钕玻璃的用途
钕的性质及相关应用场景
钕的性质及相关应用场景钕是一种化学元素，原子序数为60，化学符号为Nd。
它是一种银白色的金属，在常温常压下稳定。
钕具有一些特殊的性质，这些性质使得它在许多应用领域具有广泛的用途。
首先，钕具有较高的磁性。
它是一种强磁性材料，常常被用作制造永磁材料。
钕的永磁性能非常好，可以制造出高磁感应强度和高磁能积的磁体。
因此，钕永磁材料被广泛用于电动机、发电机、磁盘驱动器、磁体等等。
其次，钕是一种良好的光学材料。
它能够吸收和发射特定的光波长，对于激光器和光纤通信非常有用。
钕掺杂的激光晶体可以用于制造固体激光器，可广泛应用于医学、通信、测量和材料加工领域。
此外，钕也可以用来增强玻璃的抗紫外线性能，因此也常用于制作太阳镜和汽车窗玻璃。
另外，钕在核反应堆中有广泛的应用。
钕可以吸收中子，因此可以用来控制反应堆的中子流和反应速率。
钕还可以用来制造核燃料元件和热中子源。
此外，钕还有一些其他的应用。
钕可以合金化，使得合金具有较高的强度和耐磨性，因此在制造航空发动机等高温和高压应用设备时，常常会使用钕合金。
钕基合金还具有较好的耐腐蚀性和抗疲劳性能，因此也可用于制造海洋设备和化学设备等。
除了以上应用，钕在生物医学领域也有一些潜在的应用。
钕可以被用作一种对比剂，以提高核磁共振成像（MRI）的图像对比度。
此外，钕还可以被用作药物的载体，将药物传递到特定的部位。
总之，钕是一种具有特殊性质的化学元素，具有广泛的应用场景。
它被广泛应用于永磁材料、光学材料、核反应堆、合金制造和生物医学等领域。
未来随着科学技术的进步，钕的更多应用可能会被发现和开发出来。
稀土光学玻璃
图4是掺铒、掺镱浓度相 同,为0.1 at.%和0.5 at.%, 掺钕浓度分别为0.1 at.%、 0.3 at.%和0.5 at.%的3种 铒镱钕共掺硅酸盐玻璃折 射率随波长变化的曲线. 可以看出,掺钕浓度为 0.1at.% 0.3 at.% 0.1at.%和0.3 at.%的样品 在496 nm同样出现折射率 的极小值;当掺钕浓度增加 到0.5 at.%时,此现象消失, 但极大值出现在514 nm附 近,同样表明该样品吸收带 向长波方向移动.
光学纤维
三、磁光玻璃
磁光玻璃是具有磁光效应的一类玻璃.即它在磁场 作用下通过光时能产生偏转面旋转的现象. 磁光玻璃要求有高的费尔德常数。 磁光玻璃分为正旋(逆磁性)玻璃和反旋(顺磁性)玻 璃两类.前者含大量Pb2+、Te2+、Sb2+、Sn2+等抗 磁性离子，用重火石玻璃和硫化砷玻璃作基础系 统。反旋玻璃含顺磁离子Ce3+、Pr3+、Dy3+、 Tb3+、Eu3+等.色散大的Ce3+、Pr3+、Eu3+或P值大 的Dy3+、Tb3+的玻璃，其费尔德常数都大，而且 玻璃中稀土离子含量较大。
发光玻璃
稀土光学玻璃的发展与现状
20世纪20年代稀土光学玻璃就问世了， 距今已经快有近百 年的历史了，1925年美国开始研究硼酸盐的稀土光学玻璃， 1938年又创造了高折射、低色散特性的含镧光学玻璃，从 而扩大了光学玻璃的光学常数范围。二次世界大战后，稀土 在光学玻璃中的应用日益广泛。随后，世界各国都纷纷进行 镧硼酸盐 系光学玻璃的研究，生产和应用。至今，这种玻 璃材料向着更高级的系列化趋势迅速发展。 我国对稀土玻璃的研究起步较晚，技术上与其他国家的差别 还比较大，我国是最大的光玻冷加工国，稀土光玻精密型料 产品需求巨大。但是由于稀土光学玻璃精密型料技术难度高， 此前国内生产企业与科研机构一直未能掌握，致使稀土光学 玻璃精密型料全部依赖进口。日本等少数发达国家应用技术 几乎垄断了稀土光学玻璃精密型料的市场。
钕玻璃的用途
钕玻璃的用途1. 引言钕玻璃是一种被广泛应用于各个领域的材料，其独特的光学和磁学性能使其成为许多科技产品的重要组成部分。
本文将详细探讨钕玻璃在不同领域的用途。
2. 激光技术2.1 激光放大器•钕玻璃被广泛应用于激光放大器中，用于放大激光信号。
•其较宽的工作波长范围和高的能量储存密度使其成为激光器的理想放大介质。
2.2 激光器材料•钕玻璃是一种重要的激光介质，在高功率激光器中具有重要作用。
•它具有良好的波长选择性和高的光学透明度，可用于制造各种类型的激光器。
2.3 科学研究•钕玻璃在科学研究中被用于光学调Q技术，用于产生超短脉冲激光。
•这种超短脉冲激光在生物医学、材料科学等领域有广泛的应用。
3. 光学器件3.1 偏振器件•钕玻璃具有良好的偏光特性，可用于制造偏振片和偏光器件。
•这些器件在光学仪器和通信设备中起到重要的作用。
3.2 光学滤波器•钕玻璃可用于制造光学滤波器，用于选择性地吸收或透过特定波长的光。
•这些滤波器在光学测量和光通信中起到关键作用。
3.3 光学镜片•钕玻璃的高光学透明度和低散射性能使其成为制造光学镜片的理想材料。
•这些镜片在显微镜、激光器和摄像设备等领域中被广泛应用。
4. 磁学应用4.1 磁光器件•钕玻璃具有磁光效应，可以将磁场信息转化为光学信号。
