稀土在高温超导材料中的应用
稀土材料在电子器件中的应用
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稀土材料在电子器件中的应用引言稀土元素是指周期表中的15个元素,即镧(La)、铈(Ce)、钕(Nd)、钷(Pr)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)和钆(Y)。
稀土材料因其特殊的物理和化学性质,在电子器件中具有广泛的应用。
本文将介绍稀土材料在电子器件中的应用。
稀土材料的特性稀土材料具有以下特性:1.磁性:稀土材料中的钕铁硼磁体具有高磁能积和优异的磁性性能,被广泛应用于电子器件中的磁头、电机和发电机等。
2.光学性能:稀土材料中的镧系元素具有丰富的能级结构,能够发射出可见光和近红外光,被应用于液晶显示器的背光源和激光器等器件中。
3.导电性:某些稀土材料,如钆和铈等,具有良好的导电性能,可以作为导线和电极材料使用。
4.发光性:稀土材料中的镧系元素可以发出强烈的荧光,并在荧光显示器、荧光灯和LED等光电器件中得到应用。
5.催化剂:稀土材料中的铈元素具有良好的氧化还原性质,被广泛应用于催化剂和电池材料中。
稀土材料在电子器件中的应用磁性材料稀土材料中的钕铁硼磁体因其高磁能积和优异的磁性性能,被广泛应用于电子器件中的磁头、电机和发电机等。
钕铁硼磁体具有高的剩磁和高的矫顽力,可以在小体积的条件下提供强大的磁力,使得电子器件具有更小、更轻、更高效的特点。
例如,钕铁硼磁体被用于磁头中,可以实现高密度的磁记录和快速数据读取。
光电器件稀土材料中的镧系元素可以发射出可见光和近红外光,因此被广泛应用于光电器件中。
例如,液晶显示器的背光源通常采用镧系荧光粉材料,其能够发出纯净的白光,使得显示器具有明亮、清晰的图像。
此外,镧系元素还用于激光器中,发射出稳定的激光光束,用于医疗、通信和科研等领域。
电极材料某些稀土材料,如钆和铈等,具有良好的导电性能,可以作为导线和电极材料使用。
这些材料具有低电阻率和优异的导电性,使得电子器件的功耗降低,效率提高。
超导和稀土永磁
![超导和稀土永磁](https://img.taocdn.com/s3/m/e591bce6a48da0116c175f0e7cd184254b351bab.png)
超导和稀土永磁
(原创实用版)
目录
1.超导和稀土永磁的定义与特点
2.超导和稀土永磁的应用领域
3.我国在超导和稀土永磁领域的发展与优势
4.超导和稀土永磁的未来发展前景
正文
超导和稀土永磁是两种具有重要应用价值的材料,它们在我国科技、工业等领域发挥着重要作用。
超导材料是指在低温下电阻为零的材料,具有电流通过时不会产生热量的特性。
这一特性使得超导材料在能源传输、磁浮列车、核磁共振成像等领域有着广泛的应用。
稀土永磁材料则是指一类具有强磁性的稀土金属合金,其磁性能够长时间保持,因此在磁力悬浮、磁性材料制造、新能源汽车等领域有着重要的应用。
我国在超导和稀土永磁领域有着显著的发展和优势。
在超导领域,我国已经成功研发出高温超导材料,使得超导的应用范围得到了极大的扩展。
在稀土永磁领域,我国拥有世界上最大的稀土资源储量,并且在稀土永磁材料的生产和应用技术上也有着世界领先的地位。
未来,超导和稀土永磁材料将会在更多的领域得到应用,为我国的科技和工业发展提供强大的支持。
在超导领域,随着技术的进步,超导材料将会在更多领域得到应用,如能源传输、高速列车、航空航天等。
在稀土永磁领域,随着新能源汽车、风力发电等清洁能源产业的发展,稀土永磁材料的需求将会进一步增加。
同时,新型的稀土永磁材料和新的应用技术也在不断研发和推广,为我国的稀土永磁产业发展提供了新的机遇。
稀土材料的高温力学性能与应用
![稀土材料的高温力学性能与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/10fb2ca6112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada49.png)
稀土材料的高温力学性能与应用引言稀土材料是一类特殊的材料,具有独特的化学、物理和力学性能。
在高温环境下,稀土材料的性能表现出色,因此在许多领域都被广泛应用。
本文将重点介绍稀土材料在高温条件下的力学性能及其应用。
高温力学性能的研究方法研究高温力学性能需要采用合适的实验方法和测试设备。
常见的实验方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
在高温环境下进行实验时,需要选择适当的高温实验设备,如电阻炉、热机械试验机等。
稀土材料的高温强度稀土材料在高温条件下具有出色的强度。
高温强度是指材料在高温下抵御外部力量的能力。
稀土材料的高温强度主要受其晶体结构和晶粒尺寸的影响。
研究表明,稀土材料的晶体结构稳定,晶粒尺寸小,使其具有较高的高温强度。
稀土材料的高温变形行为稀土材料在高温条件下的变形行为是研究的重点之一。
高温变形行为包括塑性变形、蠕变、疲劳等。
塑性变形是材料在高温下受外力作用而发生的永久形变。
蠕变是指材料在高温下长时间受外力作用而发生的徐变。
疲劳是指材料在高温下重复加载下产生的损伤累积。
稀土材料的高温变形行为研究对于材料的设计和工程应用具有重要意义。
稀土材料在航空航天领域的应用稀土材料在航空航天领域具有广泛的应用。
在航空航天发动机中,高温合金是关键材料之一。
稀土材料被广泛用于制备高温合金,提高发动机的工作温度和效率。
此外,稀土材料还可用于航天器的热保护结构、推进剂和航天器润滑剂等。
稀土材料在能源领域的应用稀土材料在能源领域也有着重要的应用。
稀土材料具有优良的光学性能和热稳定性,可用于太阳能电池、LED照明等领域。
此外,稀土材料还可用于制备高温超导材料,提高能量传输效率。
稀土材料在电子领域的应用稀土材料在电子领域具有重要的应用价值。
稀土材料可以制备出优良的磁性材料,用于制造磁控存储器、磁传感器等电子设备。
此外,稀土材料还可以制备出具有储能和传感性能的电介质材料,在电子元器件中得到广泛应用。
稀土材料的未来展望随着科技的不断发展,稀土材料的应用前景将越来越广阔。
稀土的用途和功能
![稀土的用途和功能](https://img.taocdn.com/s3/m/94c52e852dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cefbd.png)
