稀土材料简介
稀土材料的应用简介
稀土矿的应用简介一、稀土矿的简介1、稀土的发现史从1794年发现元素钇，到1945年在铀的裂变物质中获得钷，前后经过151年的时间，人们才将元素周期表中第三副族的钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥17个性质相近的元素全部找到，把它们列为一个家族，取名稀土元素。
我国稀土品种全，17种元素除钷尚未发现天然矿物，其余16种稀土元素均已发现矿物、矿石。
2、资源储量分布我国稀土矿产主要集中在内蒙古白云鄂博铁-铌、稀土矿区，其稀土储量占全国稀土总储量的90%以上，是我国轻稀土主要生产基地。
即轻稀土主要分布在北方地区，重稀土则主要分布在南方地区，尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿，易采、易提取，已成为我国重要的中、重稀土生产基地。
此外，在南方地区还有风化壳型和海滨沉积型砂矿，有的富含磷钇矿(重稀土矿物原料)；在赣南一些脉钨矿床(如西华山、荡坪等)伴生磷钇矿、硅铍钇矿、钇萤石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿等重稀土矿物，在钨矿选冶过程中可综合回收，综合利用。
二、稀土的用途稀土（RE）常被冠以“工业味精”的美誉。
稀土元素因其具有独特的电子结构而表现出特殊的光、电、磁学等物理化学性质。
无论是稀土金属还是其化合物都有良好的应用价值。
1、传统领域中的稀土材料（1）稀土在农轻工中的应用稀土元素作为微量元素用于农业有2个优点：一是作为植物的生长、生理调节剂；二是稀土属低毒、非致癌物质，合理使用对人畜无害、环境无污染。
如添加稀土元素的硝酸盐化合物作为微量元素化肥施用于农作物可起到生物化学酶或辅助酶的生物功效，具有增产效果。
纺织业中:铈组元素（Eu以前的镧系元素）的氯化物或醋酸盐可提高纺织品的耐水性，并使织物具有防腐、防蛀、防酸等性能。
某些稀土化合物还可以作为皮革的着色剂或媒染剂，La、Ce、Nd的一些化合物可用作油漆的干燥剂，增强油漆的耐腐蚀性。
(2)稀土在冶炼工业中的应用稀土元素对O、S和某些非金属具有强亲和力，利用这一特点，将稀土用于炼钢中能净化钢液，能起到脱S和脱O的作用，其原理是加入钢中的稀土能结合钢中可能生成的MnS、Al2O3和硅铝酸夹杂物中的O和S形成化合物。
稀土材料的种类及其应用领域
稀土材料的种类及其应用领域引言稀土元素是一组特殊的化学元素，总共包含17种元素，分别是钪（Sc）、钇（Y）和镧系元素（La～Lu）。
这些元素具有独特的电子结构和化学性质，因此在各种领域中有着广泛的应用。
本文将介绍一些常见的稀土材料种类以及它们在不同领域的应用。
稀土材料的分类稀土材料通常被分为两类：稀土金属和稀土化合物。
稀土金属稀土金属是指纯稀土元素或合金形式的稀土元素。
这些金属具有良好的导电性和热导性，在光学、磁性、电子等领域中有广泛的应用。
1.氧化物：稀土金属氧化物是一类常见的稀土金属材料。
其中，氧化锌（ZnO）是一种用于光学和电子器件中的半导体材料。
氧化钇（Y2O3）在涂料、陶瓷和玻璃中常用作增白剂和稀土添加剂。
2.合金：稀土金属也常用于合金中，以改善合金的力学性能和抗腐蚀性能。
例如，镍钇合金（Ni-Y）具有优异的高温抗蠕变性能，广泛应用于航空航天和石油化工行业。
稀土化合物稀土化合物是指稀土元素与其他元素形成的化合物。
由于稀土元素的特殊性质，这些化合物在光学、电子、磁性和荧光等领域中具有重要的应用价值。
1.磷酸盐：稀土磷酸盐是一类常见的稀土化合物，其具有良好的光学性质和荧光性能。
比如，镧系元素的磷酸盐常用于荧光粉和荧光显示器中，用于制造高亮度的显示屏。
2.钼酸盐：稀土钼酸盐也是一类重要的稀土化合物。
它们具有优异的光学和电子性能，广泛应用于高效能源器件和光电子器件中。
例如，钆钼酸盐（Gd2(MoO4)3）被研究用于太阳能电池和寿命延长材料。
稀土材料的应用领域稀土材料在许多领域中发挥着重要作用。
下面将介绍它们在一些领域中的应用。
光学领域稀土材料在光学领域中有着广泛的应用。
稀土磷酸盐和稀土玻璃常用于激光器、光纤放大器和显示器件中。
稀土材料的特殊能级结构使其能够在特定波长范围内发射特定颜色的光，因此在光学通信、生物医学和显示技术中具有重要作用。
电子领域稀土材料在电子领域中的应用主要体现在电子器件的制造和性能改善方面。
稀土功能材料
稀土功能材料稀土功能材料是一类具有特殊功能和广泛应用领域的材料，其主要成分为稀土元素及其化合物。
稀土功能材料具有独特的磁、光、电、声、热等物理性能，被广泛应用于电子信息、光电通信、新能源、环境保护等领域。
本文将就稀土功能材料的分类、性能及应用进行详细介绍。
首先，稀土功能材料可以分为磁性、光学、电学、声学、热学等多个类别。
其中，磁性稀土功能材料主要包括永磁材料、铁磁材料和磁光材料，具有高磁导率、低磁损耗、良好的磁学稳定性等特点；光学稀土功能材料主要包括发光材料、荧光材料和光学玻璃，具有发光强度高、发光时间长、抗辐照性能好等特点；电学稀土功能材料主要包括铁电材料、压电材料和电光材料，具有高介电常数、低介电损耗、良好的电学稳定性等特点；声学稀土功能材料主要包括声表面波材料和声光材料，具有声波传输效率高、频率稳定等特点；热学稀土功能材料主要包括热电材料和热光材料，具有热电转换效率高、热光转换效率高等特点。
其次，稀土功能材料具有多种优异的性能。