•这种磁光效应可用于制造磁光器件，广泛应用于信息存储和传输领域。
4.2 磁性传感器•钕玻璃在磁性传感器中具有重要的应用，用于检测和测量磁场强度。
•这些传感器在导航、机械控制和科学研究中都有广泛的应用。
4.3 电子器件•钕玻璃在电子器件中也发挥着重要作用，如磁电传感器和电子隔离器件。
•这些器件在电力系统、通信设备和工业控制中具有重要的应用。
5. 总结钕玻璃作为一种独特的材料，具有广泛的应用前景。
本文从激光技术和光学器件、磁学应用等方面探讨了钕玻璃的用途，展示了其在不同领域的重要性。
随着科技的不断发展，相信钕玻璃的应用领域将会进一步拓展，为人类带来更多的创新和进步。
钕玻璃 概念
钕玻璃概念钕玻璃概念钕玻璃是一种特殊的材料，由钕元素与玻璃基质组成。
它在光学、磁学和激光技术等领域具有重要应用。
以下是钕玻璃相关的概念及其相关内容的简要说明。
钕元素•钕元素是一种化学元素，化学符号为Nd，原子序数为60。
•钕元素属于稀土元素，稀土系中的一员。
•钕元素具有较高的磁学性质和光学性质。
玻璃基质•玻璃基质是钕玻璃的主要组成部分，承担了提供结构和稳定性的作用。
•玻璃基质通常由硅氧化物等组成，具有较高的折射率和透明度。
钕玻璃的特性•具有较高的折射率：钕玻璃的折射率一般在左右，使其用于光学器件时具有较低的损耗。
•受激发射能力：钕玻璃能够在激发状态下发出特定波长的光，并具有较高的量子效率。
•良好的光学均匀性：钕玻璃具有均匀的折射率分布，可以制备大尺寸、高品质的光学元件。
钕玻璃的应用领域•激光技术：钕玻璃被广泛用于制备激光器件，如固体激光器和光纤激光器。
它具有较短的激发寿命、较长的自发辐射寿命，适用于高功率和高重复频率的激光器。
•光学通信：钕玻璃作为光纤放大器的材料，可以提供光信号的增益，实现长距离的光纤通信。
•光学显示：钕玻璃可以用于制备光学显示器件，如液晶背光模块，以提高显示效果。
•光学传感：钕玻璃可以用于制备各种传感器，如温度传感器和压力传感器，利用其特殊的光学性质实现对环境参数的检测。
总结：钕玻璃是一种重要的材料，在光学、磁学和激光技术等领域具有广泛的应用。
它由钕元素与玻璃基质组成，具有高折射率、优秀的光学均匀性和受激发射能力。
钕玻璃被用于制备激光器、光纤放大器、光学显示器件和光学传感器等，并在相关领域中发挥重要作用。
制备钕玻璃的方法•熔融法：将钕元素与适量的玻璃基质混合，在高温条件下熔融获得钕玻璃。
•激光沉积法：利用激光束照射钕金属和玻璃基质的混合物，使其融化并沉积形成钕玻璃薄膜或纳米颗粒。
钕玻璃的性能改进和优化•掺杂：通过在钕玻璃中掺入其他元素，如铽、镨等，可以调节光学、磁学和激光性质，实现性能的改进和优化。
四川省成都市2018年中考化学真题(含答案)
2018四川成都市中考化学试题一、选择题1．以下古代生产工艺不涉及化学变化的是（）A．粮食酿酒B．冶炼生铁C．烧制陶器D．棉纱织布2．成都将建设为“美丽宜居公园城市”。
下列做法与此不相符的是（）A．推广燃煤锅炉B．建设天府绿道C．关停膏污染企业D．严控车辆任意鸣笛3．咏梅诗句“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”。
诗人间到香味的原因是（）A．分子很轻B．分子不断运动C．分子体积小D．分子间有间隙4．下列说法正确的是（）A．加油站严禁烟火B．高层楼房着火乘电梯逃生C．燃气泄漏关闭阀门打开排气扇D．灭火要同时破坏燃烧的三个条件5．下列说法正确的是（）A．长期饮用蒸馏水有益健康B．肥皂遇到硬水容易起浮渣C．霉变花生洗净后可以食用D．为了健康大量服用保健品6．下列物质的用途由化学性质决定的（）A．活性炭作除味剂B．液氧用于火箭发射C．石墨用作电刷D．干冰用于食品保鲜7．钕玻璃是激光聚变装置的核心元件。
根据元素周期表中钕的信总判断错误的是（）A．属于金属元素B．质子数为60C．中子数为60D．相对原子质量是144.2 8．下列化学用语正确的是（）A．2个氢原子：H2B．2个氮分子：2C．氧化铁：FeO D．氯化钾：KClO39．我国科学家寻找到新型催化剂，使低温工业产氢取得突破，反应过程图示如下。
相关说法正确的是（）A．反应前后原子数目发生变化B．反应前后分子数目发生变化C．反应前后催化剂化学性质发生改变D．利于氢能源的经济推广10．科学家发现一种新金属。
