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稀土元素有什么應用

發布日期:2020-10-09 | 瀏覽次數:1262

元素周期表中,第ⅢB族第6周期57號元素的位置上,包括從鑭到镥15種元素,稱為鑭系元素。鑭系元素和釔稱為稀土元素(廣義的稀土也包括鈧),這是18世紀沿用下來的名稱,因為當時認為這些元素稀有,它們的氧化物既難溶又難熔,因而得名。稀土元素性質相似,并在礦物中共生,難以分離。 

稀土元素具有特殊的物質結構,因而具有優異的物理、化學、磁、光、電學性能,有著極為廣泛的用途。 

(1)結構材料 
在鋼鐵中加入適量稀土金屬或稀土金屬的化合物,可以使鋼得到良好的塑性、韌性、耐磨性、耐熱性、抗氧化性、抗腐蝕性等等。

(2)磁性材料 
稀土金屬可制成永磁材料,稀土永磁材料是本世紀60年代發展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、Sm2Fe17Nx等磁性能優良的材料。 

稀土金屬能制成磁光存儲記錄材料,用于生產磁光盤等。

(3)發光材料 
稀土金屬的氧化物可作發光材料,如彩色電視機顯像管中使用的稀土熒光粉,使畫面亮度和色彩的鮮艷度都提高許多。金屬鹵化物發光材料能制成節能光源。稀土金屬還能制成固體激光材料、電致發光材料等,電致發光材料可用于大面積超薄型顯示屏。

(4)貯氫材料 
用稀土金屬制成的貯氫材料廣泛用于高容量充電電池的電極。

(5)催化劑 
在石油化工中,稀土金屬主要用于作催化活性高、壽命長的分子篩型的催化劑,可以用于石油裂化、合成橡膠等工業。近來,科學家正致力于研究用稀土金屬作為汽車尾氣凈化的催化劑。

(6)超導材料 
“混合稀土-鋇-銅-氧超導體”為高溫超導體的研究和應用開拓了新的途徑,榮獲第23屆國際發明展覽會金獎。

(7)特種玻璃 
在石英光導纖維中摻入某些稀土金屬,可大大增強光纖的傳輸能力。 

在玻璃工業中,用稀土金屬作澄清劑、著色劑,可以使玻璃長期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金屬的氧化物可使玻璃染成黃綠色、紫紅色、橙紅色、粉紅色等。稀土金屬化合物也常用于陶瓷的顏料。

(8)精密陶瓷 
在陶瓷電容器的材料中加入某些稀土金屬,可提高電容器的穩定性、延長使用壽命。

(9)在農、林、牧、醫等方面的應用 
稀土金屬元素可制成微量元素肥料,促進作物對氮、磷、鉀等常用肥料的吸收。施用混合稀土肥料后,小麥、水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增產10%左右,紅薯、大豆等可增產50%左右。稀土金屬可制成植物生長調節劑、礦物飼料添加劑等。但是,稀土金屬對作物作用機制,以及長期使用對環境、生理等的影響還需作更深入的研究。

(10)在環境保護方面的應用 
硝酸鑭在環境保護方面得到應用,它可以很有效地除去污水中的磷酸鹽。含磷酸鹽的污水如果被排放到自然水中去,會促使水藻增殖,使水質惡化。

(11)引火合金 
稀土金屬可以用來作引火合金,例如,做民用打火石和炮彈引信。打火石一般含稀土金屬70%左右,而其中鈰又占了40%,以鈰為主的混合輕稀土金屬與粗糙表面摩擦時,其粉末就會自燃。

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