例如，永磁材料具有高磁能积、高矫顽力、高抗腐蚀性等特点；铁电材料具有高介电常数、压电常数大、压电应变大等特点；发光材料具有发光效率高、发光波长可调、发光寿命长等特点；热电材料具有热电转换效率高、温度稳定性好等特点。
这些优异的性能使稀土功能材料在各个领域得到了广泛的应用。
最后，稀土功能材料在各个领域都有着重要的应用价值。
在电子信息领域，稀土功能材料被广泛应用于电子元器件、磁存储材料、光学器件等方面；在新能源领域，稀土功能材料被应用于太阳能电池、燃料电池、热电材料等方面；在环境保护领域，稀土功能材料被应用于污水处理、固体废物处理、环境监测等方面。
可以看出，稀土功能材料在现代科技和工业生产中具有不可替代的重要作用。
总之，稀土功能材料以其独特的性能和广泛的应用领域，成为当今材料科学领域的研究热点之一。
随着科技的不断发展，相信稀土功能材料将会在更多领域展现出其巨大的应用潜力，为人类社会的进步和发展作出更大的贡献。
稀土材料：创新材料科学的新起点
稀土材料：创新材料科学的新起点简介稀土材料是指由稀土金属（也称为稀土元素）构成的材料。
稀土元素是指周期表中镧系元素和钇系元素的统称，包括15个元素：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇。
稀土材料具有独特的物理、化学和磁电性质，广泛应用于电子、磁性、光学、照明、催化等领域。
近年来，稀土材料受到广泛关注，被视为创新材料科学的新起点。
稀土材料的特性和应用1.宽带隙和半导体性质：稀土材料中的某些元素具有宽带隙特性，使其成为理想的光电材料，如镓钇石榴石(Gd3Ga5O12)和铈钇铝石榴石(YAG:Ce)。
这些材料在LED照明和激光器等领域具有广泛应用。
2.磁性：稀土材料中的某些元素具有强磁性特性，例如钆(Gd)和铕(Eu)。
这使得稀土材料在磁性存储、磁共振成像以及电动汽车等领域有重要应用。
3.光学性质：稀土材料中的某些元素可以发生光致发光现象，如镧铈荧光粉。
这些材料被广泛应用于LED背光源、荧光显示器和荧光灯等领域。
4.化学活性：稀土材料中的某些元素具有优异的化学催化活性，如仲钇(Y)催化剂。
这使得稀土材料在化学合成和催化反应中有重要应用。
稀土材料的制备方法1.氧化物法：通过稀土金属的氧化物与其他化合物反应得到稀土材料。
这种方法简便易行，但需要高温处理。
2.氟化物法：通过稀土金属的氟化物与其他化合物反应得到稀土材料。
这种方法可以在相对较低温度下制备稀土材料，并且可以得到高纯度的产物。
3.溶胶-凝胶法：通过混合金属盐和有机物形成溶胶，经过凝胶过程形成凝胶体，再进行热处理得到稀土材料。
这种方法可以控制材料的形貌和结构，制备出具有特殊功能的稀土材料。
4.沉淀法：通过将稀土金属离子与其他化合物反应形成沉淀，通过热处理或其他方法得到稀土材料。
这种方法简单易行，适用于大批量制备稀土材料。
稀土材料的发展前景稀土材料具有丰富的性质和广泛的应用领域，因此在未来的科学研究和工程应用中具有巨大的发展潜力。
稀土功能材料
稀土功能材料稀土功能材料是一类具有特殊物理、化学性质和广泛应用前景的材料。
稀土元素是化学元素周期表中的一类元素，包括镧系元素和钪系元素。
它们在材料科学领域中具有重要的地位，因为它们具有独特的电子结构和磁性特性，可以被应用于光学、磁学、电子学等多个领域。
稀土功能材料在光学领域中有着广泛的应用。
稀土元素可以被用来制备各种发光材料，如氧化镓掺杂稀土发光材料、氧化铟掺杂稀土发光材料等。
这些发光材料可以被用于LED照明、显示器件、激光器件等领域，具有很高的应用价值。
此外，稀土元素还可以被用来制备光学玻璃、光学陶瓷等材料，用于制备各种光学器件。
在磁学领域中，稀土功能材料也发挥着重要的作用。
稀土元素具有很强的磁性，可以被用来制备各种永磁材料、软磁材料等。
永磁材料可以被应用于电机、发电机、传感器等设备中，具有很高的磁化强度和磁能积。
而软磁材料则可以被用来制备变压器、电感器等电磁器件，具有很高的磁导率和低的磁滞回线。
在电子学领域中，稀土功能材料也有着重要的应用。
稀土元素可以被用来制备各种半导体材料、电子陶瓷材料等。
这些材料可以被用来制备各种电子器件、电路器件等，具有很高的电子性能和稳定性。
此外，稀土元素还可以被用来制备电子浆料、电子封装材料等，用于电子器件的制备和封装。
总的来说，稀土功能材料具有很高的应用价值和广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，稀土功能材料将会在各个领域中发挥着越来越重要的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
希望未来能够有更多的科研人员投入到稀土功能材料的研究和应用中，为这一领域的发展注入更多的活力和创新力。
稀土材料
稀土一词是历史遗留下来的名称。
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。
土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。
通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土；把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。
也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。
