稀土元素ppt课件
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稀土元素的光谱特征ppt课件
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
c.谱带的范围较广 在近紫外、可见光和近红外都能得到
稀土离子的光谱。 Sc,Y,La,Lu三价离子是封闭壳层，从
基态跃迁至激发态所需能量较高，因而 它们在 200-1000nm范围内无吸收，无 色。
在稀土离子可能存在的组态中，4fn是 能量最低的组态，因此在光谱性质的研究 中也是最重要的。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
2.能级图
三价稀土离子的4fn组态能级见下图。各能级均
以光谱支项表示。图中数值是从中性原子或离子的发
4fn→4fn-15d1跃迁强度较大。 摩尔消光系数 Є＝50-800 l/molcm。 稀土离子（III）的4fn → 4fn-15d1
跃迁吸收带一般出现在紫外光区。 并具有以下 特点：
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
X103cm-1
24 22
3P2
20
18
16
14 12
10
1G4
8 6
33FF34
3F2
4
3H6
2
3H5
3H4 Pr
4G7/2 4G5/2
5D3 5D2
5D1 5D0
5D3 5D4
6F11/2 6F9/2 6F7/2 6H15/2 6H13/2 6H11/2 6H9/2 6H7/2 6H5/2
稀土资源的综合利用幻灯片PPT
3、稀土元素的研究与应用
3.3 稀土元素对钢机械性能的影响
提高钢的抗疲劳性 如 25MnTiB 钢 的 脉 动 弯 曲 疲 劳 平 均 寿 命 提 高 2.27 倍；55SiMnVB钢的低频疲劳寿命提高46%，高频 疲劳寿命提高80%；Cr15SiMn钢使8206型推力轴 承的接触疲劳寿命提高59.1%。
3.5 稀土元素在高新技术产业上的研究与应用
稀土永磁材料
(1) 从电能转换为机械能方面的应用。这是最广泛 的, 其中有各种类型的永磁发动机。 (2) 从机械能转换成电能方面。此种功能的元件应 用于传感器、拾音器、发动机的转速计和医疗核磁 共振扫描仪。 (3) 用于直接利用磁铁的吸力和斥力制造的设备。 如磁选机、起重磁铁、磁制动器等。 (4) 用于行波管、速调管、磁控管等离子束和电子 束偏转效应元件; 转速表、速度表、电流表、电压 表等计测装置
1、稀土金属属性
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)。
根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质， 以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产 生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为二组： 轻稀土（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、 钐、铕、钆；重稀土（又称钇组）包括：铽、镝、 钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
2、世界稀土资源分布
稀土元素-介绍PPT课件
稀土元素简介
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1
一、稀土元素介绍 二、稀土元素的一般物理性质 三、稀土元素的非金属化合物 四、稀土元素与化合物的反应.源自2一、稀土元素介绍
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)。
2RE3++3CO32- → RE2(CO3)3 RE2(CO3)3在900oC时热分解为氧化物。
RE2(CO3)3 → RE2O3+3CO2
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13
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15
性质： 镧系元素硫酸盐和硫酸铝相似，易溶于水，含结晶水
Ln2(SO4)3·xH2O；脱水时经历以下三步： Ln2(SO4)3·xH2O→ Ln2(SO4)3 →Ln2O2SO4 →Ln2O3
惰性气氛中也被氧化，形成三价氧化物。 二价稀土元素的氢氧化物Eu(OH)2可用10mol/L
NaOH和金属Eu反应制备;
Eu+3H2O → Eu(OH)2H2O+H2
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10
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11
（三）、稀土元素的几种含氧酸盐
一、稀土元素的碳酸盐