稀土的用途和功能稀土是指在地壳中含量非常少的金属元素的总称,包括17种元素,如钍、镧、铕等。
虽然它们的含量很少,但是它们在现代科技和工业中扮演着非常重要的角色。
稀土具有多种用途和功能,以下将详细介绍一些主要的应用领域。
首先,稀土在电子产业中扮演着重要的角色。
由于稀土元素在电子能级结构中的特殊性质,它们被广泛应用于电子元器件制造中。
例如,镧和钕可用于制造磁体,使电子设备具有更高的性能;铽和镧可用于制造高压放电管,保证照明设备的高强度发光。
稀土的使用不仅提高了电子设备的性能,还延长了器件的寿命。
其次,稀土在环保技术中起着重要作用。
目前,环境污染越来越严重,稀土被广泛应用于相关环境治理技术中。
以稀土催化剂为例,它们可以降低汽车尾气中的有害排放物,减少空气污染和温室气体排放。
此外,稀土还可以用于废水处理,通过稀土复合材料对废水中的有害物质进行吸附和分解,达到净化水质的目的。
稀土也在冶金工业中发挥着重要的作用。
稀土在钢铁冶炼中作为添加剂,可以提高钢材的脆性和耐热性。
此外,稀土也被广泛应用于钢铁合金制造、真空冶炼和粉末冶金等方面,提高了冶金工业的生产效率和产品质量。
另外,稀土还在能源领域中具有重要作用。
稀土材料可以用于制造高温超导体,提高电能传输效率,从而减少能源损耗。
此外,稀土也被应用于制造太阳能电池和燃料电池等清洁能源设备,推动可再生能源的发展。
最后,稀土还在其他众多领域中有重要的应用。
它们可以用于制造光学玻璃和陶瓷材料,提高材料的硬度和透明度。
稀土还被广泛应用于生物医药、激光技术、涂料、化肥、玩具和珠宝等领域。
总之,稀土作为非常重要的战略资源,具有广泛的用途和功能。
它们在电子产业、环保技术、冶金工业、能源领域以及其他许多领域中扮演着不可替代的角色。
为了合理利用稀土资源和保护环境,人们需要加强稀土资源开发与利用的研究,推动稀土产业的发展和创新。
稀土材料在电力系统中的应用研究
![稀土材料在电力系统中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/bf433085a0c7aa00b52acfc789eb172ded6399d6.png)
稀土材料在电力系统中的应用研究引言稀土材料是指具有特殊电子结构和独特物理化学性质的一类元素。
由于其在光电、磁性、化学催化、能源存储等方面的优异特性,稀土材料在多个领域得到了广泛的应用。
本文将重点探讨稀土材料在电力系统中的应用研究,包括稀土材料在电力传输、储能和节能方面的应用。
稀土材料在电力传输方面的应用稀土材料在电力传输中的应用主要包括高温超导线和磁体。
高温超导线是一种能够在较高温度下实现电阻为零的导线材料,其运输电流密度远高于传统铜导线。
稀土材料中的镍氧化物化合物可以成为高温超导线的关键材料,能够提高高温超导线的超导性能以及抗氧化和机械强度。
磁体是电力传输系统中使用的关键设备,稀土磁体由于其高磁能积和良好的磁滞特性成为了制备高效磁体的理想材料。
稀土材料在电力储能方面的应用电力储能是实现电力系统平衡、提高供电可靠性的重要手段。
稀土材料在电力储能中的应用主要包括镍氢电池和稀土永磁发电机。
镍氢电池是一种高效的电化学储能技术,由于稀土催化剂的添加,可以提高镍氢电池的电极反应速度和循环寿命。
稀土永磁发电机是一种高效的发电设备,稀土磁体在其中扮演着重要角色,通过稀土磁体的强磁场作用,可以实现高效率发电。
稀土材料在电力节能方面的应用稀土材料在电力节能方面的应用主要包括节能照明和电机/变压器。
节能照明是电力节能领域中的重要一环,稀土发光材料可以用于制备高效节能的荧光粉,提高荧光灯和LED的发光效率。
电机/变压器是电力系统中耗能较大的设备,稀土磁体的应用可以降低电机/变压器的损耗,提高能源利用效率。
结论稀土材料在电力系统中的应用研究是一个重要的领域,通过稀土材料的应用可以实现电力传输的高效率和可靠性、电力储能的高效率和稳定性,以及电力节能的可持续发展。
随着科学技术的不断进步,稀土材料在电力系统中的应用前景将会更加广阔。
未来的研究方向包括寻找更多性能优异的稀土材料,以及探索其在电力系统中的新应用,为电力行业的可持续发展做出更大的贡献。
稀土掺杂对高温材料性能的调节
![稀土掺杂对高温材料性能的调节](https://img.taocdn.com/s3/m/77461538f4335a8102d276a20029bd64783e6296.png)
稀土掺杂对高温材料性能的调节稀土元素,这听起来是不是有点神秘?其实啊,在咱们生活中的很多高科技领域,稀土都扮演着相当重要的角色呢!今天咱就来唠唠稀土掺杂对高温材料性能的调节,这可是个相当有趣又实用的话题。
我先给您讲讲我曾经的一次经历。
有一回,我去参观一家生产高温材料的工厂。
那时候正好是夏天,工厂里热得像个蒸笼,工人们汗流浃背地忙碌着。
我看到一堆堆的高温材料摆在那里,心里就琢磨着,要是能让这些材料性能更好,工人们是不是就能轻松点,生产效率也能提高呢?咱先来说说啥是高温材料。
您想想,火箭发动机里、飞机引擎里、还有那些大型的工业熔炉里,都得用到能承受高温的材料,不然一下子就化了或者出问题了,那可不得了!这些材料得在高温下保持稳定的结构和性能,才能保证各种设备正常运转。
而稀土掺杂呢,就像是给这些高温材料施了魔法一样。
比如说,在一些陶瓷材料里掺杂稀土元素,能让它们的耐高温性能大幅提升。
就好像原本只能承受 1000 度的陶瓷,掺杂之后就能轻松应对 1500 度的高温,厉害吧?稀土掺杂还能改善高温材料的抗氧化性能。
您知道,在高温环境下,材料很容易和氧气发生反应,从而被氧化损坏。
但有了稀土元素的加入,就像是给材料穿上了一层坚固的抗氧化铠甲。
打个比方,就像一个战士上战场,原本可能轻易就受伤了,现在有了坚不可摧的盔甲,就能勇往直前啦!还有啊,稀土掺杂能增强高温材料的机械性能。
啥意思呢?就是让材料变得更结实、更耐磨、更不容易断裂。
这就好比一辆汽车,原本的零部件可能开一段时间就磨损得不行了,经过稀土掺杂优化后的材料制造的零部件,就能跑得更远、更稳当。
举个具体的例子,有一种叫钇掺杂的高温超导材料。
这钇一掺杂进去,材料的超导性能那是蹭蹭地往上涨。
原本电流通过的时候会有不少损耗,现在可好,损耗大大降低,效率大幅提高。
