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镧铈稀土中间合金

镧铈稀土中间合金
镧铈稀土中间合金

稀土中间合金(rare earth intermediate alloy)

稀土元素与一种或数种其他元素组成的具有金属特性的物质,又称母合金。一般包括混合稀土金属、硅基稀土复合铁合金和以稀土或钇为基的二元稀土中间合金。

稀土中间合金的基本用途是作稀土添加剂。它的生产方法视原料情况和使用要求而定,主要有熔合法、熔盐电解法、金属热还原法和粉末冶金法。

混合稀土金属由几种或十几种稀土金属自然组成具有金属特性的物质。常用的有铈组混合稀土金属、富铈混合稀土金属和富镧混合稀土金属。

铈组混合稀土金属按外来译音又称米什金属,是人们最早应用而又常用的稀土金属合金。基本的稀土成分是镧、铈、镨和钕,根据不同的矿物原料制得的铈组混合稀土金属,其稀土元素配分范围为Ce45%~48%、La17%~30%、Pr4%~8%、Nd10%~18%,其他稀土元素1%~6%。工业产品纯度一般含

RE96%~99.5%和Fe0.5%~5%,其他杂质元素为硅、钙、镁和铝。铈组混合稀土金属的密度、熔点与沸点分别为6300~6600kg/m3、1089~1163K和3673~3973K。铈组混合稀土金属主要用于生产打火石、钢及有色金属合金的变性处理和微合金化,80年代的新用途是制造廉价的稀土永磁体和生产金属钐的还原剂。铈组混合稀土金属一般用熔盐电解法生产。

富铈混合稀土金属含铈高的稀土混合金属,一般铈占稀土总量的50%~60%,含La18%~28%、Pr4%~6%和Nd12%~20%,稀土品位为97%~99.7%。一些特殊富铈混合稀土金属的含铈量占稀土总量的90%,含La3%、Pr3%和

Nd4~6。富铈混合稀土金属主要用作钢铁和有色金属冶炼的稀土添加剂和用于生产贮氢合金。一般也用熔盐电解法生产。

富镧混合稀土金属含镧高的稀土混合金属,一般镧占稀土总量的40%~45%,含Ce、Pr、Nd分别低于5%、11%~13%和33%~37%,稀土品位为98%。一些特殊的富镧混合稀土金属的含镧量占稀土总量的80%~90%,含CeO%~3%、Pr3%~6%和Nd6%~11%。富镧混合稀土金属通常用作合金添加剂,它

的新用途是生产贮氢合金,制造无公害、电容量大的新型稀土镍一氢化物电池。一般也用熔盐电解法生产。

二元稀土中间合金混合稀土金属或单一稀土金属和以有色金属或铁为基的二元中间合金,常用的有铝基稀土中间合金、镁基稀土中间合金和铁基稀土中间合金。

铁基稀土中间合金包括金属钕、金属钇或钇组混合稀土金属及铈组混合稀土金属和以铁为基组成的钕铁合金、钇铁合金及铈铁合金。钕铁合金主要用于制造Nd-Fe-B永磁体;钇铁合金是合金添加剂,用于制造高强度耐热合金和高欧姆电阻合金;铈铁合金用于钢的变质处理。这些铁基合金均用熔盐电解法生产。几种常用的钕铁、钇铁和铈铁合金的化学成分列举于表6。