稀土水合碳酸盐能与大多数酸反应，在水中的溶解 度在10-5~10-7mol/L范围内。稀土碳酸盐在900oC时分解成 氧化物。向可溶性的稀土盐溶液中加入略过量的 (NH4)CO3，可生成 (RE2CO3)3（正碳酸盐）：
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1
一、稀土元素介绍 二、稀土元素的一般物理性质 三、稀土元素的非金属化合物 四、稀土元素与化合物的反应.源自2一、稀土元素介绍
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)。
2RE3++3CO32- → RE2(CO3)3 RE2(CO3)3在900oC时热分解为氧化物。
RE2(CO3)3 → RE2O3+3CO2
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性质： 镧系元素硫酸盐和硫酸铝相似，易溶于水，含结晶水
Ln2(SO4)3·xH2O；脱水时经历以下三步： Ln2(SO4)3·xH2O→ Ln2(SO4)3 →Ln2O2SO4 →Ln2O3
惰性气氛中也被氧化，形成三价氧化物。 二价稀土元素的氢氧化物Eu(OH)2可用10mol/L
NaOH和金属Eu反应制备;
Eu+3H2O → Eu(OH)2H2O+H2
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（三）、稀土元素的几种含氧酸盐
一、稀土元素的碳酸盐
稀土水合碳酸盐能与大多数酸反应，在水中的溶解 度在10-5~10-7mol/L范围内。稀土碳酸盐在900oC时分解成 氧化物。向可溶性的稀土盐溶液中加入略过量的 (NH4)CO3，可生成 (RE2CO3)3（正碳酸盐）：
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稀土纳米材料 pptppt课件
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独居石
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6
镧
铈
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氟碳铈矿
化学成分性质：（Ce，La）。机械混入物有SiO2、 Al2O3、P2O5。氟碳铈矿易溶于稀HCl、HNO3、 H2SO4、H3PO4。
晶体结构及形态：六方晶系。复三方双锥晶类。晶体 呈六方柱状或板状。细粒状集合体。
物理性质：黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃光泽、 油脂光泽，条痕呈白色、黄色，透明至半透明。硬度 4～4.5，性脆，有时具放射性、具弱磁性。在薄片中 透明，在透射光下无色或淡黄色，在阴极射线下不发 光。
掺稀土的ZrO2是一种应用广泛的陶瓷材料，添加 Y2O3, CeO2或La2O3 等稀土元素的作用在于防止 ZrO2高温相变和变脆，生成ZrO2相变增韧陶瓷结构 材料。纳米Y2O3-ZrO2陶瓷具有很高的强度和韧性， 可用作刀具、耐腐零件，可制成陶瓷发动机部件；用 于燃料电池作为固体电解质。
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稀土纳米材料
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1
概念
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，虽然在地球上储量非常巨大，但 冶炼提纯难度较大， 显得较为稀少，得 名稀土。
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2
主要元素
根据稀土元素原子电子层结构和物理化 学性质，以及它们在矿物中共生情况和 不同的离子半径可产生不同性质的特征， 十七种稀土元素通常分为二组：
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14
1、稀土纳米陶瓷材料
纳米陶瓷具有超塑性，高的断裂韧性，能降低烧结温 度和提高烧结速度等优点，其原因在于利用纳米粒子 的粒径小、比表面积大并具有高的扩散速率。例如， 10nm的陶瓷微粒比10µm的烧结速度提高12个数量 级，这是因为纳米陶瓷低温下烧结的过程主要受晶界 扩散控制，就导致烧结速度由晶粒尺寸来决定。
稀土元素介绍及其应用-PPT精品文档
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。如黄色、紫罗兰色、绿色、桃 红色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物 可以制造耐高温透明陶瓷(应用于激光等领 域)、耐高温坩埚(冶金)。
电光源工业领域
• 稀土作为荧光灯的发光材料，是节能性的 光源，特点是光效好、光色好、寿命长。 比白炽灯可节电75—80%。
