土元素的加入起到了除气净化作用, 从而减少合金中气孔的数量, 提高合金的性能; 稀土铝化合物作为异质晶核细化晶粒和共晶相, 也是一种变质剂; 稀土元素促进了富铁相的形 成和细化, 减少了富铁相的有害作用。α— A1 中铁的固溶量随稀土加入量的增加而减少, 也 对提高强度和塑性有利。
4.1 在军事防护技术上的应用 稀土元素具有防辐射特性。美国国家中子 截面中心采用高分子材料为基材, 添加或不添 加稀土元素制成了两种厚度为10 m m 的板材进 行防辐射试验。
热中子屏蔽效果优于无稀土高分子材料5 ~ 6 倍。其中添加钐、铕、钆、镝等元素的稀土材 料的中子吸收截面最大, 具有良好的俘获中子 的作用。目前, 稀土防辐射材料在军事技术中 的主要应用包括以下几个方面。
3.1 纯稀土金属 纯稀土金属因其化学性质活泼, 极易同氧、 硫、氮作用生成稳定的化合物, 当受到剧烈摩 擦与冲击发生火花时, 可引燃易燃物。因此, 早在1908 年它就被制成打火石。现已查明, 17 种稀土元素中有铈、镧、钕、镨、钐和钇等六 种元素具有特别良好的纵火性能。人们将稀土 金属的纵火性制成了各式燃烧武器, 例如美国 “马克— 82 型”227 kg 航弹采用稀土金属内衬, 除了产生爆炸杀伤效应处, 还产生纵火效应。 美国空对地“阻尼人”火箭战斗部内装108 个 稀土金属方棒作内衬, 取代部分预制破片, 静 爆破试验证明, 其点燃航空油料的能力比无内 衬的高44% 。
稀土在航空工业中的应用现状与发展趋势
稀土在航空工业中的应用现状与发展趋势中国航空工业总公司航空稀土推广应用办公室李金桂1.前言早在50年代我国仿制的飞机和导弹的蒙皮、框架及发动机机匣已采用稀土镁合金,70年代后,随着我国稀土工业的迅速发展,航空稀土开发应用跨入了自行研制的新阶段。
新型稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金、非金属材料、功能材料及稀土电机产品也在歼击机、强击机、直升机、无人驾驶机、民航机以及导弹卫星等产品上逐步得到推广和应用。
2.稀土材料及其在航空工业中的应用2.1稀土镁合全稀土镁合金比强度较高,对减轻飞机重量,提高战术性能具有广泛的应用前景。
中国航空工业总公司(简称:中航总)研制的稀土镁合金包括铸造镁合金及变形镁合金约有10多个牌号,很多牌号已用于生产,质量稳定。
例如:以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6铸造镁合金已扩大用于直升机后减速机匣、歼击机翼肋及30KW发电机的转子引线压板等重要零件。
中航总与有色金属总公司联合研制的稀土高强镁合金BM25已代替部分中强铝合金,在强击机上获得应用。
“八、五”期间,为了扩大稀土镁合金的推广应用,还开展了稀土镁合金在医学工程上的应用。
目前该材料正在做医学生物实验,有望稀土镁合金作为人工骨接材料代替现用金属夹具,减少病人第二次取出夹具的手术,又将开辟了一个新的广阔的应用天地。
稀土铸造镁合金主要用作200~300℃以下长期使用,它具有好的高温强度和长期抗蠕变性能。
各种稀土元素在镁中的溶解度不同,增加的顺序为镧、混合稀土、铈、镨、钕。
它对常温、高温力学性能的良好影响也随之增加。
中航总研制的以钕为主要添加元素的ZM6合金在热处理后不但具有高的室温力学性能,而且还有良好的高温瞬时力学性能和抗蠕变性能,可在室温下使用,也可在250℃下长期使用。