(谐音记忆法：烂事普女破衫，有个特低货儿丢一路）概述日本是稀土的主要使用国，目前中国出口的稀土数量居全球之首稀土作为许多重大武器系统的关键材料，美国几乎都需从中国进口。
稀土是中国最丰富的战略资源，它是很多高精尖产业所必不可少原料，中国有不少战略资源如铁矿等贫乏，但稀土资源却非常丰富。
在当前，资源是一个国家的宝贵财富，也是发展中国家维护自身权益，对抗大国强权的重要武器。
中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说：“中东有石油，我们有稀土。
”稀土用途在军事方面稀土有工业“黄金”之称，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。
而且，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。
从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制，以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮，正缘于稀土科技领域的超人一等。
在冶金工业方面稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中，能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用，并可以改善钢的加工性能；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；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。
稀土功能材料简介
稀土功能材料简介稀土元素具有独特的原子结构和化学性质，可以制备出多种具有特殊性能的功能材料。
本文将介绍一些主要的稀土功能材料。
1.稀土永磁材料稀土永磁材料是指利用稀土元素制成的永久磁性材料，具有高磁能积、高矫顽力和高最大磁能积等特点。
常见的稀土永磁材料包括钐钴永磁体和钕铁硼永磁体等。
2.稀土发光材料稀土发光材料是指利用稀土元素具有的独特电子结构，在激发条件下能够发出不同颜色和波长的光。
常见的稀土发光材料包括荧光粉、激光晶体和电致发光材料等。
3.稀土催化材料稀土催化材料是指利用稀土元素的化学活性，在催化剂或助剂中发挥作用，提高反应效率和产率。
常见的稀土催化材料包括汽车尾气处理催化剂、石油裂化催化剂等。
4.稀土超导材料稀土超导材料是指利用稀土元素的超导性能，在低温下具有零电阻和完全抗磁性。
常见的稀土超导材料包括镧钡铜氧化物等。
5.稀土储氢材料稀土储氢材料是指利用稀土元素的储氢性能，在吸氢状态下能够将氢气储存起来，并且可以在需要时释放出来。
常见的稀土储氢材料包括镧镍合金等。
6.稀土磁致伸缩材料稀土磁致伸缩材料是指利用稀土元素的磁致伸缩性能，在磁场作用下能够产生伸缩变化。
常见的稀土磁致伸缩材料包括铽铁氮合金等。
7.稀土抛光材料稀土抛光材料是指利用稀土元素的化学稳定性和微粒大小，在抛光液中发挥作用，使表面更加光滑亮丽。
常见的稀土抛光材料包括氧化铈颗粒等。
8.稀土玻璃添加剂稀土玻璃添加剂是指利用稀土元素的玻璃形成能力，在玻璃制造过程中改善玻璃的性能和光学性质。
常见的稀土玻璃添加剂包括镧玻璃、铈玻璃等。
稀土材料应用简介
稀土材料应用简介1 稀土材料的定义稀土元素是指具有特殊性质的17种元素，它们仅在某些特定地区和条件下微量存在，因此也被叫做稀有地球元素。
它们分别为镧系（lanthanide）和钪系（actinide），其中镧系稀土元素有：铌（Nd）、钇（Y）、钆（Gd）、釹（Dy）、钽（Tb）、铽（Tm）、镝（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）等，钪系稀土元素有：钚（Cm）、镭（Lr）等。
2 稀土材料的特性稀土材料是由稀土元素构成的材料，具有以下特性：（1）稀土材料具有良好的物理性质，具有较高的韧性和抗拉强度，大部分稀土元素具有永久磁性和自旋磁性；（2）稀土材料具有良好的耐腐蚀性，可以长期在各种气体、液体和固体环境中安全地运行；（3）稀土材料具有良好的化学稳定性，可以耐受高温和高原辐射；（4）稀土材料具有高强度、轻量、小体积的优势，特别适用于结构强度要求重的领域。
3 稀土材料的应用稀土材料在众多工程中有广泛的应用，如：（1）工业领域：由于稀土材料具有良好的隔热性能，它们经常被用于高温隔热保护和热附件，如管道、蒸汽设备、化工反应塔和(-165°C到1700°C)高温炉的反应管的隔热保护；（2）航空航天领域：稀土材料在航空航天、防卫武器领域有广泛应用，可用作高密度弹药和导弹、推进剂、电磁屏蔽等；（3）医疗领域：由于稀土材料具有辐射防护性能和耐腐蚀性，因此它们可以作为X射线源头和核医学物质。
稀土材料也可以用作收缩椎体椎间垫，用于修复折断的骨头。
4 总结稀土材料由稀土元素组成，具有较高的韧性和抗拉强度、良好的化学稳定性和隔热性能等特点。
因此稀土材料已经在工业、航空航天、医疗等领域得到广泛应用，取得了较好的应用效果。
稀土材料
15、镥(Lu)