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、形核剂核对有害元素的 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。
• 稀土元素是现代高科技所必需的，从航空到核能， 都离不开稀土元素。我国是的稀土产量是世界第一， 约占世界总量的60％，但是由于我国的分离稀土的 技术、设备落后，成本高、而且只能分离出一部分。 于是我国只能出口廉价的矿石给日本、美国，却要 以高昂的价价格从他们那买回来必需的稀土元素。 我国一年进口的稀土元素所花的钱甚至比出口稀土 矿石所得到的钱还要多。 • 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。
稀土元素在自然界的分异课件
揭示岩石形成过程
通过分析岩石中稀土元素与其他元素的关系 ，可以了解岩石的形成过程和地质环境。
油气勘探与矿产资源评价
预测油气资源和矿产资源
通过分析地层和岩石中稀土元素的含量和分布，可以预测油气资源和矿产资源的分布和 潜力。
评估资源开发利用价值
根据稀土元素在矿产资源中的含量和分布，可以评估资源开发利用的经济价值和可行性 。
稀土元素在自然界的分异课件
目录
• 稀土元素简介 • 稀土元素在自然界中的分布 • 稀土元素的分异过程 • 稀土元素的地质应用 • 环境影响与可持续发展 • 研究展望与未来趋势
01
稀土元素简介
定义与特性
定义
稀土元素是指元素周期表中原子 序数为57-71的15种镧系元素， 以及与镧系元素化学性质相近的 钪（Sc）和钇（Y）。
稀土元素在环保领域的应用前景
废水处理
利用稀土元素的吸附和催化作用 ，处理工业废水中的重金属离子 和有机污染物，降低环境污染。
大气治理
利用稀土元素的催化氧化作用， 处理大气中的氮氧化物和硫氧化
物等污染物，改善空气质量。
土壤修复
利用稀土元素的生物有效性，促 进土壤微生物的生长和繁殖，改
善土壤环境质量。
04
稀土元素的地质应用
地质年代学研究
确定岩石和矿物的形成年代
通过分析稀土元素在岩石和矿物中的含量和分布，可以推断出它们的形成时间和 地质历史。
揭示地球演化过程
通过研究不同地质年代的岩石和矿物中稀土元素的变化，可以了解地球的演化历 史和地质事件。
岩石与矿物研究
识别岩石类型和矿物成分
稀土元素在不同类型的岩石和矿物中的含量 和分布不同，因此可以用来鉴别岩石类型和 矿物成分。
稀土元素化学(共10张PPT)
第7页，共10页。
2.稀土氧化物的性质
稀土氧化物除Ce,Pr,Tb外可用RE2O3通式表示，可通过灼烧氢氧化物、 RE2(CO3)3或RE2(C2O4)3制备，在空气中灼烧Ce,Pr,Tb的氢氧化物、 RE2(CO3)3或RE2(C2O4)3，则得到CeO2,Pr6O11，Tb4O7等化合物。
在封闭管中，将金属RE与S 按一定的比例混合，缓慢升温，然后保持在1000℃，即可得到RES. RES的结构属于面心立方NaCl型结构，每个RE原子周围有6个S原子，而每个S原子周围有6个RE原子，即RE和S的配位数为6。
相应的盐，并放出硫化氢。 2.硫化物的熔点较高，RE2S3在熔点时有较高的蒸汽压，在高温时分解， 如Sm2S3与1800℃分解成Sm3S4和S，Y2S3在1700℃分解为Y5S7.
第6页，共10页。
（3）结构
RES的结构属于面心立方NaCl型结构，每个RE原子周 围有6个S原子，而每个S原子周围有6个RE原子，即 RE和S的配位数为6。
（五）氧化物和氢氧化物
1.稀土氧化物的制备
稀土氧化物除Ce,Tb,Pr外可用RE2O3通式表示，它可通过灼烧氢 氧化物、RE2(CO3)3,RE2(C2O4)3制备，在空气中灼烧Ce,Pr,Tb的灼 烧氢氧化物、RE2(CO3)3,RE2(C2O4)3，则得到CeO2,Pr6O11和Tb4O7
等氧化合物
第5页，共10页。
Ce2S3 → Ce3S4→ CeS
混RE合N物遇加水热后稀到会1土缓0慢00中水~1解2E0并0u℃放S。出不氨气能： 用该法制备，但可用H2S和EuCl反应制得。
稀土氢氧化物是一种胶状沉淀，受热不稳定，高于200℃，则发生脱水反应生成REO(OH),温度高则会生成RE2O3。 REN遇水后会缓慢水解并放出氨气：
2.稀土氧化物的性质
稀土氧化物除Ce,Pr,Tb外可用RE2O3通式表示，可通过灼烧氢氧化物、 RE2(CO3)3或RE2(C2O4)3制备，在空气中灼烧Ce,Pr,Tb的氢氧化物、 RE2(CO3)3或RE2(C2O4)3，则得到CeO2,Pr6O11，Tb4O7等化合物。
在封闭管中，将金属RE与S 按一定的比例混合，缓慢升温，然后保持在1000℃，即可得到RES. RES的结构属于面心立方NaCl型结构，每个RE原子周围有6个S原子，而每个S原子周围有6个RE原子，即RE和S的配位数为6。
相应的盐，并放出硫化氢。 2.硫化物的熔点较高，RE2S3在熔点时有较高的蒸汽压，在高温时分解， 如Sm2S3与1800℃分解成Sm3S4和S，Y2S3在1700℃分解为Y5S7.
