【簡(jiǎn)介:】石油化工:用稀土制成的分子篩催化劑,具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,其處理氣量比鎳鋁催化劑大1.5倍;在合成
石油化工:
用稀土制成的分子篩催化劑,具有活性高、選擇性好、抗重金屬中毒能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);
在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中,用少量的硝酸稀土為助催化劑,其處理氣量比鎳鋁催化劑大1.5倍;
在合成順丁橡膠和異戊橡膠過(guò)程中,采用環(huán)烷酸稀土-三異丁基鋁型催化劑,所獲得的產(chǎn)品性能優(yōu)良,具有設(shè)備掛膠少,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,后處理工序短等優(yōu)點(diǎn);
復(fù)合稀土氧化物還可以用作內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化催化劑,環(huán)烷酸鈰還可用作油漆催干劑等。
冶金工業(yè):
稀土金屬或氟化物、
硅化物
加入鋼中,能起到精煉、脫硫、中和低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)
的作用,并可以改善鋼的加工性能。稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產(chǎn)稀土球墨鑄鐵,由于這種球墨鑄鐵特別適用于生產(chǎn)有特殊要求的復(fù)雜球鐵件,被廣泛用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等機(jī)械制造業(yè)。
添至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合金中,改善合金物理化學(xué)性能,提高合金室溫及高溫機(jī)械性能。
玻璃陶瓷
主要包括:超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、導(dǎo)電陶瓷、介電陶瓷及敏感陶瓷等。
稀土氧化物或經(jīng)過(guò)加工處理的稀土精礦,可作為拋光粉廣泛用于光學(xué)玻璃、眼鏡片、顯像管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光。
在熔制玻璃過(guò)程中,可利用二氧化鈰對(duì)鐵有很強(qiáng)的氧化作用,降低玻璃中的鐵含量,以達(dá)到脫除玻璃中綠色的目的。
添加稀土氧化物可以制得不同用途的光學(xué)玻璃和特種玻璃,其中包括能通過(guò)紅外線、吸收紫外線的玻璃、耐酸及耐熱的玻璃、防X-射線的玻璃等。
在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以減輕釉的碎裂性,并能使制品呈現(xiàn)不同的顏色和光澤,被廣泛用于陶瓷工業(yè)。
浙江大學(xué)陳昂等,采用常規(guī)功能陶瓷的制備方法,YBa2Cu3O7-x和鐵電陶瓷BaTiO3復(fù)合,獲得了鐵電性與超導(dǎo)性共存的YBa2Cu3O7-x-BaTiO3系復(fù)合功能陶瓷,其電導(dǎo)特性符合三維導(dǎo)電行為,并當(dāng)YBa2Cu3O7-x含量較高時(shí)呈超導(dǎo)性。
華中理工大學(xué)周東祥等的研究指出,LaCoO3-SrCoO3系和LaCrO3-SrCrO3系復(fù)合功能陶瓷,可用作磁流體電機(jī)的電極材料和氣敏材料
而在NTC熱敏復(fù)合材料NiMn2O4-LaCrO3陶瓷中,新化合物L(fēng)aMnO3導(dǎo)電相決定著陶瓷的主要性質(zhì)。
西安交通大學(xué)的鄒秦等通過(guò)用稀土離子Y3+、La3+對(duì)(Sr,Ca)TiO3摻雜,省去了原有的用堿金屬離子(Nb5+、Ta5+)涂覆并進(jìn)行熱擴(kuò)散的工藝,制得的陶瓷材料致密度高、工藝性能良好,保持電阻率低(ρ為10-2Ω/cm量級(jí))、非線性高(非線性系數(shù)α>10)的介電-壓敏復(fù)合功能特性。
智能陶瓷是指具有自診斷、自調(diào)整、自恢復(fù)、自轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)的一類(lèi)功能陶瓷。
在鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷中添加稀土鑭而獲得的鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)陶瓷,不但是一種優(yōu)良的電光陶瓷,而且因其具有形狀記憶功能,即體現(xiàn)出形狀自我恢復(fù)的自調(diào)諧機(jī)制,故也是一種智能陶瓷。智能陶瓷材料概念的提出,倡導(dǎo)了一種研制和設(shè)計(jì)陶瓷材料的新理念,對(duì)拓寬稀土在近代功能陶瓷中應(yīng)用極為有利。近年的研究還表明,稀土在生物陶瓷、抗菌陶瓷等新型陶瓷材料中也有著獨(dú)特的作用。由于稀土元素可與銀、鋅、銅等過(guò)渡元素協(xié)同增效,開(kāi)發(fā)的稀土復(fù)合磷酸鹽抗菌可使陶瓷表面產(chǎn)生大量的羥基自由基,從而增強(qiáng)了陶瓷的抗菌性能。
稀土陶瓷顏料主要是指五種色相的組合著色鋯英石基稀土陶瓷顏料。
它可用作彩釉磚、外墻磚、地磚等建筑陶瓷的裝飾材料,尤其適用于衛(wèi)生潔具陶瓷制品的彩飾,還可用作瓷器釉上彩、釉中彩和釉下彩的色基。
組合著色鋯英石基稀土陶瓷顏料,是以二氧化鋯、二氧化硅為基質(zhì)材料,以過(guò)渡元素和稀土元素為組合著色劑,添加少量礦化劑,經(jīng)高溫900~1150℃固相反應(yīng)合成。
其主要技術(shù)指標(biāo)如下:色相有紅、黃、藍(lán)、綠和灰,穩(wěn)定性小于或等于1280℃最高可達(dá)1300℃),適應(yīng)氣氛為氧化焰,顆粒直徑小于15μm的不少于92%,大于30μm者為零新材料
稀土鈷及釹鐵硼永磁材料,具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積,被廣泛
稀土永磁微電機(jī)
用于電子及航天工業(yè)純稀土氧化物和三氧化二鐵化合而成的石榴石型鐵氧體單晶及多晶,可用于微波與電子工業(yè)
用高純氧化釹制作的釔鋁石榴石和釹玻璃,可作為固體激光材料
稀土六硼化物可用于制作電子發(fā)射的陰極材料;鑭鎳金屬是70年代新發(fā)展起來(lái)的貯氫材料;鉻酸鑭是高溫?zé)犭姴牧?/p>
當(dāng)前世界各國(guó)采用鋇釔銅氧元素改進(jìn)的鋇基氧化物制作的超導(dǎo)材料,可在
液氮
溫區(qū)獲得超導(dǎo)體,使超導(dǎo)材料的研制取得了突破性進(jìn)展。稀土用于照明光源,投影電視熒光粉、增感屏熒光粉、三基色熒光粉、復(fù)印燈粉
在輕紡工業(yè)中,稀土氯化物還廣泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛線染色及地毯染色等方面。
農(nóng)業(yè)方面:
稀土元素可以提高植物的葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,促進(jìn)根系發(fā)育,增加根系對(duì)養(yǎng)分吸收。向田間作物施用微量的硝酸稀土,可使其產(chǎn)量增加5~10%。
稀土還能促進(jìn)種子萌發(fā),提高種子發(fā)芽率,促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。
除了以上主要作用外,還具有使某些作物增強(qiáng)抗病、抗寒、抗旱的能力。
大量研究表明,使用適當(dāng)濃度稀土元素能促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。
軍事方面:
稀土具有優(yōu)良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
比如大幅度提高用于制造坦克、飛機(jī)、導(dǎo)彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能。
稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導(dǎo)等諸多高科技的潤(rùn)滑劑。
稀土科技一旦用于軍事,必然帶來(lái)軍事科技的躍升。從一定意義上說(shuō),美軍在冷戰(zhàn)后幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中壓倒性控制,正緣于稀土科技領(lǐng)域的超人一等。