这对于能源传输、磁悬浮列车等领域,那可是巨大的突破!再比如说,在一些金属合金中掺杂稀土元素,能显著提高合金的高温强度和蠕变性能。
稀土元素在高温超导材料中的应用
![稀土元素在高温超导材料中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/dd4b4a39793e0912a21614791711cc7931b77891.png)
稀土元素在高温超导材料中的应用稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘?但其实在我们的生活中,特别是在高温超导材料领域,它们可是有着大作用呢!我还记得有一次,我去参加一个科技展览。
在展览厅里,有一个关于高温超导材料的展示区,围了好多人。
我好奇地凑过去,看到一个巨大的模型,展示着利用稀土元素制造的高温超导材料在磁悬浮列车中的应用。
讲解员绘声绘色地介绍着,那一刻,我仿佛看到了未来交通的快速与便捷。
咱们先来说说啥是稀土元素。
稀土元素可不是土里的“稀客”,它们是一组特殊的元素,包括镧、铈、镨、钕等等。
这些元素有着独特的电子结构和物理化学性质,就像是一群有着特殊技能的“小精灵”。
在高温超导材料中,稀土元素可是“大功臣”。
比如说,钇钡铜氧这类高温超导材料,其中的钇就是稀土元素的一员。
有了它的加入,这种材料在相对较高的温度下就能实现超导,这意味着什么?意味着能耗降低、效率提高啊!想象一下,电线不再因为电阻而发热损失能量,各种电器设备能更高效地运行,这得多棒!稀土元素在提高超导材料的性能方面,那表现可是相当出色。
它们能够增强材料的临界电流密度和临界磁场强度。
简单来说,就是让超导材料能够承受更大的电流和更强的磁场,变得更加强壮、耐用。
这就好比给运动员吃了“大力丸”,让他们能够在赛场上有更出色的表现。
而且啊,稀土元素还能改善高温超导材料的制备工艺。
以前制备这些材料可麻烦了,条件苛刻,成本又高。
但有了稀土元素的帮忙,就像是找到了一把神奇的钥匙,打开了方便之门。
制备过程变得更容易控制,成本也降低了不少。
再想想,如果没有稀土元素在高温超导材料中的应用,我们的生活会变成啥样?磁悬浮列车可能跑不起来,医院里的磁共振成像设备可能没那么清晰准确,还有那些高效的能源传输系统也可能无法实现。
这可太可怕了!总之,稀土元素在高温超导材料中的应用,就像是给科技发展的列车加上了强劲的引擎,带着我们飞速奔向更美好的未来。
说不定哪一天,因为稀土元素的进一步应用,我们的生活还会发生更多让人惊叹的变化呢!所以说,可别小看了这些小小的稀土元素,它们在高温超导材料的世界里,可是发挥着大大的作用!未来,随着科学技术的不断进步,我相信稀土元素还会给我们带来更多的惊喜和奇迹。
稀土材料技术
![稀土材料技术](https://img.taocdn.com/s3/m/2cb4534900f69e3143323968011ca300a6c3f6bd.png)
稀土材料技术
稀土材料技术是指利用稀土元素制备和开发新型材料的技术。
稀土元素具有独特的化学和物理性质,可以用于制备多种新型材料,如催化剂、磁性材料、发光材料、高温超导材料、氢存储材料等。
稀土材料技术的主要应用领域包括:
1. 催化剂:稀土元素可以作为催化剂的活性组分,用于加速化学反应和提高反应选择性。
2. 磁性材料:稀土元素可以用于制备高性能的磁性材料,如永磁材料和磁性存储材料。
3. 发光材料:稀土元素可以作为发光材料的激发剂和发光中心,用于制备高亮度、高效率的发光材料,如LED和荧光材料。
4. 高温超导材料:稀土元素可以用于制备高温超导材料,具有重要的应用前景。
5. 氢存储材料:稀土元素可以作为氢存储材料的催化剂和吸附剂,用于制备高效的氢存储材料。
稀土材料技术的发展对于推动材料科学和工业技术的进步具有重要的意义。
随着技术的不断发展和应用领域的扩大,稀土材料技术将会有更加广阔的应用前景。
稀土元素对高温材料性能的影响研究
![稀土元素对高温材料性能的影响研究](https://img.taocdn.com/s3/m/b01ba9e2c67da26925c52cc58bd63186bdeb926b.png)
稀土元素对高温材料性能的影响研究稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘?其实啊,它们在高温材料性能方面可是有着相当重要的影响。
我先给您讲讲什么是稀土元素。
稀土元素可不是土里挖出来的普通玩意儿,它们是包括镧、铈、镨、钕等在内的一组特殊元素。
这些家伙在元素周期表的大家庭里就像是一群低调但实力非凡的“高手”。
就拿我之前在实验室里的一次经历来说吧。
那时候,我们正在研究一种新型的高温合金材料,想要提高它在高温环境下的稳定性和强度。
我们尝试着往里面加入了不同比例的稀土元素。
一开始,那真是摸着石头过河,心里一点底都没有。
每次调整稀土元素的含量,都像是一场未知的冒险。
经过无数次的试验、分析、再试验,我们发现,当稀土元素的含量恰到好处时,奇迹出现了!这种高温材料在高温下的抗氧化性能大幅提升,原本容易出现的裂纹和变形也明显减少了。
为啥稀土元素能有这么神奇的效果呢?这得从它们的特性说起。
稀土元素能够细化材料的晶粒,就好比把一块大砖头变成了一堆小石子,结构更紧密,性能自然就更好了。
而且,它们还能净化材料中的杂质,就像是给材料做了一次深度清洁,让材料的内部更加纯净。
比如说,在高温陶瓷材料中,加入适量的稀土元素可以改善其热稳定性。
之前有个案例,一家工厂生产的高温陶瓷部件,在高温工作环境中总是容易损坏。
后来经过研究发现,是因为没有合理利用稀土元素。
当他们调整了配方,加入合适的稀土元素后,这些陶瓷部件的使用寿命大大延长,工厂的生产效率也提高了不少。
再说说高温超导材料,稀土元素的加入能提高超导转变温度,让材料在更高的温度下实现超导,这可是个了不起的突破。
想象一下,如果未来的磁悬浮列车能在更高的温度下稳定运行,那得给我们的出行带来多大的便利啊!在航空航天领域,发动机内部的高温部件对材料性能要求极高。
稀土元素的应用能让这些部件在极端高温下依然保持良好的性能,保障飞行器的安全和可靠性。
总之,稀土元素对于高温材料性能的影响那可真是不容小觑。
稀土材料在航空航天领域的前沿应用