第6页，共10页。
（3）结构
RES的结构属于面心立方NaCl型结构，每个RE原子周 围有6个S原子，而每个S原子周围有6个RE原子，即 RE和S的配位数为6。
（五）氧化物和氢氧化物
1.稀土氧化物的制备
稀土氧化物除Ce,Tb,Pr外可用RE2O3通式表示，它可通过灼烧氢 氧化物、RE2(CO3)3,RE2(C2O4)3制备，在空气中灼烧Ce,Pr,Tb的灼 烧氢氧化物、RE2(CO3)3,RE2(C2O4)3，则得到CeO2,Pr6O11和Tb4O7
等氧化合物
第5页，共10页。
Ce2S3 → Ce3S4→ CeS
混RE合N物遇加水热后稀到会1土缓0慢00中水~1解2E0并0u℃放S。出不氨气能： 用该法制备，但可用H2S和EuCl反应制得。
稀土氢氧化物是一种胶状沉淀，受热不稳定，高于200℃，则发生脱水反应生成REO(OH),温度高则会生成RE2O3。 REN遇水后会缓慢水解并放出氨气：
稀土元素地球化学
共16个元素。
La
2. 稀土元素的分组
Ce
Pr
2.1 二分法
Nd
Pm
1）轻稀土元素 (LREE，ΣCe族稀土)
Sm
Eu
从La到Eu7个元素
Gd
Tb
2）重稀土元素 (HREE ，ΣY族稀土)
Dy
从Gd到Lu+Y 9个元素
Ho
Er
Tm
Yb
Y
La
2. 稀土元素的分组
Ce
2.2 三分法
Pr
Nd
1）轻稀土元素 (LREE)
全部的REE均显示稳定的正3价状态
2. 稀土元素的离子价态
Eu：[Xe]4f76s2 Eu2+ Yb：[Xe]4f146s2 Yb2+
Ce：[Xe]4f15d16s2 Ce4+
Tb：[Xe]4f96s2
Tb4+
第三节 稀土元素地球化学
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
第三节 稀土元素地球化学
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
（二）稀土元素的性质
1 电子构型 2 离子价态 3 离子半径 4 稀土元素的元素置换 5 稀土元素的分配系数
5. 稀土元素的分配系数
1）特定矿物REE分 配系数的模式一 般不变，数值上 看，富硅体系一 般高于基性体系。
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
（二）稀土元素的性质
第三节 稀土元素地球化学
La
2. 稀土元素的分组
Ce
Pr
2.1 二分法
Nd
Pm
1）轻稀土元素 (LREE，ΣCe族稀土)
Sm
Eu
从La到Eu7个元素
Gd
Tb
2）重稀土元素 (HREE ，ΣY族稀土)
Dy
从Gd到Lu+Y 9个元素
Ho
Er
Tm
Yb
Y
La
2. 稀土元素的分组
Ce
2.2 三分法
Pr
Nd
1）轻稀土元素 (LREE)
全部的REE均显示稳定的正3价状态
2. 稀土元素的离子价态
Eu：[Xe]4f76s2 Eu2+ Yb：[Xe]4f146s2 Yb2+
Ce：[Xe]4f15d16s2 Ce4+
Tb：[Xe]4f96s2
Tb4+
第三节 稀土元素地球化学
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
第三节 稀土元素地球化学
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
（二）稀土元素的性质
1 电子构型 2 离子价态 3 离子半径 4 稀土元素的元素置换 5 稀土元素的分配系数
5. 稀土元素的分配系数
1）特定矿物REE分 配系数的模式一 般不变，数值上 看，富硅体系一 般高于基性体系。
一、稀土元素的主要性质
（一）稀土元素及其分组
La-Lu+Y, LREE,HREE,MREE
（二）稀土元素的性质
第三节 稀土元素地球化学
稀土元素-稀土的应用PPT文档共17页
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
稀土元素-稀土的应用
பைடு நூலகம்6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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稀土元素
2
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3
4
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。
氯 化 镧 粉 末
化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
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铈可作催化剂金 耐 高 热 ︐ 可 以 用 来 制 造 喷 气 推 进 器 零 10 件
镨
★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。 ★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。 ★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。我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。 ★镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越 广。 11
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钐钴磁体元件
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铕
氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于红色荧光粉的激活剂，
Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S：Eu3+是发光效率、涂
敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率 和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。近年氧化铕还用 于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用 于制造有色镜片和光学滤光片，用于磁泡贮存器件，在原子反 应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。
钷 造为 放核 射反 性应 元堆 素生 产 的 人
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钐
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。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系 两类。70年代前期发明了SmCo5系，后期发明了Sm2Co17 系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度 不需太高，从成本方面考虑，主要使用95%左右的产品。此外， 氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外，钐还具有核性 质，可用作原子能反应堆的结构材料，屏敝材料和控制材料， 使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。 “爱国者”导弹的防空导弹能力，也来自于制导系统中大约4公 斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦。
5
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
6
铈
★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。 ★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。
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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。
25
铽
★荧光粉：于三基色荧光粉中的 绿粉的激活剂，如铽激活的磷酸 盐基质、铽激活的硅酸盐基质、 铽激活的铈镁铝酸盐基质，在激 发状态下均发出绿色光。 ★磁光贮存材料：近年来铽系磁 光材料已达到大量生产的规模， 用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光 光盘，作计算机存储元件，存储 能力提高10～15倍。
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钕
钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的 热点。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”，以其优异的性能广泛用于电子、机械等 行业。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁 性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合 金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀 性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激 光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。 在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒 创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。 随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有 更广阔的利用空间。 13
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★磁光玻璃 含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转 器、隔离器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金 (TerFenol)的开发研制，更是开辟了铽的新用途，Terfenol是 70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有 时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首 先研制，当Terfenol置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般 磁性材料变化大这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。 铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广 泛应用于多种领域，从 燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机构和 飞机太空望远镜的调节 机翼调节器等领域。