稀土元素—镧

简述稀土元素—镧 稀土,曾称稀土金属,或称稀土元素,是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。因其天然丰度小,又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在,故叫“稀土”。稀土材料具有优异的磁、光、电性能,不仅在传统材料领域,而且在现代高新技术领域中都有着广泛的应用。 从元素周期表来看,稀土家族是来自镧系的15个元素,加上与镧系相关密切的钪和钇共17种元素。它们是:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。在科技高速发展的今天,稀土元素在国民经济以及高新科学技术的发展中扮演着不可或缺的角色。无论是航天、航空、军事等高科技领域,还是人们的日常生活用品,无论工业、农牧业、还是化学、生物学、医药,稀土的应用及其作用几乎是无所不在,无所不能。 作为是稀土元素中含量第二最丰富元素(第一丰富为铈,地壳中的含量约0.0046%),镧在地壳中的含量为0.00183%,镧的元素名来源于希腊文,原意是“隐蔽”。于1839年被瑞典化学家莫桑德尔从粗硝酸铈中发现,并确认为一种新元素。 镧是银白色的软金属,有延展性。其化学性质活泼,易溶于稀酸。在空气中易氧金属镧化;加热能燃烧,生成氧化物和氮化物。在氢气中加热生成氢化物,在热水中反映强烈并放出氢气。镧存在于独居石沙和氟碳铈镧矿中。易溶于稀酸。镧为可锻压、可延展的银白色金属,质软可用刀切开。其熔点921°C,沸点为3457°C,密度6.174克/厘米3。镧化学性质活泼,在干燥空气中迅速变暗,在冷水中缓慢腐蚀,热水中加快;镧可直接与碳、氮、硼、硒、硅、磷、硫、卤素等反应;镧的化合物呈反磁性。高纯氧化镧可用于制造精密透镜;镧镍合金可做储氢材料,六硼化镧广泛用作大功率电子发射阴极。 镧的外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼,用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与铁生成合金时,极易自燃);加热时,在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用,溶于酸,不溶于碱。受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素:136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体,半衰期为5×10^15年。 提炼镧、铈元素来源之一是镧石,为斜方晶系。其晶体呈板状;通常成细粒状及土状集合体。颜色灰白、淡红或淡黄色。莫氏硬度2.5~3。相对密度2.605。珍珠光泽,土状者光泽暗淡。偶尔与其他稀土碳酸盐矿物相伴,产于某些蚀变石灰岩内。 此外,镧还以氧化镧、多氢化镧和碳酸镧等形式存在: 氧化镧的分子量325.84,是白色无定形粉末。密度6.51g/cm3。熔点2217℃。沸点4200℃。微溶于水,易溶于酸而生成相应的盐类。露置空气中易吸收二氧化碳和水,逐渐变成碳酸镧。灼烧的氧化镧与水化合放出大量的热。 氢化镧中二氢化镧具有立方结构、三氢化镧为面心立方结构LaH2的磁性比金属镧略下降,而三氢化镧为抗磁性。二氢化镧,三氢化镧导电性能低于金属镧。

稀土就是化学元素周期表中镧系元素

稀土就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),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。 稀土的分类】 1)轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 铈组与钇组之别,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、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)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。 【名称由来】 17种稀土元素名称的由来及用途 镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的,当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。 铈(Ce) "铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。 铈的广泛应用: (1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅 能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻 璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨. (2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中 美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。 (3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色 ,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。 (4)Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用 于探查生物武器,还可用于医学。铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领 域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电 陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢 及有色金属等。 镨(Pr) 大约160年前,瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素,但它不是单一元素,莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似,便将其定名为"镨钕"。"镨钕"希腊语为"双生子"之意。大约又过了40多年,也就是发明汽灯纱罩的1885年,奥地利人韦尔斯巴赫成功地从"镨钕"中分离出了两个元素,一个取名为"钕",另一个则命名为"镨"。这种"双生子"被分隔开了,镨元素也有了自己施展才华的广阔天地。镨是用量较大的稀土元素,其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。 镨的广泛应用: (1)镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其与陶瓷釉混合制成色釉,也可单独作 釉下颜料,制成的颜料呈淡黄色,色调纯正、淡雅。 (2)用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料,其抗氧性能 和机械性能明显提高,可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器件和马 达上。 (3)用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催 化剂,可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国70年代开始投入工业使用, 用量不断增大。 (4)镨还可用于磨料抛光。另外,镨在光纤领域的用途也越来越广。