![稀土材料在航空航天领域的前沿应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ccb8e99a48649b6648d7c1c708a1284ac85005d6.png)
稀土材料在航空航天领域的前沿应用引言航空航天工业是现代技术的关键领域之一,对材料的需求非常高。
为了提高航空航天器的性能、降低重量并增强耐用性,科学家们一直在寻找创新的材料。
稀土材料因其独特的物理和化学特性,在航空航天领域展示了巨大的应用潜力。
本文将讨论稀土材料在航空航天领域中的前沿应用。
1. 高温合金高温合金在航空航天领域中扮演着重要的角色,常用于制造喷气发动机中的涡轮叶片、燃烧室和其他高温部件。
稀土元素的添加可以显著提高高温合金的性能。
例如,钇元素的添加可以增加了合金的高温强度和耐腐蚀性能。
镧和铈元素也可以改善合金的抗氧化性能,延长使用寿命。
2. 超导材料超导材料是一种在低温下具有无电阻和完全磁场排斥特性的材料。
在航空航天领域中,超导材料可以用于制造电磁感应器、磁力垫和超导电缆等设备。
稀土元素在超导材料中起着关键的作用。
用稀土元素制备的超导材料通常具有较高的临界温度和较强的电流传输能力。
3. 光纤通信航空航天领域需要可靠、高效的通信系统来传输信息。
光纤通信技术已经在航空航天中得到广泛应用。
稀土材料如铒、钬和铪等可以被用作光纤通信中的掺杂物,用于增强光纤信号的传播和放大能力。
稀土元素掺杂光纤具有较高的光学增益、较低的信号衰减和高的泵浦效率。
4. 光学涂层光学涂层在航天器和航空器中扮演着重要的角色,用于抵御太阳辐射和其他有害辐射的影响。
稀土材料可以用于制备高效的光学涂层,以提高太阳能的吸收效率。
光学涂层还可以用于制备防反射涂层,提高光学元件和传感器的光学性能。
5. 电池材料在航空航天领域,高性能和可靠的电池是关键技术之一。
稀土材料可以用于制造高能量密度和高稳定性的电池材料。
稀土元素的添加可以改善电池的导电性能、电荷传输效率和循环寿命。
结论稀土材料在航空航天领域中展示了巨大的潜力和应用前景。
高温合金、超导材料、光纤通信、光学涂层和电池材料是稀土材料在航空航天领域中的主要应用领域。
随着稀土材料技术的不断发展,我们可以期待更多创新和突破,为航空航天领域带来更多的进步和发展。
稀土元素分类
![稀土元素分类](https://img.taocdn.com/s3/m/5f81cf331611cc7931b765ce05087632311274b3.png)
稀土元素分类稀土元素是指具有特殊化学性质和广泛应用价值的一类元素。
它们在现代科技、工业生产和国防建设等方面起着重要作用。
稀土元素可以分为两大类:轻稀土和重稀土。
下面将分别介绍这两类稀土元素的特点和应用。
一、轻稀土轻稀土包括镧系元素和钇系元素。
镧系元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽和镝。
钇系元素包括钇、镱、铽、镥和镤。
轻稀土具有相对较低的原子序数和较低的密度。
它们具有较强的磁性、光学性能和化学性质。
轻稀土主要应用于光电子、磁性材料、催化剂和核能等领域。
1. 光电子轻稀土在光电子领域有广泛应用。
例如,镧系元素镧和铈可用于制造荧光粉,用于荧光灯、LED等照明产品。
钇和镱可用于制造激光器和光纤通信设备。
轻稀土的光学性能使其在光电子领域具有重要的应用价值。
2. 磁性材料轻稀土具有良好的磁性能,因此在磁性材料的制备中有重要作用。
钕铁硼磁体是目前最强的永磁材料,其中的主要成分是钕、铁和硼。
镨钕磁体和钇铁石榴石磁体也是常用的磁性材料。
这些磁性材料广泛应用于电机、发电机、电子设备和汽车等领域。
3. 催化剂稀土元素在催化剂领域有重要作用。
例如,镧系元素镧和铈可用于汽车尾气催化剂,帮助减少尾气中有害物质的排放。
镧系元素还可用于制备石油裂化催化剂、合成气转化催化剂等。
轻稀土的催化性能使其在环保和能源领域具有广阔的应用前景。
4. 核能轻稀土在核能领域有重要应用。
镧系元素钕和铕可用于制备核反应堆的控制棒材料,调节核反应的速率。
此外,轻稀土还可用于核燃料加工、核废料处理等。
轻稀土对核能的应用有助于提高核能的利用效率和安全性。
二、重稀土重稀土包括钇系元素和镝系元素。
钇系元素包括铪、钆、铽、镝和钬。
镝系元素包括镝、钇、铒、铥和镧。
重稀土具有较高的原子序数和较高的密度。
它们具有较强的磁性、光学性能和放射性。
重稀土主要应用于磁性材料、高温超导材料和核能等领域。
1. 磁性材料重稀土在磁性材料中起着重要作用。
例如,镝和铒是制备高温超导材料的重要成分,这些材料在超导电力设备中具有广泛应用。
高温超导技术的应用和发展
![高温超导技术的应用和发展](https://img.taocdn.com/s3/m/ceeeee76326c1eb91a37f111f18583d049640f80.png)
高温超导技术的应用和发展高温超导技术(HTS)是一种新型的超导技术,相较于低温超导技术(LTS),其工作温度可以达到液氮温度(约77K),且不需要低温下运行,因此,其应用领域更加广泛。
一、应用领域1. 磁共振成像(MRI)磁共振成像是一种非侵入性的医学成像技术,其原理是利用核磁共振现象获取人体内部组织的像素化图像。
HTS技术可以制造强磁场,从而使得MRI所用的磁场足够强大,提高成像精度。
2. 能源传输HTS技术可以用于能源传输,例如,能量传输线。
由于其导电性能极好,可以大大减少能量传输过程中的能量损耗,从而实现更为高效的能源传输。
3. 船舶制造超导技术可以用于造船工业,代替传统的燃油发电,提高能源利用效率,而HTS技术可以用于制造磁悬浮船舶,实现更为高效、可持续的运输。
4. 磁体制造HTS技术可以用于磁体制造,在磁体制造领域的应用主要涉及磁体的制造和电动化学储能。
5. 风电发电HTS技术可以用于提高风电机组的效率,减少能量损失,从而实现更为高效的风能利用。
二、国内发展现状我国在HTS技术的研究和应用领域取得了不少进展。
近年来,中国科学院物理研究所研制出了一种新型的稀土材料,可用于制造HTS电缆;华南理工大学建成了世界最大的HTS电缆制造生产线;上海申能科技有限公司研制出了国内第一台2MW变压器。
在船舶制造领域,中国航天科技集团有限公司成功制造出了我国第一艘磁悬浮船舶,使用HTS技术。
在磁体制造方面,多家国内企业在HTS磁体技术方面进行了研究,并在该领域取得了不少进展。