根据下表信息推测其用途错误的是（）熔点2500℃密度3g/cm3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异A．用于焊接金属B．制造航天飞机C．制外科手术刀D．用于通讯设备11．探究锌、铜、镁的金属活动性时，下列现象、分析或结论正确的是（）A．盐酸的浓度可以不同B．铜片表面有气泡C．镁片的试管表面发烫D．活动性Cu>Zn>Mg 12．下列各组物质的鉴别方法与结论均正确的是（）选项物质方法与结论A黄铜与铜相互刻画，留下痕迹的是黄铜B高锰酸钾与二氧化锰取样加热，伸入带火星木条复燃的是高锰酸钾C氯化钠与硝酸铵取样溶解，试管外壁有水雾的是氯化钠D稀盐酸与稀硫酸取样测pH，pH大的是稀盐酸A．A B．B C．C D．D13．根据图示实验，下列说法正确的是（）A．氯化钠溶液不能溶解其他溶质B．20mL水中溶解氯化钠的最大质量是定值C．加热后溶液中硝酸钾的质量分数变大D．加热后硝酸钾溶液是不饱和溶液14．下图物质经-步反应转化的两种途径，相关说法正确的是（）A．氧化物为SO2B．X只能是硫酸C．②可能有沉淀生成D．①②属于复分解反应二、综合题15．根据图文回答问题。
用于激光核聚变的玻璃_姜中宏
文章编号:0258-7025(2006)09-1265-12用于激光核聚变的玻璃姜中宏1,21中国科学院上海光学精密机械研究所,上海2018002华南理工大学特种功能材料及其制备新技术教育部重点实验室,广东广州510640摘要 介绍并对比了用于高功率激光核聚变的硅酸盐、磷酸盐、氟磷酸盐掺钕玻璃;介绍了玻璃成分与光谱及激光参数的关系,以及非线性折射率和钕离子4F 3/2→4I 11/2能级对不同玻璃成分中的受激发射截面、荧光寿命的影响;此外还对大型激光玻璃的特殊工艺)))磷酸盐激光玻璃的连续熔炼工艺、除水工艺和除铂工艺原理作了讨论。
关键词 材料;激光玻璃;惯性约束聚变中图分类号 T Q 171.73+5 文献标识码 AICF Laser GlassesJIA NG Zhong -hong1,21Shanghai I nstitute of Op tics and Fine M echanics ,T he Chinese A cad emy of S ciences ,S hang hai 201800,China 2K ey L abor ato ry of Sp ecial F unctional Materials and M anuf actur ing T echnology of Ministr y of Ed ucation ,S outh China Univers ity of T echnology ,Guangz hou,Guangd ong 510640,ChinaAbstract T he co mpo sitio n and propert ies of neodymium -doped silicate,phosphate and fluo ro phosphat es g lassesused fo r iner tial co nf inement fusion (ICF)research -simultaneous high energ y and hig h peak pow er (1011~1015W)are rev iewed.O ptical and spectr oscopic pro per ties o f differ ent g lasses for ICF laser application ar e compared,the par ameters consider ed include linear and no nlinear r efractiv e indices,stimulated emission cr oss sect ion,fluor escent lifetime of neodymium ion in 4F 3/2→4I 11/2transition.Some special technolog ies include continuous melting process of phosphate laser g lass,dehydroxy latio n,elimination of platinum inclusion on the large scale laser g lasses are discussed.Key words mater ials;laser g lass;ICF收稿日期:2006-05-10作者简介:姜中宏(1930)),男,中国科学院院士,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员,华南理工大学兼职教授。
稀土元素钕及其应用
稀土元素钕及其应用钕是当今稀土元素家族中最为显赫的成员。
20年前，永磁之王—钕铁硼永磁材料的诞生，使钕一下子身价百倍。
氧化钕和金属钕已成为左右稀土市场、刺激稀土产业迅猛发展的强大拉力，至今势头不衰。
钕和镨同时被发现，并经过了两个阶段。
先是瑞典化学家莫桑德尔(C.G. Mosander) 于1841年在“镧土”中找到“镨钕”,将其定名为“迪迪姆”（Didymium），希腊语为“双胞胎”的意思。
但由于镨钕是性质最为相近、最难分离的一对稀土元素，化学家很难用普通化学方法把他们分开。