• 1907年,韦尔斯巴赫和尤贝恩各自进行研究,用不同的分离方法从“镱” 中又发现了一个新元素，韦尔斯巴赫把这个元素取名为Cp，尤贝恩根 据巴黎的旧名lutece将其命名为Lu，后来发现Cp和Lu是同一元素,便 统一称为镥。镥的主要用途有：（1）制造某些特殊合金，例如镥铝 合金可用于中子活化分析；（2）稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、 氢化和聚合反应中起催化作用；（3）钇铁或钇铝石榴石的添加元素, 改善某些性能；（4）磁泡贮存器的原料；（5）此外,镥还用于能源 电池技术以及荧光粉的激活剂等。
6、钐（Sm）
• 1879年波依斯包德莱从铌钇矿得到的“镨钕”中发现了新的稀土元素， 并根据这种矿石的名称命名为钐。钐可应用于：（1）生产钐钴系永磁体 材料；（2）氧化钐可用于陶瓷电容器和催化剂方面；（3）钐具有核性 质，可用作原子能反应堆的结构材料，屏蔽材料和控制材料，使核裂变 产生的巨大能量得以安全利用。
14、镱(Yb)
• 1878年,查尔斯和马利格纳克在“铒”中发现了新的稀土元素,这个元 素由伊特必命名为镱。镱的主要用途有：（1）作热屏蔽涂层材料。 镱能明显地改善电沉积锌层的耐蚀性,而且含镱镀层比不含镱镀层晶 粒细小,均匀致密；(2)作磁致伸缩材料，这种材料具有超磁致伸缩性 即在磁场中膨胀的特性；（3）用于测定压力的镱元件；（4）镱还用 于荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机记忆元件(磁泡)添加剂和 玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃添加剂等。
3、镨（Pr）
• 大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单 一元素，莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为“镨 钕”，“镨钕”希腊语为“双生子”之意，1885年奥地利人韦尔斯巴赫 成功地从“镨钕”中分离出了两个元素，一个取名为“钕”，另一个则 命名为“镨”。 • 镨的广泛应用：（1）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；（2）用于石油催化裂 化；（3）用于磨料抛光；（4）用于建筑陶瓷和家用陶瓷中。
世界新材料热点——稀土材料
世界新材料热点——稀土材料稀土材料是目前世界上研究和应用最为广泛的一类新材料。
稀土元素是指化学元素周期表中的镧系元素，共有17个元素，从镧（La）到镥（Lu），此外还包括钆（Gd）和铽（Tb）。
稀土元素具有特殊的电子结构和化学性质，因此稀土材料具有独特的物理、化学和光学性质，广泛应用于电子、光电、磁性、超导、催化等领域。
稀土材料具有以下几个重要特点：首先，稀土材料的晶格结构和化学成分可以通过调整元素组成或添加其他杂质来改变，从而获得不同的性质。
其次，稀土材料具有复杂的能级结构，因此在外加电磁场的激发下，会发生丰富多样的光学和电子过程，表现出多种特殊的物理和化学性质。
最后，稀土材料具有较强的磁性，可以制备高性能的磁性材料，广泛应用于磁性存储、磁性传感器、磁共振成像等领域。
稀土材料在光电领域的应用十分广泛。
稀土离子具有丰富的能级结构和特殊的发射光谱，可以实现多种发光调节和转换。
根据稀土离子的能级结构和化学环境，可以实现发射波长从紫外到近红外的范围内的发光，因此稀土材料被广泛应用于LED荧光材料、激光材料、光纤通信和显示器件等领域。
此外，稀土材料还具有较高的抗辐射能力，可以用于核电站、空间科学和医学等领域。
稀土材料在磁性领域的应用也具有重要意义。
稀土材料中的一些离子在外加磁场下会产生磁各向异性，因此具有较强的磁性。
稀土材料可以制备高性能的永磁材料，被广泛应用于电机、发电机、计算机硬盘等领域。
此外，稀土材料还可以制备高温超导材料和磁性杂质探针等功能性材料，为材料科学研究提供了重要工具和载体。
稀土材料在能源领域的应用也备受关注。
稀土材料具有较好的光催化性能和电催化性能，可以用于太阳能电池、光电催化制氢和电子催化还原等领域。
此外，稀土材料还可以用作电池和燃料电池的正负极材料，提高电池的循环稳定性和能量密度。
稀土材料还可以用作核燃料、热电转换材料和氢储存材料等，为能源领域的可持续发展提供了新的方向和途径。
总之，稀土材料是当前世界上研究和应用最为广泛的一类新材料，具有独特的物理、化学和光学性质，广泛应用于电子、光电、磁性、超导、催化等领域。
稀土材料PPT
稀土永磁微电机
各类稀土材料简介
稀土超磁致伸缩材料
稀土超磁致伸缩材料是国外八十年代末新开发的新型功能材料 。主要是指稀土-铁系金属间化合物。这类材料具有比铁、镍等大 得多的磁致伸缩值，其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约 102～103倍，因此被称为大或超磁致伸缩材料。并且机械响应快 、功率密度高，在所有商品材料中，稀土超磁致伸缩材料是在物 理作用下应变值最高、能量最大的材料。 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、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器 等领域。它具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高几十倍的伸 缩性能。所以可广泛用于声纳系统、大功率超大型超声器件、精 密控制系统、各种阀门、驱动器等，是一种具有广阔发展前景的 稀土功能材料。这种材料的发展使电-机械转换技术获得突破性进 展。对尖端技术、军事技术的发展及传统产业的现代化产生了重 要作用。