三、发展趋势未来HTS技术将在更广泛的领域得到应用。
科学家们正加紧研究如何降低HTS材料的成本。
新型HTS材料的制备技术将得到突破,从而进一步推动该技术的发展。
HTS技术还将在能源、环保、交通等领域得到广泛应用。
例如,将HTS技术应用于城市轨道交通和高铁,可以提高运输效率和节能减排效果。
总之,HTS技术是一项重要的高新技术,其广泛的应用保证了其发展前景的广阔,它将在很多领域成为创新的动力。
稀土元素在高温超导体中的应用
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稀土元素在高温超导体中的应用稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘兮兮的?其实啊,在咱们日常生活里不太容易直接接触到它们,但在一些高科技领域,特别是高温超导体这块儿,稀土元素那可真是大显身手!我记得有一次,我去参加一个科技展览。
在展览厅里,有一个关于高温超导体的展示台,围满了好奇的观众。
展示台上有一个巨大的模型,模拟着高温超导体在磁场中的奇妙表现。
讲解员在旁边滔滔不绝地介绍着,我在人群中听得津津有味。
当时我就特别好奇,到底是什么让这高温超导体有如此神奇的特性呢?后来深入了解才发现,稀土元素在其中起到了至关重要的作用。
先来说说啥是高温超导体。
简单讲,就是在相对较高的温度下能实现零电阻导电的材料。
这可不得了,要是能广泛应用,那能给咱们的生活带来翻天覆地的变化!比如更高效的能源传输、更强大的磁悬浮列车等等。
那稀土元素在里面扮演啥角色呢?稀土元素就像是高温超导体里的“魔法调料”。
比如说钇(Y),它能优化超导体的晶体结构,让电流能更顺畅地通过,就好像给高速公路拓宽了车道,车跑得更欢快啦!再比如镧(La),它能够增强超导体的临界温度,啥是临界温度?就是能实现零电阻导电的那个温度门槛。
镧一加入,这个门槛就提高了,让高温超导体在更接近常温的条件下发挥作用,这可太牛了!还有铈(Ce),它能提高超导体的稳定性。
想象一下,超导体就像一个娇气的宝宝,铈元素的存在就像是给宝宝穿上了一层保暖又舒适的衣服,让它不那么容易“生病”,能稳定地发挥作用。
而且啊,不同的稀土元素组合在一起,产生的效果还不一样。
这就像是在厨房里调配不同的调料,比例和种类一变,味道就大不相同。
科研人员们就在实验室里不断尝试,寻找最佳的“配方”。
不过,研究稀土元素在高温超导体中的应用可不是一件容易的事儿。
得需要超级精密的仪器设备,还得有耐心和细心。
有时候,一次实验就得花上好几天,甚至几个月的时间。
但一旦有了新的发现,那种喜悦和成就感是无法用言语来形容的。
回过头来想想那次科技展览,真的让我大开眼界。
稀土元素的提取与应用
![稀土元素的提取与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/8a0147eca48da0116c175f0e7cd184254b351b34.png)
稀土元素的提取与应用稀土元素是地球上特别珍贵的一类金属元素,它们的化学性质非常稳定,所以在科技和工业领域里有着广泛的应用。
比如,稀土元素可以被用于生产磁性材料、光学器件、催化剂、高温超导材料等等。
因此,对于稀土元素的提取和应用,一直都是科学家们所极力研究的一个领域。
第一章:稀土元素的提取技术稀土元素的提取主要是指从原材料中分离出稀土元素的过程。
在过去的几十年里,科学家们不断探索了许多提取稀土元素的方法。
其中,目前应用最广泛的技术是萃取法。
萃取法是在萃取剂的作用下,将稀土元素从原材料中提取出来的一种方法。
这个过程通常需要使用酸、氧化剂、还原剂等化学试剂,这些试剂对环境会产生一定的影响。
而且,当稀土元素的含量很低时,这种方法效率不高。
所以,近年来科学家们也在不断探索更加环保和高效的提取方法,如离子交换法、溶胶凝胶法、氧化还原法等。
第二章:稀土元素的应用稀土元素的应用十分广泛。
接下来,我将结合具体的应用场景,向大家介绍一些常见的应用。
1.磁性材料稀土元素中最为显著的特性就是磁性。
因此,稀土元素在磁性材料领域有着广泛的应用。
比如,钕铁硼永磁材料、铁氧体磁性材料等等。
2.光学器件稀土元素还可以用于制造一些光学器件。
比如,以铕为例,它在荧光材料领域有着广泛的应用。
铕荧光材料可以被用于制造高分辨率显示器件、 LED 照明器件等。
3.催化剂稀土元素中的某些元素也可以作为催化剂。
比如,以氧化铈为例,它可以被用于催化汽车尾气中的有害气体转化为无害气体。
卢铈则可以用于净化硫酸盐废水等。
4.高温超导材料稀土元素还可以被用于制造高温超导材料。
高温超导技术可以帮助人们更有效地利用电能,并且也可以减轻能源的消耗。
第三章:稀土元素产业的现状目前,中国被认为是世界上最大的稀土元素生产国。
过去几年,中国政府在管理稀土元素的出口方面进行了一些限制,以保障自身的资源利益。
作为世界上最大的稀土元素消费国,美国等一些国家也在努力扩大自己的稀土元素生产规模。
稀土材料及应用范文
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稀土材料及应用范文稀土材料是指以稀土元素作为主要组成元素的材料。
稀土元素是指钪、钬、镧、铈、镨、钕、钐、铽、杂质稀土和铕、锶、钼、钇等元素的混合物。
公司通过使用稀土材料可以制造出具有特殊性质和应用的产品。
以下是一些常见的稀土材料和它们的应用。
1.铽钡钴砖(Tb:BaCo2O5)铽钡钴砖是一种具有高温超导性能的稀土材料,可用于制作超导材料和超导器件。
超导材料的研究和应用在电子、能源存储和输配电方面具有重要意义。
2.镨铁硼磁体(Nd-Fe-B)镨铁硼磁体是一种具有高磁能积、高矫顽力和高矫顽力的稀土磁体材料。
这种材料用于制造永磁体,如电机、发电机、磁盘驱动器等。
镨铁硼磁体具有重要的应用前景,广泛应用于现代电子、通信、汽车和医疗设备等领域。
3.钕铁硼磁体(Nd-Fe-B)钕铁硼磁体是一种具有高磁能积、高矫顽力和高矫顽力的稀土磁体材料。
这种材料用于制造永磁体,如电机、发电机、磁盘驱动器等。
钕铁硼磁体具有广泛的应用前景,广泛应用于现代电子、通信、汽车和医疗设备等领域。
4.镧酸镉钇(LCY)镧酸镉钇是一种用于制备液晶显示器的稀土材料。
液晶显示器是目前最常见和广泛使用的显示技术之一,液晶材料的质量和性能对显示器的品质和性能有着重要影响。