环境影响评价报告公示:年产t球化剂(稀土镁合金)项目环评报告

第一章总则 1.1项目由来 河南恒佳金属材料有限公司始建于2006年,是以生产有色金属新型复合材料球化剂(稀土镁合金)的一家企业,有色金属新型复合材料球化剂(稀土镁合金)是广泛应用于铸造行业的一种高效添加剂,该添加剂可使铸铁中的石墨呈球状析出。该企业位于新乡市凤泉区大块镇陈堡村,紧邻新辉路,厂区占地面积15000m2,该公司投资3500万元用于建设“年产20000t球化剂(稀土镁合金)项目”。2014年河南恒佳金属材料有限公司被新乡市环保局列为清洁生产审核重点单位,公司接到通知后,立即组织人员,于2014年6月正式启动清洁生产审核,2014年12月完成审核工作,并通过新乡市环保局验收,验收文号:新环洁审[2015]12号。为适应2015年新环保法实施,以市环保局“百日会战”行动为契机,该企业决定通过编制环境影响评价进一步规范环保措施,并持续推进清洁生产工作。本项目于2006年建成投产,属于未批先建,本次评价为补办环评手续,同时对现有工程存在的问题提出整改措施。 经查阅《建设项目环境影响评价分类管理名录》(2015年),本项目符合有色金属类(代码:H)中第49条“合金制造”,根据该名录要求,本项目应编制环境影响评价报告书。受河南恒佳金属材料有限公司委托,济源蓝天科技有限责任公司承担了该项目环境影响评价工作,新乡市环境保护科学设计研究院作为协作单位参与现状调查。在现场踏勘和收集资料的基础上,根据《环境影响评价技术导则》的要求,按照“达标排放、总量控制、清洁生产、节能减排”的原则,编制完成了《河南恒佳金属材料有限公司年产20000t球化剂(稀土镁合金)项目环境影响报告书》(送审版)。 1.11评价标准 根据新乡市凤泉区环保局出具的该项目环境影响评价执行标准的意见,本次评价选用以下标准。 表1-7 环境质量标准

稀土金属对镍基高温合金析出相的影响

稀土金属对镍基高温合金析出相的影响 稀土金属(REMS)在镍基超高温合金上凝固时的微观组织和偏析的影响正在被各方面探讨、研究。稀土金属大大减少粗大柱状晶体的数量,增加了等轴晶粒的数量。稀土金属以Ni5Ce沉淀在枝晶间区域被析出。MC颗粒和MC碳化物的尺寸和分布都受REMs的影响。REM严重加剧了铌和钛的偏析使共晶体(γ+γ′),Laves相,δ相和σ相在枝晶间析出。差热分析表明,添加REM可以改变高温合金的相的析出温度和凝固顺序。 关键字:稀土金属偏析凝固镍基高温合金 序言 稀土金属(REMS)显著改善钢和高温合金的高温性能,如耐氧化,热加工性能,塑性和蠕变断裂。同时,许多研究已经表明微量元素,如磷,硫,硼和锆,可以极大地影响铁和镍基高温合金的微观结构和凝固过程。然而,REM对镍基高温合金的凝固影响是众所周知的。 为了区分REM对凝固过程的影响,揭示稀土金属对镍基高温合金的影响原理,目前的工作是设计采用含有微量的REM的Ni -Cr-Co合金。 实验 在两锭(直径90mm和高度200mm)合金试样,一锭没有REM(命名为合金1)和另一锭有REM(命名为合金2)通过真空感应熔炼制备了两种合金的熔化。在1540℃,保持10分钟,然后倒入铸铁模具经空气冷却。表1为这两种合金的组合成分。 样品为了能用光学显微镜和能用X射线耦合分析的扫描电子显微镜观测、分析,先经过2000砂砾机械抛光然后在10ml的磷酸和90ml水溶液电解腐蚀。试品使用双射流抛光装置司特尔tenupol-5用10%高氯酸电解质在乙醇溶液中-20℃和20 V在透射型电子显微镜(TEM;TECNAI 20电子显微镜)下观察。在200 kV下TEM观察作。在15 NA的光束强度和加速电压20 kV下用CAMECA SX100电子探针分析(EPMA)对稀土元素的偏析和分布的程度进行分析。利用离散点测量技术的EPMA确定了三枝晶核至少组合物和三枝晶区域。 在一个动态的Ar气保护下圆柱形样品进行(直径3mm和高度3mm)使用SETSYS Evolution 18 TG-DTA分析仪进行差热分析(DTA)。样品以10℃每分钟率被加热到1450℃并保持3分钟,然后以在10℃每分钟冷却至室温。