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稀土材料
简介与应用
主讲：马经慧
什么是稀土
• 稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的， “土”是按当时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。 以稀土元素为材料的叫做稀土材料。 • 稀土就是化学元素周期表中镧系元素以及与镧系的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。简称稀土。
稀土材料的应用
六、稀土在催化剂中
（2）稀土 汽车尾气 净化催化 剂 （3）合成 橡胶用的 催化剂
•在石油工业中采用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化， 可以大幅度提高原油裂化转化率，增加汽油和柴油的产 率。运用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，具有原 油处理量大、轻质油收率高、产品质量高、活性高、生 焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。
稀土材料特性及其各类用途探究
稀土材料特性及其各类用途探究概述稀土材料是指由稀土元素组成的化合物或合金，具有独特的物理、化学和磁学特性。
稀土元素是指周期表中第57至71号元素，包括镧系和钅系元素。
稀土材料具有广泛的应用领域，包括电子、能源、照明、磁性、催化剂等。
本文将重点介绍稀土材料的特性和各类用途。
稀土材料的特性稀土材料具有以下几个显著特性：1. 强磁性：稀土材料中的一些元素如钕、铕和铽具有较高的磁性，可制成强磁体用于电机、发电机、传感器等。
2. 高抗腐蚀性：稀土材料具有良好的抗腐蚀性能，能够在恶劣环境下保持其稳定性，可用于制造耐腐蚀材料和涂料。
3. 发光性：稀土材料中的某些元素可发出可见光和荧光，在照明、显示器件和荧光粉等领域有着重要应用。
4. 高温稳定性：稀土材料具有优异的高温稳定性，可用于高温合金、陶瓷材料和耐火材料等。
5. 催化活性：稀土材料在催化领域具有重要作用，能够增加催化反应效率和选择性。
6. 电子性能：稀土材料具有优秀的电子性能，可用于制造电子器件、电容器和传感器等。
稀土材料的各类用途1. 磁性材料稀土磁体是稀土材料的重要应用之一。
根据稀土材料的不同配方和处理工艺，可以制备出不同的磁性材料。
这些材料具有高矫顽力、高剩磁、高能量密度和较低的磁延迟损耗。
稀土磁体广泛应用于电子产品、航空航天、交通工具、医疗设备等领域。
2. 光电材料稀土材料在光电领域的应用主要体现在荧光粉、荧光材料和光纤通信中。
稀土材料能够发出不同颜色的荧光，可用于显示器、LED照明、荧光灯等。
3. 催化剂稀土材料在催化剂领域有着广泛的应用。
稀土元素在催化反应中能够提高催化活性、选择性和稳定性。
稀土催化剂常用于汽车尾气净化、化学合成和环境保护等方面。
4. 电池材料稀土材料在电池领域具有重要地位。
稀土镍氢电池和稀土钕铁硼磁体是稀土材料在电池领域的两个主要应用。
稀土镍氢电池具有高能量密度、较长的使用寿命和较低的自放电率，广泛应用于电动汽车、储能系统和移动设备中。
稀土永磁材料概述
稀土永磁材料概述稀土永磁材料是指由稀土元素和一些过渡元素组成的稀土磁体材料。
它们在磁性、热稳定性和磁学性能方面具有显著的优势，因此在现代电子技术、通信技术、医学器械和航空航天等领域得到了广泛应用。
稀土永磁材料的出现可以追溯到20世纪60年代初。
起初，人们利用钕铁硼永磁合金等材料，但由于它们存在一些局限性，尤其是热稳定性差和制备工艺复杂等问题，无法满足工业发展的需求。
随后，钕铁硼永磁材料得到了广泛研究和应用，它具有高剩磁、高矫顽力和较好的抗氧化性能。
但是，由于稀土元素的稀缺性和获取困难性，稀土永磁材料的价格昂贵，限制了其在一些领域的应用。
稀土永磁材料主要包括钕铁硼、钴钕铁、钕铁锕、钕铁碲等。
其中，钕铁硼永磁材料是目前应用最广泛的一种。
钕铁硼永磁材料的磁性能优良，是目前已知磁体材料中的磁能积最高的材料，可达到高达400kJ/m³。
钕铁硼的你磁性是铝镍钴的10倍以上，是钍铁锕的5倍以上。
它具有高磁能积、高剩磁和高矫顽力等特点，适用于电机、发电机、传感器和磁存储领域。
钴钕铁是一种具有较高剩磁和高矫顽力的稀土永磁材料。
钴钕铁的磁能积介于钕铁硼和钍铁锕之间，通常用于电机、传感器和计算机等电子产品中。
钕铁锕是一种在高温下具有稳定性的稀土永磁材料，适用于高温工况下的应用，如航空、航天和核磁共振。
钕铁碲是一种具有良好石墨化能力的稀土永磁材料。
它具有高剩磁和高矫顽力的特点，在电机、计算机和磁记录等领域得到了广泛应用。
稀土永磁材料具有磁性能优良、热稳定性好和加工性能高等优点。
然而，稀土元素的稀缺性和环境污染问题也制约了它们的产业化发展。
为了解决这些问题，人们开始研究和开发其他替代性的磁体材料，如磁性合金、软磁材料和石墨材料等。
综上所述，稀土永磁材料因其优良的磁性能和热稳定性，在现代科技领域具有广泛的应用前景。
随着材料科学技术的发展，人们将进一步研究和开发更加高性能和环保的稀土永磁材料，以满足人们对新材料的需求。