镧酸镉钇是一种高品质的液晶材料,具有高透明度、高对比度和快速响应时间的特点。
5.钇铁石榴石(YIG)钇铁石榴石是一种磁光材料,具有良好的磁光性能。
磁光材料广泛应用于光通信、光存储和光计算等领域。
钇铁石榴石用于制造光学器件,如磁光隔离器、磁光开关和磁光存储器等。
6.长寿命储能钠离子电池(LSNS)长寿命储能钠离子电池(LSNS)是一种稀土材料用于制造电池。
这种电池具有高能量密度、长循环寿命和低成本等优点。
长寿命储能钠离子电池可用于储能系统、电动汽车等领域的能量存储和供应。
总之,稀土材料具有广泛的应用前景,在各个领域都有重要的应用。
稀土材料的特殊性质和优势使其成为电子、能源、医疗、通信等领域的关键材料。
稀土材料在半导体技术中的应用与研究
![稀土材料在半导体技术中的应用与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3be4dde0d0f34693daef5ef7ba0d4a7302766c05.png)
稀土材料在半导体技术中的应用与研究引言稀土材料因其在半导体技术中的重要应用而备受关注。
半导体技术是现代电子领域中的核心技术之一,广泛应用于电子器件、光电子器件、磁性材料等多个领域。
稀土材料由于其独特的物理、化学性质,在半导体技术中发挥着重要的作用。
本文将介绍稀土材料在半导体技术中的应用,并探讨相关的研究进展。
稀土材料概述稀土材料是指具有稀土元素(包括镧系元素和钇系元素)的化合物及其合金。
稀土元素具有较高的电子结构复杂性和原子核组态多样性,导致稀土材料表现出一系列独特的物理、化学性质。
这些性质使得稀土材料在半导体技术中具有广泛的应用前景。
稀土材料在电子器件中的应用稀土材料在光电子器件中的应用稀土材料的能带结构和能带宽度的独特性质使其成为制备光电子器件的理想材料。
稀土材料能够发射特定波长的荧光,这对于光电子器件的制备和调制非常重要。
稀土材料在光通信、显示技术等领域具有广泛的应用。
例如,通过掺杂稀土材料到光纤中,可以制备用于光通信的光纤放大器和激光器。
此外,稀土材料还可以用于显示技术中的荧光材料,用于增强显示色彩和亮度。
稀土材料在磁性材料中的应用稀土材料中的稀土元素具有特殊的磁性性质,使其成为制备磁学材料的重要原料。
稀土材料在磁性材料中的应用主要体现在两个方面:一是用作磁性材料的添加剂,用于调节磁性性能;二是用作磁性材料的基体,形成稀土磁性材料。
稀土材料在半导体器件中的应用稀土材料在半导体器件中的应用主要表现在提高器件性能和改善器件稳定性方面。
例如,稀土材料可以用于制备高温超导材料、高性能场效应管、固体激光器等。
稀土材料的添加可以调节半导体材料的能带结构,提高器件的导电性能和光电性能。
稀土材料应用的研究进展稀土材料在半导体技术中的应用正在不断拓展和深化研究。
近年来,研究人员对稀土材料的性质和应用进行了大量的研究。
其中,研究稀土材料的合成方法、晶体结构和物理性质的研究取得了重要进展。
同时,研究人员还不断探索稀土材料在新型器件中的应用前景,如稀土材料在柔性电子器件、生物传感器、能源器件等方面的应用。
稀土元素对高温超导材料的影响
![稀土元素对高温超导材料的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/997482b4988fcc22bcd126fff705cc1755275fe5.png)
稀土元素对高温超导材料的影响稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘又高大上?其实啊,它们在高温超导材料的世界里可是有着至关重要的影响。
就说我曾经参加过的一次科学实验吧。
那时候,我们的实验室里堆满了各种仪器和材料,大家都在为研究高温超导材料而忙碌着。
我负责记录各种数据,眼睛都不敢眨一下,生怕错过了什么关键的变化。
稀土元素就像是高温超导材料这个大舞台上的明星配角。
你看,在高温超导材料中加入适量的稀土元素,就好像给这个材料注入了一股神奇的力量。
它们能够改善材料的晶体结构,让那些原子排列得更加规整有序。
这就好比是把一群调皮捣蛋的小孩子,一下子训练成了纪律严明的小士兵,整整齐齐,有条不紊。
而且啊,稀土元素还能提高超导材料的临界温度。
啥是临界温度呢?简单说,就是让材料从普通状态变成超导状态所需要的温度。
原本有些高温超导材料需要在极低的温度下才能展现出超导特性,冷得让人直打哆嗦。
但加入了稀土元素之后,这个临界温度就能提高不少,就像是给寒冷的冬天送来了温暖的阳光,让实现超导变得更容易、更可行。
比如说镧系稀土元素,像镧、铈、镨这些家伙,它们进入高温超导材料后,会与其他元素相互作用,形成独特的化学键。
这就好比是在材料内部搭建了一条条特殊的通道,让电流能够更加顺畅地通过,减少了阻碍和损耗。
再讲讲钇这个稀土元素,它在一些高温超导材料中能优化微观结构,把材料中的微小缺陷和杂质都“收拾”得服服帖帖,让整个材料变得更加纯净和完美。
这就好像是给一间杂乱的房间来了一次彻底的大扫除,把灰尘和垃圾都清理干净,让房间变得整洁又舒适。
另外,稀土元素还能增强高温超导材料的机械性能呢。
以前有些超导材料可能比较脆弱,稍微一折腾就容易出问题。
但有了稀土元素的加入,就像是给材料穿上了一层坚固的铠甲,变得更耐磨、更抗压,能够在各种复杂的环境中稳定工作。
不过,这稀土元素的添加也不是越多越好。
就像做菜放盐,放多了太咸,放少了没味。
得找到那个恰到好处的“量”,才能让高温超导材料发挥出最佳的性能。
稀土在各领域中的应用
![稀土在各领域中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/cbb5b6d5b14e852458fb576d.png)
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。
稀土材料的多功能性及其应用前景
![稀土材料的多功能性及其应用前景](https://img.taocdn.com/s3/m/6e3359f1fc0a79563c1ec5da50e2524de418d06a.png)
稀土材料的多功能性及其应用前景1. 简介稀土材料是指由17个稀土元素组成的化合物。