稀土家族是来自镧系的15个元素

稀土家族是来自镧系的15个元素,加上与镧系相关密切的钪和钇共17种元素。它们是:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 由于特殊的原子结构,稀土家族的成员非常的活泼,且个个身手不凡,魔力无边。它们与其他元素结合,便可组成品类繁多、功能千变万化、用途各异的新型材料,且性能翻番提高,被称作当代的“工业味精”。 如:在超音速飞机中应用含稀土的АЦР1和ЖП207合金,可在400℃以下长期工作,它是现今高温性能最好的合金之一,它的持久强度比一般铝合金可提高1~2倍; 钢中加入稀土后,制成的薄料横向冲击韧性提高50%以上,耐腐蚀性能提高60%,而每吨钢只要加稀土300克左右,作用十分显著,真可谓四两拨千斤; 稀土添加在酸性纺织染料中,可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观质量及手感柔软度、并可节约染料及减少环境污染和减轻劳动强度等; 稀土元素可以提高植物的叶绿素含量、增强光合作用、促进根系的发育和对养分的吸收。还能促进种子萌发、促进幼苗生长,还具有使作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力; 用稀土钷作热源,可为真空探测和人造卫星提供辅助能量。钷电池可作为导弹制导仪器及钟表的电源,此种电池体积小,能连续使用数年之久。 在今天的世界上,无论是航天、航空、军事等高科技领域,还是人们的日常生活用品,无论工业、农牧业、还是化学、生物学、医药,稀土的应用及其作用几乎是无所不在,无所不能。 17种稀土元素名称的由来及用途浅说 镧(La) ??“镧”这个元素是1839年被命名的,当时有个叫“莫桑德”的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为“镧”。从此,镧便登上了历史舞台。 ??镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。 铈(Ce) ??“铈”这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星——谷神星。 ??铈广泛应用于(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约一千多吨。(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂

镁合金的一些知识(一)

镁合金的一些知识(一) 特点 其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。 应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的 镁合金(英文:Magnesium alloy)的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。 镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。可作为阴极保

护材料。 在弹性范围内,镁合金受到冲击载荷时,吸收的能量比铝合金件大一半,所以镁合金具有良好的抗震减噪音影响。 镁合金熔点比铝合金熔点低,压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当,一般可达250MPA,最高可达600多Mpa。屈服强度,延伸率与铝合金也相差不大。 镁合金还个有良好的耐腐蚀性能,电磁屏蔽性能,防辐射性能,可做到100% 回收再利用。 镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高,可进行高精度机械加工。 镁合金具有良好的压铸成型性能,压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。 但镁合金线膨胀系数很大,达到25~26 μm/m℃,而铝合金则为23 μm/m℃,黄铜约20 μm/m℃,结构钢12 μm/m℃,铸铁约10μm/m℃,岩石(花岗岩、大理石等)仅为5~9 μm/m℃,玻璃5~11 μm/m℃。 镁合金牺牲阳极是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其

合金元素的比例对镁合金性能的影响

合金元素的比例对镁合金性能的影响 向镁中加入百分之零点零零五到百分之零点五的铍能提高其耐蚀性,铍在镁中的最大溶解度是百分之零点五。向铸造ZM5合金中加入千分之几到百分之几的铍也能提高镁的耐蚀性。锌也有提高耐蚀性的作用。百分之零点五的锌并不会改变铁的极限含量百分之零点零零二,但它在含铁量比较高的时候却可以使镁的腐蚀速度下降;加入百分之三的锌,可以使铁的允许含量提高到百分之零点零零三,并且可以使含铁量高于百分之零点零零三的合金的腐蚀速度下降。锌的加入对提高镍和铜的极限含量有类似的作用。加入碱土金属如钙能显著提高耐氧化性能。加入百分之三锂提高了镁的耐蚀性,加入大于百分之十的锂使其耐蚀性下降。已经肯定加入百分之零点四的钛使得镁加上百分之八的铝合金耐蚀性提高了三倍。想镁-铝-锌合金中加入锑和铋使其耐蚀性下降。加入百分之一点七到百分之五点六的钙对镁铝锌合金的耐蚀性没有什么影响。 向镁中加入铅到百分之一对耐蚀性没有影响,进一步提高铅的加入量,耐蚀性下降。在纯镁中加入磷的负作用当加入锰以后大大降低。除了锰,加铈也能使磷沉淀而改善含磷镁合金耐蚀性。可以加入稀土和稀有元素的合金大多数是耐热镁合金,试验研究证明:工业镁和镁加上百分之六点六的锡合金加入百分之零点零三带百分之零点四八的钙,使其在氯化钠溶液中耐蚀性增加,加镓对高纯镁为基础的其他合金的耐蚀性没有明显的影响。镓对其他合金的抗应力腐蚀性能也没有明显的影响。向工业镁和镁钕合金中加入百分之一钙其耐蚀性最好,高于或者低于百分之一的钙其耐蚀性均下降。向镁、镁锌、镁铝中加入铟,耐蚀性下降的最大。向镁钕合金中加入百分之零点一到百分之零点五的钴,使其耐蚀性下降,当钴的含量大于百分之零点二的时候耐蚀性下降的会更快。向镁钕、镁钕锰合金中加入镍也使耐蚀性下降。通常,变形镁铝合金的腐蚀速度比铸造的镁铝合金高,这与变形的镁铝合金中铝含量和纯度比铸造的低有关。此外,变形镁合金的组织和性能是各向异性的,这无疑会提高腐蚀速度。稀土和稀有元素对镁合金的腐蚀速度的影响