稀土材料分类
稀土材料分类稀土材料是指具有稀土元素（包括15个镧系元素和两个与之相关的元素钇和钆）为主要成分的材料。
稀土元素具有独特的电子结构和化学性质，因此稀土材料表现出许多特殊的物理、化学和磁学性质，广泛应用于电子、光学、磁性材料、催化剂、能源材料等领域。
稀土材料可分为以下几类：1. 稀土氧化物：稀土氧化物是最常见的稀土材料之一，具有良好的光学和电学性能，广泛应用于显示器、LED照明、光学传感器等领域。
其中，镧系氧化物常用于制备陶瓷材料，可用于高温结构材料、催化剂和磁性材料。
2. 稀土磁体：稀土磁体是一类具有高磁能积和高矫顽力的磁性材料，广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
典型的稀土磁体包括钕铁硼磁体和钐铁硼磁体，它们具有优异的磁性能，是目前最强的永磁材料。
3. 稀土合金：稀土合金是由稀土元素与其他金属元素组成的合金，具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和耐高温性能。
稀土合金广泛应用于航空航天、汽车制造、电子等领域。
例如，镧系镍合金具有良好的氧化、蠕变和高温热膨胀性能，可用于航空发动机的高温部件。
4. 稀土催化剂：稀土催化剂具有良好的催化性能和选择性，广泛应用于化学工业中的催化反应。
例如，镧系催化剂可用于汽车尾气处理中的三元催化剂，钇铈氧化物可用于催化裂化反应中的催化剂。
5. 稀土荧光材料：稀土荧光材料是一类具有特殊发光性能的材料，广泛应用于荧光显示、荧光标记和激光技术等领域。
其中，镧系荧光材料常用于制备白光LED，钆铝石榴石则可制备红光LED。
6. 稀土电池材料：稀土电池材料是指利用稀土元素的特殊化学性质制备的电池材料。
例如，镧系镍氢电池是一种高能量密度和环境友好的二次电池，广泛应用于电动车、电子设备等领域。
稀土材料的广泛应用使其成为现代科技发展不可或缺的重要组成部分。
然而，稀土材料的开采和提取过程对环境造成了一定的污染，因此需要加强环保措施，提高稀土材料的回收利用率，减少资源浪费。
同时，稀土材料的研究和开发仍然具有很大潜力，有待进一步深入研究和应用。
稀土材料
& 3.6.3 稀土催化材料
• 催化剂：一种能够改变反 应速率但自身不发生化 学变化的物质。 • 稀土催化材料不仅具有良好的催化性能，而且具 有良好的抗毒性能和很高的稳定性。 • 稀土催化剂主要用于: • （1）汽车尾气处理 • （2）天然气催化燃烧。 • （3）燃料电磁。 • 详情见p154
2、阴极射线发光材料——显示用荧光粉
• 主要用于电视机，示波器，雷达和计算机 等各类荧光屏和显示器。 • 稀土红色荧光粉（Y2O3:Eu和Y2O2S:Eu） 用于彩色电视机荧光屏。蓝色和绿色荧光 粉仍使用非稀土的荧光粉。 • 此外，稀土飞点扫描荧光粉Y2SiO5:Ce+已 广泛用于彩色飞点扫找管、电子显示管、 扫描电镜观察。
• 磁制冷所用的制冷材料基本都是以稀土金 属为主要组员的合金或化合物，尤其是室 温磁制冷几乎全是采用金属Gd或Gd基合金。 • 低温磁制冷装置具有小型化和高效率等独 特优点。
• 3.稀土磁光材料 • 磁光材料是指在紫外到红外波段，具有磁 光效应的光信息功能材料。 • 强磁性的来由：稀土元素由于4f电子层未 填满，因而产生未抵消的磁矩 • 光效应的来由：由于4f电子的跃迁。 • 只有当稀土元素掺入光学玻璃、化合物晶 体、合金薄膜等光学材料之中，才会显现 稀土元素的强磁光效应。
1.光致发光材料——灯用荧光粉
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稀土荧光粉主要应用于办公室、百货 商店和工厂中的高性能荧光灯。 发展： 20世纪80年代中期用来荧光粉开发成功。 20世纪90年代推出了TMT2直管型荧光灯， T5直管型荧光灯。 近年又推出加强型T5高频节能荧光灯管。 详见p147
• 稀土荧光粉用于高压汞灯中已有多年，近 几年钠放电灯和金属卤化物HQT灯已代替 了高压汞灯。 • 详情见p147-148
稀土的用途和功能新材料和技术
稀土的用途和功能新材料和技术稀土是一类包含17种镧系元素以及钪和钇在内的化学元素，它们在现代科技和工业中有极为广泛的用途，并且在新材料技术和高端应用中扮演着至关重要的角色。
1.稀土永磁材料：钕铁硼（NdFeB）等稀土永磁材料是高性能电机、风力发电机、混合动力车和电动汽车、消费电子产品（如硬盘驱动器、手机、耳机扬声器）的核心部件。
2.发光材料：稀土掺杂的荧光粉被广泛应用于节能灯、LED照明、电视和显示器的背光源，以及激光器和光纤通信系统。
3.储氢材料：某些稀土化合物能够吸附和储存大量的氢气，用于燃料电池和氢能汽车等相关技术领域。
4.催化剂：稀土元素作为添加剂可以显著提高催化剂活性，例如在石油裂解、汽车尾气净化、精细化工合成等方面。
5.特种合金：在航空、航天、兵器工业中，稀土元素可提高合金的性能，如强度、韧性、耐高温和耐腐蚀性，广泛应用于制造战斗机、火箭发动机、潜艇、坦克装甲以及精密机械零部件。
6.电子材料：稀土元素在电子行业中用于制造各种高性能电子元器件，包括磁致伸缩材料、磁光存储介质、超导材料等。
7.半导体材料：稀土掺杂可以改善半导体的光电性能，例如在红外探测器、太阳能电池、微电子设备中的应用。
8.环境科学：稀土化合物还用于环保技术中，如废水处理、废气净化等。