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钆
★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。 ★其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅 网。 ★在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。 ★在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。 ★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。 ★用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。
★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。 7
★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
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M1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
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钷
★可作热源。为真空探测 和人造卫星提供辅助能量。 ★(2)Pm147放出能量低 的β 射线，用于制造钷电 池。作为导弹制导仪器及 钟表的电源。此种电池体 积小，能连续使用数年之 久。此外，钷还用于便携 式X-射线仪、制备荧光粉、 度量厚度以及航标灯中。
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先来欣赏几张图片
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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。
氯 化 镧 粉 末
化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
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铈可作催化剂金 耐 高 热 ︐ 可 以 用 来 制 造 喷 气 推 进 器 零 10 件
镨
★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。 ★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。 ★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。我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。 ★镨还可用于磨料抛光。另外，镨在光纤领域的用途也越来越 广。 11
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钐钴磁体元件
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铕
氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于红色荧光粉的激活剂，
Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S：Eu3+是发光效率、涂
敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率 和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。近年氧化铕还用 于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用 于制造有色镜片和光学滤光片，用于磁泡贮存器件，在原子反 应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。
钷 造为 放核 射反 性应 元堆 素生 产 的 人
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钐
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。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系 两类。70年代前期发明了SmCo5系，后期发明了Sm2Co17 系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度 不需太高，从成本方面考虑，主要使用95%左右的产品。此外， 氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外，钐还具有核性 质，可用作原子能反应堆的结构材料，屏敝材料和控制材料， 使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。 “爱国者”导弹的防空导弹能力，也来自于制导系统中大约4公 斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦。
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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
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铈
★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。 ★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。
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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。
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铽
★荧光粉：于三基色荧光粉中的 绿粉的激活剂，如铽激活的磷酸 盐基质、铽激活的硅酸盐基质、 铽激活的铈镁铝酸盐基质，在激 发状态下均发出绿色光。 ★磁光贮存材料：近年来铽系磁 光材料已达到大量生产的规模， 用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光 光盘，作计算机存储元件，存储 能力提高10～15倍。
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钕
钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的 热点。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”，以其优异的性能广泛用于电子、机械等 行业。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁 性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合 金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀 性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激 光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。 在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒 创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。 随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有 更广阔的利用空间。 13
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★磁光玻璃 含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转 器、隔离器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金 (TerFenol)的开发研制，更是开辟了铽的新用途，Terfenol是 70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有 时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首 先研制，当Terfenol置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般 磁性材料变化大这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。 铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广 泛应用于多种领域，从 燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机构和 飞机太空望远镜的调节 机翼调节器等领域。
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钆
★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。 ★其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅 网。 ★在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。 ★在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。 ★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。 ★用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。
★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。 7
★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
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M1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
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钷
★可作热源。为真空探测 和人造卫星提供辅助能量。 ★(2)Pm147放出能量低 的β 射线，用于制造钷电 池。作为导弹制导仪器及 钟表的电源。此种电池体 积小，能连续使用数年之 久。此外，钷还用于便携 式X-射线仪、制备荧光粉、 度量厚度以及航标灯中。