稀土合金的研究进展

稀土合金的研究进展 作者:濮军指导教师:吴根华 (安庆师范学院化学化工学院,安庆246011) 摘要:稀土元素独特的 4f 层电子结构使得稀土金属或合金具有耐腐性、高磁性、超导性、光电转化等许多显著的物理、化学性质,在新型功能材料开发研究中占重要地位。稀土合金是指含有稀土金属的合金,稀土合金作为一种重要的材料广泛的运用在各国的钢铁及其他工业生产中,稀土合金已经被广泛地应用于纳米材料的合成,而且稀土金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料, 此外,它还运用于各国军事工业上,如隐形涂料等等,近年来利用稀土镁、铝合金等材料的特性也不断开发出多种新用途。因此,稀土材料合金越来越受到国际社会的关注。 关键词:稀土合金;络合物;功能材料;稀土材料;应用;磁性材料;研究性能 引言 稀土,系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇,共计17种元素。是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的[1]。 稀土合金的作用非常之大,特别是在钢铁方面,出现了众多与稀土有关的课题,炉外精炼、模铸、连铸等不同工艺的稀土应用领域,极大地推动了稀土处理钢生产的发展。 我国拥有丰富的稀土资源,所以对稀土合金及其材料的研究显得尤其重要。近年来已经开发出像Mg-Y-Ce 稀土阻燃镁合金、Ni-Nd-P 稀土合金薄膜等多种稀土合金材料。 1 稀土元素的性质 1.1 稀土元素的一般性质 在过渡元素中,稀土元素是强化学活性的金属,它们的氧化还原电位较负,从-2.52V(镧)到-1.88V(钪)[2],电离能较低,它们的第一电离能接近于碱金属,它们的电负性也在钙附近,这足以说明它们是活泼的金属,稀土金属是强还原剂,有较大的氧化物生成热,它能将铁、钴、镍、铜等金属氧化物还原成金属,稀土金属能与周期表中绝大多数元素作用,形成非金属的化合物和金属间化合物,稀土金属还能分解水,在冷水中作用缓慢,在热水中作用较快,并迅速地放出氢气:

稀土新材料

稀土新材料 介绍了稀土新材料在电动汽车、燃料电车等领域的应用及其对低碳技术的贡献。 0 引言 全球气候变暖所引起的日益恶劣的气候变化在近年来已成为不争的事实,人类已清楚地认识到自己对大气的破坏所带来的严重后果,大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化所造成的后果已逐年加重。在此背景下,“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”等一系列新概念应运而生。在电动汽车、燃料电车等多个重大低碳技术应用领域所必需的稀土新材料的发展变得迫切需要。论述了稀土新材料在电动汽车、燃料电车等领域的应用及其对低碳技术的贡献。 1 低碳技术与低碳经济 低碳技术是指涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。“低碳经济”是以低能耗低污染为基础的经济。在全球气候恶化的背景下,“低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的重视。 2 稀土概述 我国是稀土资源最丰富的国家,稀土矿物种类齐全,稀土储量和产量均居世界首位。开发推广稀土应用不但有利于充分利用我国丰富的稀土资源、推动稀土产业的发展,而且有利于培育出具有中国特色的优势新产业。稀土的结构特性决定了其是低碳技术发展所必需的重要新材料。由于稀土所在的镧系元素具有不满的f 亚层,决定了它蕴含着许多特殊性质,这是其它元素不可替代的。 稀土是磁、光、电等功能材料的最佳载体,稀土的特殊性能也决定了它是低碳技术发展的重要动力。 3 稀土新材料的发展及其对低碳技术的推动作用