所以直到40多年后的1885年，才由奥地利人韦尔斯巴赫（C.F.Auer Von Welsbach）完成了第二个过程，成功地将他们做了“分离手术”。
所以镨钕也是唯一被同时发现的一对稀土元素。
“钕” （Neodymium）在自然界中存量丰富，其地壳中丰度仅次于铈，居稀土元素中第二位。
但由于他难以同镨分离，直到有了离子交换和溶剂萃取提纯技术，才使人们对他的本征性质及用途得以深入研究了解，并实现产业化。
在稀土应用领域中他是后起之秀，但却是稀土家族中最多才多艺的一员，对推动稀土产业发展，尤其是促进稀土在高新技术领域中的应用，发挥着极为重要的作用。
在钕铁硼永磁体问世之前，钕的应用远不如铈，主要以混合轻稀土金属的形式用作钢铁和有色金属添加剂、石油炼制和化工催化剂等。
但到1983年，由于钕铁硼永磁体的问世，使钕的身价倍增，一跃成为稀土家族中最显赫的成员。
钕铁硼的诞生引起国际磁学界的轰动，称这一发现是磁学领域一大突破，被列为当年世界十项重大科技成果之一。
由此，永磁材料也成为钕的最大用户。
钕铁硼永磁材料是目前世界上磁性最强的永磁材料，其磁能积比广泛应用的铁氧体高十倍，比第一代、第二代稀土磁体（钐钴永磁）高约一倍，被誉为“永磁之王”。
用他代替其他永磁材料，可使器件的体积和重量成倍下降。
由于钕资源丰富，与钐钴永磁相比，以铁取代了昂贵的钴，使产品物美价廉，从而获得了极为广泛的应用。
稀土在玻璃陶瓷工业中的应用
稀土在玻璃陶瓷工业中的应用我国玻璃与陶瓷工业中的稀土应用量自1988年以来平均以25%的速度递增，1998年已达约1600吨，稀土玻璃陶瓷既是工业和生活的传统基础材料，又是高科技领域的主要成员。
从全球稀土消费来看，玻璃陶瓷占25.6%，1999年我国仅占10%，因此我国稀土在玻璃与陶瓷中的应用发展的空间很大。
2003年我国在玻璃陶瓷领域应用增长了1倍，稀土应用量在6000吨以上，占国内稀土应用总量的20.3%。
一、稀土玻璃及抛光材料玻璃的制造约有五千多年的历史，光学玻璃的生产也有近二百年的历史，但是稀土元素应用于玻璃制造却只是近百年的事。
19世纪末开始用氧化铈作玻璃脱色剂，20世纪20年代开始研究稀土硼酸盐玻璃，30年代制造了具有高折射率低色散的含镧光学玻璃。
玻璃陶瓷工业是稀土应用的一个重要的传统领域，在国外约占稀土总消费量的33%。
稀土在玻璃工业中被用作澄清剂、添加剂、脱色剂、着色剂和抛光粉，起着其他元素不可替代的作用。
利用一些稀土元素的高折射、低色散性能特点，可生产光学玻璃，用于制造高级照相机、摄像机、望远镜{TodayHot}等高级光学仪器的镜头；利用一些稀土元素的防辐射特性，可生产防辐射玻璃。
利用稀土元素生产的多种陶瓷颜料具有价廉、颜色纯正、艳丽和耐高温的特点，正受到用户的青睐。
1 激光玻璃钕玻璃是目前激光输出脉冲能量最大，输出功率最高的激光玻璃，其大型激光器用于热核聚变等。
双掺Nd3±Yb3+激光玻璃是通过Nd3+对Yb3+敏化，使Yb3+在室温下获1.06μm激光，能级简单，储能效率高，荧光寿命长（是钕玻璃的3倍），二阶非线性系数低，在970nm附近有一强吸收峰，可直接用LnGaAs 半导体激光器泵浦，热稳定性较好，有确定受激发射截面，吸收带较宽，掺杂浓度高等，用于光通讯、高能激光武器（可摧毁导弹、卫星、飞机等大型目标）。
掺铒磷酸盐激光玻璃能实现1.5μm低阈值激光，在大气中传输能力强。
稀土功能材料
π * →π
π* → n
π*→π 是有机化合物产生荧光的主要跃迁类型。
•强荧光的有机化合物具备下特征: ①具有大的共轭π键结构； ②具有刚性的平面结构； ③具有最低的单重电子激发态为S1为π * →π型； ④取代基团为给电子取代基。
稀土超分子配合物发光的 匹配性原则:
• (1) 配体的三重态能级必须高于稀土离子的 受激态能级才能发生能量传递; • (2) 配体的三重态能级远高于稀土离子的最低 发射能级时, 也不能进行能量的有效传递;
应用范围 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 平均 年 增幅 %
企业级存储系 统
传统的服务器 台式电脑 移动电脑/家用 存储 笔记本电脑
4,872
38 11,36 9 270 4,235
4,505
38 10,57 8 384 4,624
4,974
40 10,72 7 584 5,206
二、稀土 “光电磁” 多种功能材料
•稀土永磁材料，
钕铁硼 是当今磁性最强的永磁体，它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用 到了微型电机，工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯，医用
核磁共振成像仪等方面
•稀土镍氢电池材料， •稀土荧光材料， •稀土催化剂。 •稀土激光材料， •稀土精密陶瓷材料。 •稀土超导材料 La-Ba-Cu-O/Y-Ba-Cu-O •生物工程材料等.
