十七种稀土元素介绍

2021-11-19 14:51:48 0

一个常用的比喻是,如果说石油是工业的血液,那稀土就是工业的维生素.稀土是宝贵的战略资源,广泛应用于尖端科技领域和军工领域,是"新材料之母",稀土在我们的日常生活中也无处不在,堪称"万能之土".


稀土是化学元素周期表中镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)以及钪(Sc)和钇(Y)的17种元素的总称.钪和钇常与矿床中的镧系元素共生,因而具有相似的化学性质,属于稀土元素.


稀土是宝贵的战略资源,有"工业味精"、"新材料之母"之称,广泛应用于尖端科技领域和军工领域.据工业和信息化部介绍,目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料,还广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等.

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镧 (La)(念lán)


Lanthanum


镧是一种柔软、可延展的银白色白色金属,是最活泼的稀土元素之一.它可用于压电材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、激光材料、制造特殊的光学玻璃、各种合金材料,也可用于制备许多有机化工产品的催化剂中.由于镧在光转换膜的应用,科学家们给它起了"超级钙"的名字.


铈 (Ce)(念shì)


cerium


它是一种银灰色活性金属,其粉末在空气中极易氧化,溶于酸.铈被认为是除铕以外的所有稀土金属中最活泼的元素.铈已广泛用于汽车工业作为减少排放的催化剂,在玻璃工业中作为玻璃抛光材料.铈溅射靶材是光学镀膜的重要材料.


镨 (Pr)(念pǔ)


praseodymium


这种柔软、银色、有延展性和延展性的元素是镧系元素的第三个成员.是用量较大的稀土元素,其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中.它的第一个应用是为陶瓷制造橙黄色染色剂.与钕、镨的组合可用于制造以强度和耐用性着称的高功率磁铁.镨还可用于研磨抛光.此外,镨在纤维领域的使用也越来越广泛.


钕 (Nd)(念nǚ)


Neodymium


它是一种柔软的银色金属,在空气中会失去光泽.钕在低温下具有较大的比热容,因此可用于冷冻室.金属钕的最大的用途是钕铁硼永磁材料——已知最强的永磁体,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力.钕铁硼磁体磁能积高,被称作当代"永磁之王",以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业.某些带有少量钕颗粒的透明材料可用于激光器作为红外波长的增益介质.除这些外,钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂.


钷 (Pm)(念pǒ)


Promethium


钷是唯一的天然放射性稀土元素.由于这种特性,地壳中的所有钷都不可避免地衰变成了其他元素.这说明目前大部分的钷都是人工制造的钷.它可作热源,为真空探测和人造卫星提供辅助能量.大多数钷用于研究目的,也用于手表和起搏器.


钐 (Sm)(念shān)


Samarium


钐是一种中等硬度的银色金属,在空气中会缓慢氧化.钐呈浅黄色,是做钐钴系永磁体的原料,钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体.氧化钐也用于陶瓷电容器和催化剂.此外钐还具有核性质,钐还可用作原子能反应堆的结构材料、屏蔽材料和控制材料,使核裂变产生巨大的能量以供安全使用.


铕 (Eu)(念yǒu)


Europium


它是一种中等硬度的银色金属,在空气和水中很容易氧化.铕可用作发光源,在紧凑型荧光灯泡中产生可见光,这有助于普及早期的彩色电视机.近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉.氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手.


钆 (Gd)(念gá)


Gadolinium


钆具有特定的特性,使其特别适用于医疗领域的一些重要应用.例如,它可以屏蔽核反应堆和中子射线照相.它还可以针对神经元治疗中的肿瘤,并可以改善磁共振成像(MRI),这有助于肿瘤治疗和发现肿瘤生长.X 射线和骨密度测试也使用钆.钆是目前医疗保健解决方案中值得注意的稀土元素.也用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,以保证核反应的安全.


铽 (Tb)(念tè)


Terbium


它是一种银白色的稀土金属,具有延展性、延展性和柔软性,足以用刀切割.铽的应用大多涉及高技术领域,是技术密集、知识密集型的尖端项目,又是具有显着经济效益的项目,有着诱人的发展前景.近年来,铽制成的磁光材料已经量产.它们可以用作计算机存储组件以提高 10 到 15 倍的容量.同样,铽溅射靶材也是薄膜镀膜中的重要镀膜材料.


