稀土有哪些应用

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稀土发现史及稀土工业史都与稀土应用密切相关。
稀土应用一般可分为两大类，即传统应用和高技术应用。亦有人称为两个市场，传统市场和高技术市场。

所谓传统应用和传统市场是指应用于冶金/机械，玻璃/陶瓷和石油化工。在中国稀土还用于农业。这一市场虽是近十儿年才开发的，但我们仍将其归为传统市场。传统市场的稀土消费量约占稀土总消费量的90％，主要消费混合稀土金属和合金，各种盐类等。

冶金/机械在这个领域中稀土主要用于炼钢、延性铁(球铁、蠕铁和高牌号灰铸铁等)和有色金属及合金材料生产。使用的稀土产品主要有混合稀土金属(MM)，稀土硅化物(稀土硅铁镁的中间合金)，稀土有色金属中间合金等。本领域主要是利用稀土金属的高活泼性，使其脱去金属液中的氧、硫及其它有害杂质，起净化金属液的作用；控制硫化物及其它化合物形态，起变质、细化晶粒和强化基体等作用。1985年全世界在这个领域消费稀土约7520t，占总消费量的25％。

利用稀土易氧化、燃烧的特性，稀土还被用作制造打火石和各类军用发火合金，每年消费稀土金属超过1000t。

石油化工在这个领域中稀土的消费形式是含稀土的分子筛催化剂，用于炼油业作石油裂解的催化裂化剂。稀土原子由于具有可变的配位数，它们的催化活性优于不含稀土的分子筛催化剂，可以提高汽油等轻质油的产率5％，提高裂解装置能力20～30％。目前世界上90％的炼油裂化装置都使用含稀土的催化裂化剂。1985年这个领域的世界稀土消费量约10000t，占总消费量的35％。1988年美国消费量8430t，占美国稀土消费量的53％；1990年以来中国每年消费量为2200～2600t，约占中国总消费量的30％。此外，稀土还用作汽车尾气的净化、催化剂、油漆催干剂、塑料热稳定剂，用作合成顺丁橡胶等化工领域的催化剂。

玻璃／陶瓷利用稀土固有的晶体结构，化学活性及其带色离子，将其用作玻璃澄清，抛光、染色／脱色和陶瓷颜料等。1985年世界消费稀土量达12000t以上。主要使用氧化铈或富铈氧化物，其中以日本消费最多，约3000～3500t。

农业 目前仅中国将稀土用作植物生长的生理调节剂，每亩农田仅施用15～20g(REO)，可使粮食作物增产10％，经济作物增产15％。现在中国已将稀土用于多元复合肥的微量元素。每年在农业上应用的稀土量在1000t以上，这是中国第三大稀土消费市场。

所谓高技术应用或

高技术市场，主要是指荧光、永磁材料、特种玻璃、精密陶瓷、超导材料等。该市场消费稀土量虽仅占总稀土消费量的10％，但代表了稀土应用的方向和价值。主要以高纯单一稀土氧化物为消费对象，年均增长速率高于15％。

荧光材料利用稀土的特殊电子结构及其各种能级电子跃迁产生的特殊光谱，将其用于彩色电视及各类显示系统的红色荧光体。主要使用纯度高于99．99％的氧化钇和氧化铕，还有部分氧化铽。世界每年约消费氧化钇400t，氧化铕20t，氧化铽10t。另一重要用途是制造三基色荧光灯荧光粉，具有高亮度、高显色、长寿命等特点，消费的稀土也是纯度大于99．99％的氧化钇、氧化铕、氧化铽和氧化铈等，总消费量约200t。稀土还是制造X光增感屏的荧光材料，主要应用氧化镧、氧化铈、氧化钆等。

永磁材料利用稀土特殊的磁性能，制造各类超级永磁体，迄今已发展了三代，第一代即l：5型钐钴磁体SmCo5；第二代即2：17型钐钴磁体Sm2Co17及其它延伸产品；第三代为稀土铁系永磁体，最典型为Nd2Fe14B永磁体。与传统磁体相比，稀土永磁材料的磁能积要高出4～10倍，其它磁性能也远高于传统磁体，故稀土永磁体被称为超级磁体和当代永磁之王。由于该类磁体在各类电机、核磁共振成像装置、磁悬浮列车及其它光电子等高技术领域中有着广泛应用前景，人们认为稀土永磁将引起世界电机制造业的一场革命。稀土永磁技术及产业发展十分迅速，竞争也十分激烈。

稀土永磁材料在国内外的主要市场如下：(1)电脑磁盘驱动用音圈马达(60％)；(2)核磁共振成像装置(18％)；(3)电机制造(20％)；(4)音响装置(2％)。制造稀土永磁的稀土元素主要是钕、钐、镨、镝、铈等。

特种玻璃镧玻璃具有高折射、低色散功能，广泛用于各种透镜和镜头材料，世界每年消费氧化镧近1000t。此外，镧玻璃还用作光纤材料(同时还使用稀土元素铒)。铈玻璃用作防辐射材料，具有在核辐射下保持透明、不变暗的特点，在军事上和电视工业中有着广泛使用。钕玻璃是很好的激光材料，由于尺寸可以做得很大，所以是巨型大功率激光装置最理想的激光工作材料。用作激光材料的还有钇铝石榴石等稀土化合物晶体。

光学玻璃使用的稀土还有钆、钇等。

精密陶瓷用氧化钇部分稳定的氧化锆是性能十分优异的工程结构陶瓷，已被制成各种特殊用途的刀剪。用该材料制成的汽车发动机已在国内外问世。

添加氧化钕、氧化镧、氧化钇等稀土元素的各类陶瓷被用作各类电容器材料，广泛用于电子工业。

稀土合金氢化物电池混合稀土金属与镍，镧与镍

的l：5型金属间化合物都是很好的吸氢材料，且可逆吸放氢。迄今人们已利用这一可逆过程，将其用作氢的贮存、分离、提纯、回收，用于制冷和制造热泵等。然而最为成功的是用作制造Ni/MMH(镍氢)二次电池，即充电电池。其等体积容量比目前广泛使用的Ni-Cd电池大1倍，充放电寿命和输出电压与Ni-Cd电池相当，没有记忆效应和镉污染，倍受各国科技界和产业界的重视。目前日美欧已经投入了工业化生产，日本已形成年产2亿支的生产能力，本世纪末将达到10亿支以上。

超导材料许多单一稀土氧化物及某些混合稀土氧化物都是制造高转变温度超导材料的原料。目前这方面处于研究开发阶段。

磁致伸缩材料REFe2型材料(主要是TbFe2)是迄今发现的最好磁致伸缩材料. 稀土高技术应用尽管发展很快，但毕竟用量还是比传统应用量少得多，故在近期内，稀土工业的发展还是仰赖传统市场的发展，然而稀土真正的价值还在于高技术市场的开发。