• (3) 若两者能量差值太小,配体三重态热去活化
率大于稀土离子的能量传递效率, 致使荧光 效率发射减弱。 • （4）配体含自由羟基、氨基，由于多声子过 程导致稀土荧光减弱甚至消失。
镧系离子根据其发光性能分为三类:
• (1)不能显示荧光的离子及荧光极弱的离子
稀土元素钕的用途
稀土元素钕的用途1.磁性材料：钕铁硼（NdFeB）是目前最强的商用永磁材料，具有优异的磁性能和磁能积。
它在电动汽车、风力涡轮机、计算机硬盘驱动器、电子设备、航空航天等领域中广泛应用。
钕铁硼磁体可以制成小巧轻便的永磁电机和发电机，以及高效能够大量输出功率的电力工具。
2.光学材料：钕玻璃是一种重要的激光材料。
它具有较高的激发激光截面和较长的荧光寿命，适合用于激光器、测距仪、医学和科学研究等领域。
激光点将激发的钕粒子反应产生的锐利光束，用于切割、焊接、材料加工、医学手术等。
3.半导体材料：钕化合物如钕矿石（NdP5O14）和钕磷化物（NdP）等具有良好的半导体性能，可以用于太阳能电池、光电探测器、传感器和光电集成电路等电子器件中。
4.铁合金：钕和铁、钼、铝等金属的合金具有高阻尼性能和高温稳定性，常用于生产铁氢化物储氢材料、汽车部件、弹簧和高速切削工具等。
5.环境保护：钕磁体广泛应用于离心泵和风力涡轮机中，可以提高转子转速和效率，减少能源消耗和碳排放。
此外，钕铁硼磁体也可以用于制造高效的电动汽车和混合动力汽车驱动系统，减少对传统燃油的依赖。
6.医疗应用：钕激光可以被选择性地吸收和传递给目标组织，可以用于激光治疗、眼科手术、皮肤修复和整形美容等领域。
此外，钕磁体也可以用于磁共振成像（MRI）等医学设备中。
7.核工业：钕还可以用于白炽灯和荧光灯中的荧光粉，用于增强光的亮度。
钕还可以用于核反应堆的控制棒，根据钕对中子的吸收能力来调节反应堆的反应速率。
总结起来，稀土元素钕具有多种用途，涉及到永磁材料、光学材料、半导体材料、铁合金、环境保护、医疗应用和核工业等多个领域。
随着科学技术的进步和应用领域的不断扩展，钕的用途还有望进一步延伸和拓展。
稀土元素的应用
2.5、稀土超导材料
由于稀土超导体是一种高温超导材料，可使所 需的环境温度由低温超导材料的液氦区提高到 液氮区（Tc=77K）以上，不但给操作使用带来 了方便，而且也大大降低使用成本。近几年研 究表明，许多单一稀土氧化物及其某些混合稀 土氧化物是高温超导材料的重要原料。一旦高 温超导材料进入实用，整个世界将起翻天覆地 的变化。目前，我国在稀土超导材料的成材研 究方面取得了有意义的突破。
稀土元素的应用
稀土元素独特的电子层结构及物理化学性质，为稀土元素的广泛 应用提供了基础。稀土元素具有独特的4f电子结构、大的原子磁 矩、很强的自旋耦合等特性，与其他元素形成稀土配合物时，配 位数可在6~12之间变化，并且稀土化合物的晶体结构也是多种多 样的。致使稀土元素及其化合物有着极其广泛的应用。 目前世界稀土消费总量的很大一部分是用于材料方面，稀土材料 应用遍及了国民经济中的冶金、机械、石油、化工、玻璃、陶瓷 轻工、纺织、电子、光学、磁学、生物、医学、航空航天和原子 能工业以及现代技术的各大领域的30多个行业。稀土元素在材料 中的应用可以是稀土金属、合金和化合物的形式。在不少情况下， 则是通过添加稀土来改善材料的性能以扩大其应用范围。 稀土发现史及稀土工业史都与稀土应用密切相关。稀土应用一般 可以分为两类，即传统应用和高技术应用。
1.2、机械工业领域
稀土钢和稀土铸铁已被广泛用于火车、钢轨、 汽车部件、各种仪器设备、油气管道和兵器等。 稀土加入各种铝合金或镁合金中，可提高其高 温强度，用以制造轮船引擎上的叶轮、飞机及 汽车发动机和导弹上的部件。在铝-锆合金加入 适当的稀土用作电缆，可以提高电缆的抗拉强 度和耐磨性，而不降低其导电性。具有我国技 术特色的稀土铝电线电缆已被大量用于高压电 力输送系统。利用稀土金属易氧化燃烧的特性， 稀土金属还被用作制造打火石和各种稀土发光 合金。
磁致伸缩
常用形状记忆合金
形状记忆合金 镍-钛系 铜系
目前用量最大 优点：抗拉强度高、疲劳 强度高、耐蚀性好、密度 小、与人体有生物相容性 缺点：成本高、加工困难
缺点：功能不如镍-钛系 优点：成本低、加工容易
铁系
缺点：功能不如铜系 优点：具有价格竞争优势
（二）形状记忆聚合物
形状记忆聚合物不同于马氏体相变，而是基于高分子 材料中分子链的取向与分布的变化过程；