9.医学和生物技术：稀土元素及其化合物在医学成像、药物载体、生物标记物等领域也有所应用。
稀有金属稀土小简介
1、稀有金属根据各种元素的物理和化学性质，赋存状态，生产工艺以及其它一些特征，一般从技术上分为以下五类：1、稀有轻金属：包括锂、铷、铯、铍。
比重较小，化学活性强。
2、稀有难熔金属：包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。
熔点较高，与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。
3、稀有分散金属：简称稀散金属，包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲。
大部分赋存于其它元素的矿物中。
4、稀有稀土金属：简称稀土金属，包括钪、钇及镧系元素。
它们的化学性质非常相似，在矿物中相互伴生。
5、稀有放射性金属：包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀，以及人工制造的锝、钷、锕系其它元素和104 放射性金属至107号元素。
2、TFe：是指总铁或全铁的意思，即Total Fe铁矿基本分析项目主要做全铁(TFe)分析，在铁矿地质勘探中，全铁量(TFe)是评价铁矿石质量的主要技术指标，而磁性铁(MFe) 占全铁(TFe)百分率是评价铁矿床工业价值。
3、Zr：锆的元素符号。
4、钽铌材料及其性能钽1. 钽金属(tantalum)：钽是稀有高熔点金属。
熔点2996℃，密度16.68g/cm3，晶格类型：体心立方。
导热系数（25℃）54W/M·K。
线膨胀系数（0~100℃）6.5×10-6。
钽主要用做制作钽电解电容器，钽合金如Ta—2.5W、Ta—10W、Ta—40Nb 等，比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀，可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。
钽在高温真空炉中，可作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。
钽制舟皿可用于真空蒸度装置，钽与人体组织还具有优良的生物兼容性和稳定性，对人体组织不起反应，可作为接骨板螺丝、缝合针等外科手术材料。
2. 钽的化合物(tantalum compound)---应该不是重点3. 钽酸锂晶体(lithium tantalate crystal)：钽酸锂（LiTaO3，简称LT）是一种典型的人工提拉法生长的晶体，属三方晶系，3m 点群，它具有良好的压电、铁电、光电、热释电效应，应用领域广泛，涉及工业、民用、军事等各方面。
稀土及其发光材料
• 国内首个稀土交易平台挂牌
• 2012年8月8日上午，我国第一家稀土产品交易平台将在 包头挂牌。包钢稀土、厦门钨业等12家稀土生产和流通骨 干企业，每家出资1000万，在北方的稀土重镇包头成立国 内首个稀土交易平台。 目前全国性的稀土交易平台 是第一次建立，一定程度上解决了卖的问题，但是产的问 题还是存在的。目前国内深加工水平比较低，单靠一个稀 土的交易平台并没有解决技术升级的问题，平台的建立和 稀土深加工行业的发展会起到相互促进作用。
主要运用
• • • • • • • • • • ⑴光 源 ： 日 光 灯 C a 5 ( PO 4 ） 3 ( C l, F) : [ Sb 3 +, M n 2 + ]; BaMg2Al16O27:Eu2+; MgAl11O16:[Ce3+,Tb3+]; Y2O3:Eu3+ 高压汞灯 Y(PV)O4:Eu; YVO4:Eu,Tb 黑光灯 YPO4:Ce,Th; MgSrBF3:Eu 固体光源 GaP;GaAs;GaN;InGaN;YAG:Ce ⑵显示：数字符号显示 发光二极管（LED) 平板图像显示 OLED ⑶显像：黑白电视 Gd2O2S:Tb 彩色电视 Y2O3:Eu; Y2O2S:Eu 飞点扫描 Y2SiO5:Ce X射线成像 (Zn,Cd)S:Ag; CaWO4; BaFCl:Eu2+; La2O2S:Tb3+; Gd2O2S:Tb3+
稀土发光材料
• 稀土发光是由稀土4f电子在不同能级间跃出而产生的， 因 激 发 方 式 不 同 ， 发 光 可 区 分 为 光 致 发 光 (photoluminescence）阴极射线发光(cathodluminescence）、 电致发光(electroluminescence）、放射性发光(radiation luminescence）、X射线发光(X-ray luminescence）、摩 擦发光（triboluminescence）、化学发光 （chemiluminescence）和生物发光（bioluminescence） 等。稀土发光具有吸收能力强，转换效率高，可发射从紫 外线到红外光的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力 等优点。稀土发光材料已广泛应用在显示显像、新光源、 X射线增光屏等各个方面。
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中国稀土为他人做嫁衣 出口价格 还不如“猪肉”
“中东有石油，中国有稀土。”这是邓小 平1992年南巡时说的一句名言。然而，在 发达国家先后将稀土视为战略资源，并有 所行动的时候，稀土在中国更多只被看作 是换取外汇的普通商品。