这些稀土元素包括镧、铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、铽、镝、钆、铒、铥、镱、镥、钋和钅。
稀土材料以其特殊的电子结构和物理性质而闻名于世。
它们广泛用于电子、光学、磁性、催化和传感器等领域,并具有广阔的应用前景。
2. 多功能性应用2.1 电子领域稀土材料在电子领域具有多种功能性应用。
首先,由于稀土元素的特殊电子结构,稀土材料可以用于制备高性能的磁性材料,例如用于磁存储介质的铁磁材料。
其次,稀土材料还具有良好的电子特性,可以用于制备高性能的电子器件,如场效应晶体管和发光二极管。
此外,稀土材料还可以用于制备高温超导材料,具有广泛的应用前景。
2.2 光学领域稀土材料在光学领域也具有多种功能性应用。
由于稀土元素的特殊能级结构,稀土材料可以发射或吸收可见光和近红外光,因此广泛应用于激光器、荧光材料和光纤通信等领域。
此外,稀土材料还具有较高的掺杂浓度和较长的激发寿命,使其成为高效能源转换和传感器等领域的重要材料。
2.3 磁性领域稀土材料在磁性领域有着重要的应用。
稀土材料中的稀土离子具有较高的自旋和磁矩,使其具有良好的磁性特性。
这使得稀土材料在制备高性能磁性材料方面有着重要的作用。
稀土磁性材料广泛应用于电机、发电机、传感器等领域,具有广阔的市场前景。
2.4 催化领域稀土材料还在催化领域发挥着重要的作用。
稀土材料具有良好的催化性能,可以用于有机合成和能源转化等领域。
稀土材料在催化反应中可以提供良好的活性位点和调控反应过程,对于提高反应速率和选择性起到重要作用。
因此,稀土材料在催化领域具有广泛的应用前景。
2.5 传感器领域稀土材料在传感器领域也有着重要的应用。
稀土材料具有特殊的光电性质和化学性质,可以用于制备高灵敏度和高选择性的传感器。
稀土材料传感器广泛应用于环境监测、生物传感和无线通信等领域,具有重要的应用价值。
3. 应用前景稀土材料的多功能性使其在各个领域都有着广阔的应用前景。
稀土元素在高温超导体中的应用研究
![稀土元素在高温超导体中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/60c4e4db82d049649b6648d7c1c708a1294a0a62.png)
稀土元素在高温超导体中的应用研究稀土元素,这几个字听起来是不是有点神秘兮兮的?其实啊,在咱们的日常生活里,它们的作用可大着呢,尤其是在高温超导体这个领域。
我记得有一次,我去参加一个科学展览。
在那里,我看到了一个关于稀土元素和高温超导体的展示台。
展示台上有一块小小的超导材料,周围摆放着各种介绍的展板和实验仪器。
我好奇地凑过去,工作人员热情地给我讲解起来。
他说,稀土元素就像是高温超导体里的“魔法调料”。
一般的超导体都需要在极低的温度下才能发挥作用,比如接近绝对零度,这在实际应用中可太难实现啦。
但是呢,加入了特定的稀土元素之后,超导体能在相对较高的温度下展现出神奇的超导特性。
那什么是超导特性呢?简单来说,就是电阻几乎为零,电流可以在里面毫无阻碍地流动。
这意味着什么?意味着能源的传输可以几乎没有损耗,想象一下,如果我们的电网都用上了这种高温超导体,那能节省多少电能啊!咱们来具体聊聊稀土元素在高温超导体中的应用。
首先,稀土元素能够改善超导体的晶体结构。
就好像搭积木一样,原本搭得不太稳的积木,加入了稀土元素这几块“关键积木”,整个结构就变得更加牢固、规整。
而且啊,稀土元素还能调整超导体的电子状态。
电子在材料里的行为就像一群调皮的小孩子,到处乱跑乱撞。
但稀土元素一来,就像是来了个严厉又有办法的老师,把这些“小孩子”管理得井井有条,让它们能更有效地参与超导过程。
比如说钇(Y)这种稀土元素,在钇钡铜氧(YBCO)这类高温超导体中就发挥着重要作用。
它能提高超导体的临界温度,也就是让超导体能在更高的温度下实现零电阻。
再比如镧(La),它在一些新型高温超导体的研发中也崭露头角。
科研人员们就像大厨一样,不断尝试着用不同的稀土元素“配料”,做出更美味、更高效的“超导大餐”。
不过,稀土元素在高温超导体中的应用也不是一帆风顺的。
研究过程中会遇到各种各样的难题。
有时候,加入的稀土元素量不对,效果可能适得其反;有时候,不同的稀土元素组合在一起,会产生意想不到的复杂情况。
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年才在氧化物陶瓷特别是以镧为组分的氧化物陶瓷
上 另辟蹊径 终于在 . %&- 上取得 历史性的突破 紧接着朱经武和赵忠贤又迈出了具有
决定意义的一步 发现由另一个稀土元素钇构成的 %&
越 过液氮温区 %&-
每升约 美元 的钇钡
铜 氧 +1 的 %&高达 是一个
美元 环境中工作 这不但增加了成本 也给操作
带来了不便 为此寻找高温超导材料成为科技界多年
来追逐的主要目标 其中稀土元素自然也成为寻找的
对 象 这是因为金属镧的 %&值在 *的高压下约
为
同时 年和 年分别在 *’+,(,
%&- 和 ./0)# %&-
中发现了超导
性 也许正是在这样的背景下 缪勒和柏诺兹于
薄 膜 的 质 量 明 显 提 高 目 前
薄膜的电输
运性能达到 0 ’I 约 >J-’6
K0约 L "89- 的水平
薄膜的最
大沉积面积已达直径为 -( -加热器在允许
衬底处于确定而均匀的高温前提下 其尺寸已扩大到
在过去 年来发现的百余种高温超导化合物
中以
最突出就性能而言 其 6已从 89
第 卷 年
文章编号
第期 月
稀有金属材料与工程
CCA/A./ACD.)E ADAACD
F0GH 0 I?(G
稀土在高温超导材料中的应用
杨遇春
北京有色金属研究总院 北京
摘 要 简要介绍了迄今所发现的各类含稀土超导材料 论述了稀土钡铜氧高温超导体 在工艺上和技术应用上的进展 指出轻稀土钡铜氧特别是钕钡铜氧块材适于批量生产 具 有经济潜力 关键词 稀土 高温超导材料 中图法分类号 文献标识码
, 块材
更适
7 稀土钡铜氧超导体工艺上的进展
学气相沉积技术 C. 5溅射技术5共蒸发技术 和脉冲激光沉积技术 +. 这些技术日趋成熟 从 扩 大 规 模 的 可 行 性 5薄 膜 质 量 5沉 积 速 率 5可 靠 性 5重 现性5产率5环保和安全等方面看 已达到或接近商 品化的水平
在薄膜生长方面 由于实现了晶粒在 D9E面的面 内取向排列 &FGHF) H&@F-)FA 提高了控制薄膜成 分的精度以及开发了能沉积大面积薄膜的系统 使