构成
成分：各种氧化物陶瓷。 典型的有：
SnO2、ZnO、 -Fe2O3、ZrO2、 α-Fe2O3、 TiO2等 几何形状：
薄膜型、厚膜型、多孔型
应用
SnO2气敏陶瓷： 用于氢、甲烷、丙烷、乙醇、丙酮、一氧化碳、
激光器
自1960年梅曼研制出第一台红宝石激光器以来，激光器的研制和应用有 了飞速发展，在工业、医疗、民用、国防等领域应用广泛。
激光器主要由三部分组成：激光工作物质、激励能源、光学共振腔。
1）工作物质是激光器的核心，只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光 器的工作物质。
2）激励能源（光泵） 作用是给工作物质以能量，即将原子由低能级激 发到高能级的外界能量。
常用热电偶材料
热电偶材料 铜-康铜
镍铬-镍铝 铂铑-铂 钨-铼 金铁
低温热电偶
适合温度范围 -200-400℃
适合温度范围 <1300℃
适合温度范围 <1350℃
短期可达1600 ℃
适合温度范围 <2500℃
短期可达2800 ℃
适合温度范围 -270-0℃
适合温度范围 -269-0℃
常用热电偶材料
T>Tg ， 可 逆 相软化，固定 相在回复应力 的作用下使制 品恢复到初始 形状
钕玻璃 能级
钕玻璃能级一、基础能级结构钕玻璃中的钕离子（Nd3+）的能级结构由多个能级构成，其中包括基态能级、激发态能级和辐射态能级。
1. 基态能级：钕玻璃中的钕离子最低激发能级为基态能级，通常用符号^4I9/2表示。
基态能级是钕离子的稳定能级，具有较长的寿命。
2. 激发态能级：钕离子可以通过吸收外界能量而跃迁到高能的激发态能级。
钕玻璃中常见的激发态能级有^4F3/2、^2H9/2、^4F5/2等。
这些激发态能级具有较短的寿命，能够发生非辐射跃迁。
3. 辐射态能级：钕离子从激发态能级返回基态能级时，会发生辐射跃迁，释放出光子。
辐射态能级是钕玻璃中光学放大的关键能级。
常见的辐射态能级有^4I11/2、^4F7/2等。
二、能级跃迁钕玻璃中的钕离子在受激辐射或受热激发时，会发生能级跃迁。
常见的能级跃迁包括吸收跃迁和辐射跃迁。
1. 吸收跃迁：当钕离子处于基态能级时，吸收外界能量后，钕离子会跃迁到激发态能级。
吸收跃迁是钕玻璃吸收光能的过程。
2. 辐射跃迁：当钕离子处于激发态能级时，经过非辐射跃迁后，钕离子会返回到基态能级，并释放出光子。
辐射跃迁是钕玻璃放大光信号的过程。
三、钕玻璃的应用由于钕玻璃具有特殊的能级结构和光学性质，被广泛应用于激光器、光纤通信等领域。
1. 激光器应用：钕玻璃是一种重要的激光材料。
当钕离子受到外界能量激发时，会发射出一种特定波长的激光。
钕玻璃激光器在医学、材料加工、测量等领域有着广泛的应用。
2. 光纤通信应用：钕玻璃也可用于光纤通信中的光放大器。
光信号在光纤中传输时会衰减，钕玻璃光放大器可以将光信号放大，从而提高信号传输的距离和质量。
3. 光学传感器应用：钕玻璃的能级结构使其在光学传感器中具有独特的应用。
通过测量钕离子能级的变化，可以实现对温度、应变、压力等物理量的测量。
4. 光学存储器应用：钕玻璃是一种潜在的光学存储材料。
钕离子的能级结构可以实现光信息的写入、擦除和读取。
钕玻璃具有特殊的能级结构，其能级分布对其光学性质有重要影响。
金属钕的用途
金属钕的用途
金属钕（Neodymium）是一种稀土元素，它具有多种重要的用途。
以下是一些金属钕的主要应用领域：
1. 磁体制造：钕磁体是金属钕最重要的应用之一。
由于钕磁体具有极高的磁能积和较高的磁导率，它们广泛用于制造强力永磁体，例如用于电机、发电机、声音设备、硬盘驱动器、电动工具和汽车马达等。
2. 激光技术：金属钕用作激光材料的掺杂剂。
它被广泛用于制造固体激光器，如激光切割、激光打标和医学激光设备等。
3. 玻璃和陶瓷工业：金属钕可用于制造颜色玻璃和陶瓷材料，赋予它们独特的颜色和光学效应。
它还用于制造钕玻璃激光放大器，用于通信和科学研究领域。
4. 铁矿石冶炼：金属钕在冶炼铁矿石过程中被用作添加剂，以提高铁的性能和质量。
5. 化学催化剂：钕化合物在某些化学反应中作为催化剂使用，促进特定化学过程的进行。
除了上述应用，金属钕还在其他领域有一些特定的用途，如电池材料、光学器件、核能研究等。
金属钕的独特性质使得它在许多高科技和工业应用中发挥着重要的作用。