镝 (Dy)(念dí)


dysprosium


镝目前在许多高技术领域起着越来越重要的作用.它是一种柔软的银色金属,具有最高的磁性强度之一.由于镝的特殊性质,通常将镝添加到稀土永磁体中以提高其在较高温度下的效率.它还用于激光器和商业照明,以制造需要某些磁性的电子产品.随着科学技术的发展,镝的应用领域将会不断的拓展和延伸.


钬 (Ho)(念huǒ)


Holmium


它与镝类似,钬也具有令人难以置信的磁性.钬合金可用于制造磁通集中器,可以产生最强的磁场.还可以为玻璃着色.用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用.


铒 (Er)(念ěr)


Erbium


铒的光学性质非常突出,它也是一种重要的核区稀土元素.您可以在中子吸收控制棒、光纤通信系统和激光器中找到铒.也可以将Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是目前输出脉冲能量最大,输出功率最高的固体激光材料.Er3+还可做稀土上转换激光材料的激活离子.另外铒也可应用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等.


铥 (Tm)(念diū)


Thulium


铥是一种银灰色金属,是镧系元素中含量第二少的金属.铥被用作医用便携式 X 光机的光源.也可以用于肿瘤的临床诊断和治疗,因为它对肿瘤组织有更高的亲和力.铥还可用作新型光源——金属卤化物灯的添加剂.


镱 (Yb)(念yì)


Ytterbium


镱溅射靶材可用作热屏蔽涂层材料,镱能明显地改善电沉积锌层的耐蚀性,而且含镱镀层比不含镱镀层晶粒细小,均匀致密.此外,镱还可用作具有超磁致伸缩特性(在磁场中膨胀)的材料,这种材料具有超磁致伸缩性即在磁场中膨胀的特性.该合金主要由镱/铁氧体合金及镝/铁氧体合金构成,并加入一定比例的锰,以便产生超磁致伸缩性.试验证明,镱元件在标定的压力范围内灵敏度高,同时为镱在压力测定应用方面开辟了一个新途径.


镥 (Lu)(念lǔ)


Lutetium


作为镧系元素的最后一个,镥有几个有趣的用途.例如,镥同位素可以帮助揭示古代物品(如古董)的年龄.除此之外,镥同位素还可用于靶向某些类型的肿瘤.可用于制造某些特殊合金,如用于中子活化分析的镥铝合金.稳定的镥核素可作为石油裂化、烷基化、加氢和聚合的催化剂.有关部门研究发现,镥在电致变色显示和低维分子半导体中具有潜在的用途.


钪 (Sc)(念kàng)


Scandium


钪是一种银白色金属,与钇一起是两种非镧系稀土元素之一.在电子工业中,钪可用作多种半导体器件;在化学工业中,钪化合物用作醇脱氢和脱水剂,用于生产乙烯和用废盐酸制氯的高效催化剂;在玻璃工业中,可制造含钪的特殊玻璃.钪溅射靶材是真空镀膜中重要的镀膜材料;在冶金工业中,钪常用于制造合金(合金的添加剂),以改善合金的强度、硬度和耐热和性能;在电光源工业中,含钪和钠制成的钪钠灯,具有效率高和光色正的优点.


钇 (Y)(念yǐ)


Yttrium


钇是与钪一起的另一种非镧系稀土元素.也是最早发现的稀土元素.它是一种具有延展性的灰黑色金属.钇可用作钢铁及有色合金的添加剂;研制发动机部件;应用于航空和其它要求低密度和高熔点的场合;钇磷光体,在电视屏幕上产生红色等;钇是一种耐高温、耐腐蚀的核燃料包壳材料;钇溅射靶材是真空镀膜中重要的镀膜材料.


稀土元素已广泛应用于电子、石化、冶金、机械、能源、轻工、环保、农业等领域.应用稀土可生产荧光材料、稀土金属氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等.可以说,稀土具有很大的发展前景

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