应成功地合成了
块材 并且不必采用专门的烧
结技术 除上述稀土氧化物陶瓷超导体外 稀土还是含局
关 键 的 第 一 步 目 前 合 成
粉的技术主要包括普
通 的 固 相 反 应 法 5沉 淀 法 5等 离 子 体 喷 涂 法 5冷 冻 干
燥 法 5喷 射 干 燥 法 5燃 烧 合 成 法 5溶 胶 ; 凝 胶 法 5醋
批量生产一批可制造 个圆柱体或 个块状体
近 年 来 日 本 采 用 控 氧 熔 融 生 长 * 法 在 制
备 轻 稀 土 钡 铜 氧 块 材 方 面 取 得 了 重 大 进 展 并 在 低 氧
分 压 条 件 下 进 行 熔 融 生 长 获 得 比 原 有 熔 融 加 工 技 术
更高的 在 磁场内达
献 <但 在 高 磁 场 便 转 变 为 常 导 态 形 成 有 效 的 磁 通 钉
扎格点从而使 明显提高这种途径比采用各种辐
现 除带来具有挑战意义的认知问题外 还表现出巨 大的技术应用潜力 近年来在一些应用中技术前沿问 题的初步解决 为稀土作为原料在高温超导领域中的 应用开发展现了美好的前景56
7 稀土超导体的类别
缪 勒 等 发 现 的 .+,, 及 其 后 出 现 的 以
为 代 表 的
3
融织构生长 * 法液相处理 法淬火熔融生
长 + * 法及我国独创的粉末熔化处理
$ &
等熔融处理制 造 块 材 的 方 法 ,, 年 曾 制 出 -
. - . % 的 块 材 通 常 可 获 得 直 径
- 高 / 质量约 % 0的圆柱体或 见
方厚 / 质量约 -0的块状体目前已能小
法比较简单易于扩大规模也存在产业化的可
能 超导带的应用预计会大幅度降低电力设备
的规格明显提高其工作性能$% &
’() 块材
弱 连 接 的 出 现 是 由 于 形 成 大 角 度 晶 界 而
阻碍超导电流通过避开弱连接的主要途径是织构
化 即 使 晶 粒 呈 取 向 排 列 为 此 世 界 各 国 普 遍 使 用 熔
电话
期
杨遇春N稀土在高温超导材料中的应用
M M
超导相
和
相
土铜氧化物超导粉 是开发应用稀土高温超导体的最
其中
和
相比 由于在块材状态不存在热
稳定问题 故预计将会部分取代
的
约为 但用钙代替部分钇可使 提高到
最近日 本 人 在 一 般 的 氧 压 下 通 过 固 相 反
颇 多 尤其是对含局 域化磁矩的 *%& *一 般 包
括+
,- ! ./ 型超导体的研究明显增
多这种磁性超导体如 + %& 的 值为 ""
%& 的 值为 "据 年的最新报道
韩国有人用快淬法已加工出适合某些用途的
%& 薄带材 0 " 目前看来 在上述几类稀土超导体中 真正具有
酸盐法及火焰合成法等多种方法 其中以溶液混合为
基础的方法最受青睐 因为可实现分子水平的混合 目前已能按用户要求 <定做=形状为等轴或球形5结 构上为单晶或多晶及碳和氮等杂质含量极低的具有
域化磁矩超导体即所谓磁性超导体和重费米子超导 确定组成或相组合 如引入
即 相以提
体 近藤合金 的主要组成部分这两种超导体都属于
- 跃增至 "89- 以上’临界磁场已由 ,提
高到大于 ,并且已能从多个商业渠道获得优质的
粉 体 5块 材 5薄 膜 和 厚 膜 材 料 但 线 材 5带 材 的 加 工
工艺不及铋系材料 &
7: 制粉万方数据
重现性地合成具有最佳超导性能的
等稀
一次沉积能同时处理 个直径 - 的晶片 或 个
+
在
1
结
构
上
呈
层
状
类
钙
钛
矿型晶体结构 由被 89:层 8;其它元素 ;氧
隔开的导电的 面组成 电荷的迁移主要由保留
在 面内的空穴完成 89:层起电荷储存器作
用并借荷电载流子控制 面的掺杂 故在分类上
把其叫做空穴掺杂超导体 鉴于这两种高温超导化合
物的晶胞内含有两个铜氧 面 又称其为双铜氧 层化合物
具有实用意义的高温超导材料 此后相继发现除铈2
铽2镨外 其它所有镧系元素包括钇在内 都能形成
通 式为 3 +1 超导转变温度介于4 3-
至4 3- 之 间的 高温超 导化 合 物 在 理
论上这类化合物的上临界场可高达 故亦可视
之为高场超导体 稀土铜氧基高温超导化合物的出
直径 - 的晶片 或者 个直径 - 的晶片
由于蜂窝电话寻呼站采用
滤波器 较铜滤
波 器抗干 扰能力 提高 倍 及 医用超 导量 子 干 涉
器采用
约瑟夫森结 它们的进入市场将成为
薄膜生产的产业化 拓展一条越走越宽的希望
之 路 77 带材
F/F
稀有金属材料与工程
,卷
目前用粉管法
和 金属有机化学气 相沉积 ! 日 本用
法已将 沉积在柔性不锈钢带上并处于世界领
先地 位美 国 则 在 双 轴 织 构 化 的 镍 和 铜 衬 底 上 以
" 作缓冲层用 法沉积上 # 厚的
层这种金属带的 值约为 日本准备
扩 大 法的规模销售 线材美国的
金 属 互 化 物 类 型 前 一 类 超 导 体 涉 及 超 导 性 与 磁 性 的
相互作用或超导性与反铁磁有序化的并存
!!"# $
%& 等即属于此类超导体’
后一类超导体其电子比热的线性系数特别高 电子有
高钉扎力 的小于 >- 的超细粉在规模上已实现
?@( ?@高纯
粉的批量生产 粉径介于
可供输送电力用的高 值超导长带对这种涂层带
短样进行的测试表明其工作性能比铋系材料高
倍 倍尤其是 能经受 高 的 磁场 特别 是
在高于 的温度下
目 前 已 有 种 方 法 可 在 金 属 柔 性 衬 底 上 沉 积
薄膜这 种方法是离子束辅助沉积
轧制辅助双轴织构化 脉冲激光沉积
>-( >- 并出现年产 A
粉的中试装置
粉主要用于制造熔融加工技术产品 如磁
浮器 和烧结产品 如溅射靶和激光烧蚀靶 为制造
效 质 量 约 为 自 由 电 子 的 倍 ( 倍 与 近 藤 效 应
有关 如 ) #& ) #&等 其中 ) 的 最
高 为 " 目前对这两类稀土超导体的理论研究
前 言
自 年 荷 兰 人 翁 纳 斯 ! ""#$在 汞 中 首 次发现超导性以来 至今全世界共发现 种金属和
上千种合金或金属间化合物具有超导性 遗憾的是这
些物质由常导态到超导态的临界转变 温 度 %&最 高 的 只有 ’# 其中常用的 ’( ’)"等已 商品化的超导材料必须在液氦 %&为 每升约
已制出长达
的
超导长带
大大加
快了实用化的进度同时也促成了 涂层金属带
的发展 涂层金属带是薄膜生长工艺取得明显