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第五章 稀土玻璃陶瓷和耐高温
二、稀土自动调光玻璃 含银的感光玻璃中添加氧化铈后对紫外线就产生敏感。 含铈和铕的玻璃的太阳镜，在阳光下自动变暗，在遮阴处又恢复原色。 三、稀土耐高温和耐辐射光学玻璃 在硅酸盐、硼酸盐或铅玻璃中，加CeO2大于2%作稳定剂，可制得耐辐射玻璃。 含CeO2玻璃在射线下，其透明度不受影响，因此可用于制造阴极射线管和反 应堆的玻璃罩及防核辐射光学仪器。 氧化钇中掺入10%氧化钍，经冷压成型后制成的玻璃，从可见光到红外都是透 明玻璃，并可在1900℃高温下使用，用于火箭，高温炉。
4．稀土氧化物陶瓷：透明氧化钇陶瓷是一种主成份为Y2O3ol）的ThO2，在氢气中 于2000℃高温烧成的透明多晶体。即使在远红外区仍有约80%的直线通过率， 是一种优良的高温红外材料和电子材料。在真空技术、仪器光学、红外光学及 陀螺仪等上有重要应用。 5．稀土超导陶瓷：REBa2 Cu3 O7-δ 是转变温度90K左右的新型高温超导材料， 自1986年问世以来得到世界各国的高度重视，其巨大应用前景为无能量损耗运 距离输电、大容量高效率的超导发电机和电动机、小型超高速的第五代计算机 等。 四、稀土阴极发射材料和发热材料 六硼化镧（LaB6 ）阴极与钨阴极相比，具有发射电流大、寿命长、性能稳定 等优点，已成功用于等离子电源、扫描电镜、俄歇谱仪及电子探针等设备中。 铬酸镧（LaCrO3 ）具有熔点高（2763K）、抗氧化、耐高温和良好导电性，用 它制作的发热体可使高温电阻炉温度高达2100K，成为科研和生产中的重要设 备。
则有效地提高了玻璃的透明度。
二、稀土着色剂 着色玻璃只所以能呈现某种颜色是由于它吸收了一定波长范围内的可见光。由于 稀土离子在光谱中有自己特有的吸收带，所以稀土加入玻璃中后，可改变可见光 的透光率或调整折射和色散指标，稀土铈、镨和钕的氧化物已用于有色玻璃生产 的有：
钕的不同作用
钕钕、镨、钆、钐都是从当时被认为是一种稀土元素中分离出来的。
由于它们的发现，打开了发现稀土元素的第三道大门，是发现稀土元素的第三阶段。
伴随着镨元素的诞生，钕元素也应运而生，钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。
化学本质：钕是一种化学元素，化学符号Nd，原子序数60，镧系元素(稀土元素)。
分子量：144.24电子排布[Xe] 4f4 6s2电子层(2, 8, 18, 22, 8, 2)电负性1.14物理性质：银白色金属，较活泼，室温下在空气中缓慢氧化，能与水和酸作用放出氢。
历史简介：1885年由卡尔·奥尔·冯·威尔士巴赫发现。
它的故事开始于铈的发现，卡尔·古斯塔法·莫桑德尔于1839年从铈中提取出了镨钕混合物。
后来发现这是镧系元素的混合物，于1879年，钐从镨钕混合物中被提取出来，接下来的一年钆被提取。
在1885年，奥尔从镨钕混合物中获取了钕和镨，原子光谱学揭露了它们的存在。
镨钕混合物被博胡斯拉夫·布劳内尔研究，在布拉格于1882年，它根据它的来源展现出了多变性。
在当时他完成了他的发现，奥尔曾是伟大的德国化学家罗伯特·威廉·本生的研究生，他是镨钕混合物的世界专家，但他立即承认了奥尔的发现，然而其它化学家在好多年内仍留有怀疑。
用途：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（以金属间化合物Nd2Fe14B为基础）。
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，可吸起相当于自身重量的640倍的重物，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（Alpha Magnetic Spectrometer，又译反物质太空磁谱仪，简称AMS）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。
钕的相关内容
钕目录编辑本段综述钕为银白色金属，熔点1024°C，密度7.004克/厘米³。
钕是最活泼的稀土金属之一，在空气中能迅速变暗，生成氧化物；在冷水中缓慢反应，在热水中反应迅速。
掺钕的钇铝石榴石和钕玻璃可代替红宝石做激光材料，钕和镨玻璃可做护目镜。