随着含钇抗蚀新型铸造镁合金的出现,近年来铸造镁合金重新受到国外航空工业的青眯。
在镁合金中添加适量的稀土金属以后,可以增加合金的流动性,降低微孔率,提高气密性,显著改善热裂和疏松现象,使合金在200~300℃高温下仍具有高的强度和抗蠕变性能。
稀土的应用
稀土的应用
稀土是一类金属元素,具有蓝变、稀有、轻重、磁致伸缩性质的特殊性,可以广泛应用于日常生活中的各个领域。
1、稀土金属用于照明行业,可以制成节能灯、投光灯、室外照明灯等,具有环保及节能的特性,可以大大节省用电量;
2、稀土金属应用于制冷行业,稀土冷却剂可以有效降低制冷机组的运行温度、增加效率;
3、稀土金属应用于电子行业,可以用于电路板材料中,大大改善电路版的稳定性、绝缘性和耐候性;
4、稀土金属应用于汽车行业,它的涡轮增压器可以有效提高发动机的输出功率;
5、稀土金属应用于航空航天行业,可以用于制造发动机、电机和热屏,可以提高火箭、飞机的安全性;
6、稀土金属应用于自动化行业,可以用于制作智能控制系统、智能传感器和机器人,可以提高工厂生产效率;
7、稀土金属应用于医疗行业,可以用于制作MRI、影像飞行器和医用放射机,可以提高检查的准确率。
以上就是稀土的用途介绍,可见稀土的应用非常广泛,它的存在可以为我们的生活提供更为优质的服务。
稀土的介绍及其军事上用途
稀土的介绍及其军事上用途啥是稀土?稀土是稀土元素(或称稀土金属)的简称,是17种元索构成的一个金属大家族,第三副族中的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等等15个镧系元素(具有共同的4f电子轨迹)以及性质与它们附近的钪和钇。
‘稀土’是由18世纪末被发现时而得名,当时认为它们很稀贵,其氧化物又有难溶于水的“土性”,故称为稀土。
现在看来,稀土在地壳中的重量百分含量(克拉克值)比铜、铅、锌、银等多见金属元索还要高,性质也不像土,而是一组性质非常生动的金属,但“稀土”这个独特的名称却被沿用至今。
从1794年发现第一个稀土元素钇,到1972年发现自然界的稀土元素钷,历经178年,大家才把17种稀土元索悉数在自然界中找到。
本年由于工业提纯和冶炼技术的开展,除元素钷以外,都能取得高纯的稀土氧化物和稀土金属。
稀土的使用也跟着科技的开展从初级到高档,从19世纪末使用稀土制作汽汽灯纱罩、打火石和弧光灯碳棒等初级使用商品开展到现在把稀土广泛使用于彩电荧光屏、三基色节能灯、绿色高能充电电池、汽车尾气净化催化剂、电脑驱动器、核磁共振成像仪、固体激光器、光纤通讯和磁悬浮列车等高科技领域。
我国是稀土资本最丰厚的国家,稀土储量和产值均居国际首位,在19个省市自治区都发现有稀土矿藏,并且矿藏品种齐全。
从北京沿京包铁路西行约800公里,就到了我国闻名的草原钢城-内蒙古包头市,再向北行150公里,能看到一座独特的矿山,这即是誉满全国的白云鄂博矿(“白云鄂博”在内蒙古语中是“绮丽宏伟”的意思),它不可是座巨大的铁矿山(包钢钢铁原料基地),还是国际最大的稀土矿山,稀土储量简直占国际总储量的一半(以轻稀土为主),并且因稀土与铁共生。
能够随铁挖掘归纳收回使用,出产成本低,市场竞争力强。
在四川凉山州和山东微山区域蕴藏着优质氟碳铈镧型轻稀土矿。
广东和台湾滨海有丰厚的独居石型稀土矿。
格外令世人注意图是在我国南岭区域,包含江西、广东、福建、湖南、广西等省(自治区)蕴藏着我国所特有而又极为丰厚的离子型稀土矿,它们所富含的钇、铽等中重稀土储量占国际一半以上。