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稀土的由来与应用

2019-10-23   

我国是全世界稀土资源最丰盛的国家,储量占全世界储量的4/5以上。

那么,稀土怎么来的?又被广泛应用在了哪些地方?

<稀土的由来>

从1794年发现了元素钇一直到1945年在铀的裂变物质中取得钷,前后经过了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个性质附近的元素全部找到,接而把它们列为一个宗族,取名为“稀土元素”。

其间从镧到镥15个元素又称为"镧系元素"。

其实,这些元素并非罕见。

例如,铈在地壳中的含量与锡近乎持平,而钇钕镧都比铅更丰盛。其余的稀土元素,除钷外都不少于银,多于金。

<稀土的应用>

此处仅简略介绍稀土元素在生活中的一部分使用情况,我们从中也可看出稀土元素使用的广泛性和重要性。  

1、钢的脱硫

在钢中添加混合稀土金属的用意之一是控制硫夹杂物的含量和形状。炼钢时一般会添加锰,锰与硫会反应形成硫化物夹杂物,硫化物夹杂物在轧钢时会变形。此时添加混合稀土金属则能产生稀土的硫化物、硫氧化物,它们在轧钢时能保持形状不变,改善钢的性能。   

2、稀土球墨铸铁

混合稀土金属以稀土硅铁合金或硅镁钛合金的形态被加到铁中,以促进石墨的球化,能提升铸铁的可锻强度,铸得的产品被称为球墨铸铁。

3、打火石

混合稀土金属还被用在制造打火石,一种用75%的混合稀土金属和25%的铁制成的一种合金。   

4、有色金属合金

稀土镁合金(含有Mg,Zn,Zr,La,Ce)

可用于制造喷气式发动机的传动装置、直升飞机的变速箱、飞机的着陆轮和座舱罩。

在镁合金中添加稀土金属的长处是可提升其高温抗蠕变性,改善铸造功能和室温可焊性。

5、永磁材料

有一种永磁材料叫钕铁永磁合金,其磁能积达300千焦/立方米,比钐钴永磁合金(它在70年代替代昂贵的铂钴永磁体市场产生过重大影响)几乎高出一倍。

然而钕铁永磁合金也有缺点,它在居里温度达3250℃左右,(钐钴永磁合金的是760℃左右),并且铁简单腐蚀。

研讨发现,把硼添加到钕铁永磁合金中可提升其磁能积和抗退磁的性能。

这些性能优秀的永磁材料用于飞机及世界飞行器的仪表,精密仪器,微型电机等。   

6、荧光粉

在彩电的显像管中选用功能优秀的红基色荧光粉,以钇的化合物Y2O2S或Y2O3作基质,以铕Eu作激活剂。这种产生出红色基色的荧光粉的运用效果,远远比过去(1964年以前)运用的非稀土硫化物红色荧光粉为好。   

各种稀土荧光粉的用途颇广,如用于黑白电视显像管、X射线增感屏、雷达显像管、荧光灯等。   

7、稀土金属元素的化合物作为催化剂还用于许多其他催化反应中。

如将已除去铈的混合稀土金属元素的环烷酸盐溶于汽油中,可用作合成戊橡胶工艺中的催化剂,这是我国首创的。

又如为净化汽车废气而设计的汽车催化器,能将未燃烧尽的碳氢化合物减少到极低的水平,其中所用的催化剂LACOO3能有效地催化CO、烃类的燃烧,其活性、寿命与铂基催化剂无甚差别,但是价格却便宜得多。  


 

 

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