钕(Nd)：伴随着镨元素的诞生，钕元素也应运而生，钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。
编辑本段性质体积弹性模量：Gpa，31.8原子化焓：kJ /mol @25℃322金属钕热容：J /（mol• K）：27.45导电性：10^6/(cm •Ω )：0.0157导热系数：W/（m•K）：16.5熔化热:(千焦/摩尔)：7.140汽化热:(千焦/摩尔)：273.0原子体积:(立方厘米/摩尔)：20.6元素在宇宙中的含量:(ppm)：0.01元素名称：钕元素在太阳中的含量:(ppm)：0.003元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面 0.0000018地壳中含量：（ppm）：38元素原子量：144.2晶体结构：晶胞为六方晶胞。
相对原子质量： 144.2常见化合价： +3电负性： 1.14外围电子排布： 4f4 6s2核外电子排布： 2,8,18,22,8,2同位素及放射线： *Nd-142 Nd-143 Nd-144(放α[2.1E15y]) Nd-145 Nd-146 Nd-147[10.98d] Nd-148 Nd-149[1.72h] Nd-150电子亲合和能：0 KJ•mol-1第一电离能：530 KJ•mol-1第二电离能：1034 KJ•mol-1第三电离能：0 KJ•mol-1单质密度： 7.007 g/cm3单质熔点：1010.0 ℃单质沸点：3127.0 ℃原子半径： 2.64 埃离子半径：未知埃共价半径： 1.64 埃晶胞参数：a = 365.8 pmb = 365.8 pmc = 1179.9 pmα = 90°β = 90°γ = 120°氧化态：Main Nd+3Other Nd+2, Nd+4金属钕维氏硬度：343MPa声音在其中的传播速率：（m/S） 2330电离能 (kJ /mol)M - M+ 529.6M+ - M2+ 1035M2+ - M3+ 2130M3+ - M4+ 3899编辑本段发现发现人：冯•韦尔塞巴赫发现年代：1885年发现过程：1885年由冯•韦尔塞巴赫发现的。
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钕玻璃的用途
一、前言
钕玻璃是指在玻璃中掺入钕离子，形成的一种新型功能材料。
由于其
独特的光学性能和广泛的应用领域，钕玻璃已经成为了当今最重要的
光学材料之一。
本文将详细介绍钕玻璃的用途。
二、激光器
作为激光器材料，钕玻璃具有以下优点：
1. 高效：钕离子具有较高的吸收截面和较长的寿命，因此可以实现高
效率的激发和放射。
2. 宽波长范围：钕离子在1.0-1.5μm波段具有较宽的吸收和发射带宽，可以实现多波长输出。
3. 稳定性好：钕离子在玻璃中具有较高的稳定性和耐久性。
基于这些优点，钕玻璃被广泛应用于各种类型的激光器中，包括固体
激光器、半导体激光器、纤维激光器等。
例如，在医学、军事、通信、
制造等领域，钕玻璃激光器已经成为了不可或缺的关键部件。
三、光纤放大器
钕玻璃也可以被用作光纤放大器的掺杂材料。
在光纤中掺入适量的钕离子，可以实现对信号的增强和放大。
由于钕离子在1.0-1.5μm波段具有较宽的吸收和发射带宽，因此可以实现多波长增益。
此外，钕玻璃还具有较高的光学质量和稳定性，可以保证光纤放大器的性能和寿命。
四、光学调制器
钕玻璃还可以被用作光学调制器的基础材料。
通过在钕玻璃中加入其他元素或化合物，可以实现对其电学、磁学等性质的调节，从而实现对光学信号的调制和控制。
五、太阳能电池
最近几年，人们开始探索将钕玻璃应用于太阳能电池领域。
由于其高透过率、低吸收率和优异的稳定性等特点，钕玻璃可以作为太阳能电池的透明电极材料。
此外，钕玻璃还可以作为太阳能电池的光吸收层和电子传输层等功能材料。
六、其他应用
除了上述几个领域，钕玻璃还可以应用于以下方面：
1. 光学滤波器：钕玻璃具有较高的折射率和透过率，可以用作各种类型的光学滤波器。
2. 显示器：钕玻璃可以作为显示器的基础材料，实现对显示效果的优化和升级。
3. 其他领域：钕玻璃还可以应用于科学研究、生物医学、环境保护等领域中。
七、结语
总之，钕玻璃是一种十分重要的新型功能材料。
由于其优异的光学性能和广泛的应用领域，它已经成为了当今最受关注和重视的光学材料之一。
随着技术不断进步和发展，相信它在未来会有更加广泛和深入的应用。