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  Tuyong119000 2011-11-26 00:00:00

  目前稀土元素的應(yīng)用蓬勃發(fā)展，已擴(kuò)展到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)方面，尤其現(xiàn)代一些新型功能性材料的研制和應(yīng)用，稀土元素已成為不可缺少的原料。 1、稀土元素在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用 ——農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：目前發(fā)展有稀土農(nóng)學(xué)、稀土土壤學(xué)、稀土植物生理學(xué)、稀土衛(wèi)生毒理學(xué)和稀土微量分析學(xué)等學(xué)科。稀土作為植物的生長(zhǎng)、生理調(diào)節(jié)劑，對(duì)農(nóng)作物具有增產(chǎn)、改善品質(zhì)和抗逆性三大特征；同時(shí)稀土屬低毒物質(zhì)，對(duì)人畜無害，對(duì)環(huán)境無污染；合理使用稀土，可使農(nóng)作物增強(qiáng)抗旱、抗?jié)澈涂沟狗芰?。?dāng)前我國農(nóng)田施用稀土面積達(dá)5 000—7 000萬畝/年，為國家增產(chǎn)糧、棉、豆、油、糖等6—8億公斤，直接經(jīng)濟(jì)效益為10—15億元，年消費(fèi)稀土1 100—1 200噸。 ——冶金工業(yè)領(lǐng)域：稀土在冶金工業(yè)中應(yīng)用量很大，約占稀土總用量的1/3。稀土元素容易與氧和硫生成高熔點(diǎn)且在高溫下塑性很小的氧化物、硫化物以及硫氧化合物等，鋼水中加入稀土，可起脫硫脫氧改變夾雜物形態(tài)作用，改善鋼的常、低溫韌性、斷裂性、減少某些鋼的熱脆性并能改善加熱工性和焊接件的牢固性。 稀土在鑄鐵中作為石墨球化劑、形核劑核對(duì)有害元素的控制劑，提高鑄件質(zhì)量，對(duì)鑄件的機(jī)械性能有很大改善，主要用于鋼錠模、軋錕、鑄管和異型件四個(gè)方面。 在有色合金方面應(yīng)用，對(duì)以有色金屬為基的各種合金都有良好的作用，改善合金的物理和機(jī)械性能。應(yīng)用Z多的使鋁、鎂、銅三個(gè)系列。 ——石油化工領(lǐng)域：稀土用于石油裂化工業(yè)中的稀土分子篩裂化催化劑，特點(diǎn)是活性高、選擇性好、汽油的生產(chǎn)率高。稀土在這方面的用量很大。 ——玻璃工業(yè)領(lǐng)域：稀土在玻璃工業(yè)中有三個(gè)應(yīng)用：玻璃著色、玻璃脫色和制備特種性能的玻璃。用于玻璃著色的稀土氧化物有釹(粉紅色并帶有紫色光澤)、鐠玻璃為綠色(制造濾光片)等；二氧化鈰可將玻璃中呈黃綠色的二價(jià)鐵氧化為三價(jià)而脫色，避免了過去使用砷氧化物的毒性，還可以加入氧化釹進(jìn)行物理脫色；稀土特種玻璃如鈰玻璃(防輻射玻璃)、鑭玻璃(光學(xué)玻璃)。 ——陶瓷工業(yè)領(lǐng)域：稀土可以加入陶瓷和瓷釉之中，減少釉和破裂并使其具有光澤。稀土更主要用做陶瓷的顏料，由于稀土元素有未充滿的4f電子，可以吸收或發(fā)射從紫外、可見到紅外光區(qū)不同波長(zhǎng)的光，發(fā)射每種光區(qū)的范圍小，導(dǎo)致陶瓷的顏色更柔和、純正，色調(diào)新穎，光潔度好。如黃色、紫羅蘭色、綠色、桃紅色、橙色、棕色、黑色等。稀土氧化物可以制造耐高溫透明陶瓷(應(yīng)用于激光等領(lǐng)域)、耐高溫坩堝(冶金)。 ——電光源工業(yè)領(lǐng)域：稀土作為熒光燈的發(fā)光材料，是節(jié)能性的光源，特點(diǎn)是光效好、光色好、壽命長(zhǎng)。比白熾燈可節(jié)電75—80%。 