稀土出口ห้องสมุดไป่ตู้须立即严管
• 此好处有三：第一，能最大限度地保护不可再生 的稀土资源，从根子上杜绝地方对稀土的无序开 发以及偷盗行为，因为这些年，稀土的大量流失， 正是因为一些政府和个人被国际市场的蝇头小利 所惑；第二，解决产业整合，淘汰生产效率不高、 资源开发浪费严重的小企业，淘汰过剩的生产能 力；第三，为中国稀土科技争取技术开发、升级 的时间,但是必须认识到,要在短期内追上国际水平， 仅靠消极的保护是远远不够的。
稀土在一辆汽车中的应用
喷了稀土的大枣
稀土分布
• 稀土元素在地壳中丰度并不稀少，只是分 布极不均匀，主要集中在中国、美国、印 度、前苏联、南非、澳大利亚、加拿大、 埃及等几个国家。中国是世界稀土资源储 量最大的国家，主要稀土矿有白云鄂博稀 土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿等等。
稀土在世界上的分布图
材料分类
1.稀土永磁材料 2.稀土超磁致伸缩材料 3.稀土超导材料 4.稀土磁光材料 5.稀土磁致冷材料 6.稀土激光材料 7.稀土储氢材料
稀土的应用
• 应用领域 所需稀土元素 应用产品 • 磁性材料 钕、镨、镝、铽、钐 硬盘驱动器、永磁 电机、电子驱动装置 • 贮氢合金次材料 镧、铈、镨、钕 动力电池、消费电 池 • 尾气净化剂 铈、镧、钕 汽、柴油添加剂 • 石化催化剂 镧、铈、镨、钕 石油生产 • 发光材料 铕、钇、铽、镝、镧、铈 LCD 电视、 显示器、节能灯 • 抛光粉 铈、镧、镨、混合金属 LCD 电视、显示器、 节能灯、硅晶片、芯片 • 玻璃添加剂 铈、镧、钕、钆、镱、饵 数码产品中 的光学玻璃、光纤
稀土材料
当今时代必不可缺的万用金
基本介绍
• 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。简称稀土。
谁的咽喉？
• 日本国际未来科学研究所的代表浜田和幸曾说： “中国稀土资源十分丰富，钡、锑和铟的储量也 非常丰富，掐住了日美的咽喉，日本和美国没有 这些稀有金属，就无法制造精密的制导武器。” 中国或许不该去掐别人的咽喉，但必须未雨绸缪， 不要让别人在未来掐住自己的咽喉。民进中央联 络委员会委员、中科联碳科技有限公司董事长晏 双利曾不无忧心地指出，“我国的稀有金属储量 也不多了。”
• 中国占世界最多29%
我国稀土资源分布情况
• ������ （1） 我国稀土矿以混合型轻稀土、四川轻稀土和南 方中重离子稀土矿为主。我国稀土矿品位居澳大利亚、俄 罗斯、美国、巴西之后第五位，品味5-7%。我国稀土矿 主要分为以内蒙古包头白云鄂博稀土矿为代表的混合型轻 稀土矿、四川冕宁氟碳铈轻稀土矿和以南方中重离子稀土 矿。其中白云鄂博东、西矿稀土储量合计4350万吨，占 87.7%，是我国第一大稀土矿。 • 我国稀土产量供应全球90%以上的稀土需求。从产 量上看，2003-2008年间，我国稀土产量增加了31%，供 应了全球90%以上的稀土精矿需求。2008年底，我国稀土 精矿产量达到12.45万吨，其中包头混合型稀土矿产量占 全国产量的53%，四川氟碳铈轻稀土矿占18%，南方中重 离子稀土产量占29%。
洋鬼子想挖，交钱来
稀土是中国的宝贝
我国政策为稀土业护航，提升稀土战略 地位
1. 从90年代初廉价出口稀土资源到逐步收紧 • 我国北方稀土矿权较为集中，包头白云鄂博稀土矿、 四川冕宁地区正处于整合之中，相较而言，南方的离子型 稀土矿多分布在民营企业手中，市场常年为无序开采、管 理混乱状态。另一方面，在相当长时期内，我国未意识到 稀土资源的重要性和战略性，而将其出口作为创汇的主要 任务，因此，从1990年到2007年，我国稀土的出口量增 长了近10倍，可出口的平均价格却被压低到当初价格的 64%。 • 为了限制无序竞争，为了加强资源保护，近年来我 国相继出台了一些政策法规保护稀有资源，促进行业健康 有序地发展，包括限制稀有矿种的开采量，由过去稀土生 产的指导性计划改为指令性计划、取消稀土产品出口退税 政策，并对某些稀土出口产品征收关税等。 • 2005年5月19日，我国将稀土原矿等产品列入加工贸易禁 止类商品目录。
我国政策为稀土业护航，提升稀土战略地位
• 2006年9月14日，财政部、国家发展改革委、商务部等部 门联合发出《财政部、发展改革委、商务部、海关总署、 国家税务总局关于调整部分商品出口退税率和增补加工贸 易禁止类商品目录的通知》要求自2006年11月1日起，我 国将以暂定税率形式对110项商品加征出口关税，其中稀 土金属矿、稀土化合物等加征出口暂定关税，税率为10%。 • 2006年11月30日，国家发改委稀土办公室组织召 开2007年稀土生产计划工作会议，明确指出从2007年起， 稀土矿产品和冶炼分离产品生产实行指令性计划，并给有 关地方和稀土企业提出了具体要求。 • 2007年1月19日，国土资源部等九部委联合制定《 对矿产资源开发进行整合的意见》，明确了对稀土等矿种 进行整合。 • 2009年全国稀土氧化物（REO）分省开采总量控 制指标82320（吨），少于前几年。 • 2006年10月27日，国务院关税税则委员会发出《关于调 整部分商品进出口暂定税率
稀土材料合成技术
一、溶液合成法 a）质子溶剂和非质子溶剂 b）溶剂蒸发法 c）化学沉淀法 ①直接沉淀法 ②共沉淀 ③均匀沉淀法 ④多元醇沉淀法