2、稀土元素在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用 ——顯示器的發(fā)光材料：稀土元素中釔、銪是紅色熒光粉的主要原料，廣泛應(yīng)用于彩色電視機(jī)、計(jì)算機(jī)及各種顯示器。目前，我國年產(chǎn)彩電紅粉300—400噸，計(jì)算機(jī)顯示器紅粉50—100噸，以滿足國產(chǎn)3 500萬支彩顯管和近百萬支顯示器的需求。 ——磁性材料：釹、釤、鐠、鏑等是制造現(xiàn)代超級(jí)永磁材料的主要原料，其磁性高出普通永磁材料4—10倍，廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、電聲、YL設(shè)備、磁懸浮列車及軍事工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域。據(jù)專家預(yù)測(cè)，本世紀(jì)末此類材料產(chǎn)值將達(dá)到35億美元。我市南開大學(xué)研究開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的釹鐵硼永磁材料就屬此類，現(xiàn)正與肯達(dá)集團(tuán)合作進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。 ——儲(chǔ)氫材料：稀土與過渡元素的金屬間化合物MMNi5(MM為混合稀土金屬)和LaNi5是優(yōu)良的吸氫材料，被稱為氫海綿。其Z為成功的應(yīng)用是制造二次電池——金屬氫化物電池，即鎳氫電池。其等體積充電容量是目前廣泛使用的鎳鎘電池的2倍，充放電循環(huán)壽命和輸出電壓與鎳鎘電池一樣，但沒有了鎘污染。我市南開大學(xué)在儲(chǔ)氫材料研究開發(fā)上有很大優(yōu)勢(shì)，通過863項(xiàng)目，和平海灣公司已開始了鎳氫電池產(chǎn)業(yè)化工作。 ——激光材料：稀土離子是固體激光材料和無機(jī)液體激光材料的Z主要的激活劑，其中以摻Nd3+的激光材料研究得Z多，除釔鋁石榴石(YAG)、鋁酸釔(YAP)玻璃等基質(zhì)外，高稀土濃度激光材料可能稱為特殊應(yīng)用的材料。 ——精密陶瓷：氧化釔部分穩(wěn)定的氧化鎬是性能十分優(yōu)異的結(jié)構(gòu)陶瓷，可制作各種特殊用途的刀剪；可以制作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，因其具有高導(dǎo)熱、低膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性能好、在1 650℃下工作強(qiáng)度不降低，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)馬力大、省燃料等優(yōu)點(diǎn)。 ——催化劑：稀土除用于制造石油裂化催化劑外，廣泛應(yīng)用于很多化學(xué)反應(yīng)，如稀土氧化物L(fēng)aO3、Nd2O3和Sm2O3用于環(huán)己烷脫氫制苯，用LnCoO3代替鉑催化氧化氨制硝酸。并在合成異戊橡膠、順丁橡膠的生產(chǎn)中作為催化劑。 汽車尾氣需要將CH、CO氧化，對(duì)NOX進(jìn)行還原處理，以解決目前城市空氣污染問題。稀土元素是汽車尾氣凈化催化劑的主要原料。我市化工研究院在這方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可推動(dòng)形成一個(gè)汽車尾氣凈化器產(chǎn)品。 ——高溫超導(dǎo)材料：近幾年研究表明，許多單一稀土氧化物及其某些混合稀土氧化物是高溫超導(dǎo)材料的重要原料。一旦高溫超導(dǎo)材料進(jìn)入實(shí)用，整個(gè)世界將起翻天覆地的變化。目前，我國在稀土超導(dǎo)材料的成材研究方面取得了有意義的突破。

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