目前,稀土在冶金、高温超导材料、航空工业、轻工、纺织和建材工业、医疗等领域中都已得到普遍的应用,稀土的特殊性能使其成为国民经济发展所必需的重要新材料,稀土新材料对低碳技术的发展及对低碳经济的巨大贡献已成为不争的事实,如稀土催化剂、镧铈混合稀土金属-储氢合金-镍氢电池、氢燃料电池-动力车、电动工具、通讯工具等都存在稀土新材料的开发应用。 3.1 稀土新材料对汽车尾气净化作用 3.1.1 稀土汽车尾气净化催化剂的出现是低碳技术发展的必然要求 汽车作为现代文明的标志,极大促进了人类社会的进步与发展,但同时也给人类带来了许多严重的问题,如噪音、有害废气排放以及大量固态废弃物堆积等。随着汽车的普及和人们对汽车尾气污染危害认识的加深,要求控制汽车尾气污染的呼声越来越高。 汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放、减少污染的最直接有效手段。汽车尾气净化催化剂有多种,早期使用的是普通金属Cu、Cr、Ni 催化剂,这种催化剂的催化活性差,起燃温度高,易中毒,后来采用贵金属Pt、Pd、Rh 等作催化剂,这样提高了催化剂的催化活性和净化效果,但贵金属普遍存在价格昂贵的现象,有时净化催化装置达整车造价的十分之一,汽车成本增加太多,因此很难广泛推广,而且为防止贵金属催化剂铅中毒,汽车需使用无铅汽油。而含稀土的汽车尾气净化催化剂其特点是价格低、热稳定性好、催化活性高、使用寿命长,特别是这种催化剂具有抗铅中毒的特征,因此,越来越受到人们的重视,在汽车尾气净化领域备受青睐。 3.1.2 稀土汽车尾气净化剂的作用原理 汽车尾气中的有害成分主要有CO、HC、NO x。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主,稀土汽车尾气净化催化剂由稀土与钴、锰、铅的复合氧化物组成,是一类三元催化剂,具有钙钛矿、尖晶石型结构,氧化还原活性较高,其中氧化铈是关键成分。由于氧化铈的氧化还原特性,能有效地控制排放尾气的组分。净化汽车尾气的催化剂在汽车排气管内,借助于排气温度和空气中氧的浓度,对尾气中的CO、HC 和NO x同时起氧化还原作用,使其转化成无害物质CO2、H2O、N2。大量试验表明,稀土材料可以

国家标准《镧镁合金》

国家标准《稀土术语》编制说明 1 任务概述 1.1 任务背景 《稀土术语》标准(GB/T15676-1995)于1995年颁布实施。经过十七年的发展,中国稀土产业的技术水平取得了长足的发展,稀土的应用领域不断扩大,形成了多种稀土新材料、新技术。原有的《稀土术语》标准已不能充分反映当前的稀土技术和应用状况,无法满足我国稀土产业及其应用的需求,因此对原有《稀土术语》标准进行修订已势在必行。 2010年全国稀土标准化委员会提出对《稀土术语》标准进行修订,并列入了工作计划,决定成立由包头稀土研究院牵头、多家单位参加的《稀土术语》修订小组,该标准计划于2013年完成。 1.2 任务来源 全国稀土标准化技术委员会(以下简称稀土标委会)于2011年初转发了《国家标准委2010年稀土国家标准制修订计划》(国标委综合[2010]87号),下达了《稀土术语》国家标准修订计划,计划编号为20101492-T-469,计划完成年限为2013年,负责起草单位为包头稀土研究院、国家稀土产品质量监督检验中心、瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司。全国稀土标准化技术委员会于2010年11月在广西南宁召开的稀土标准工作年会上进行了任务落实,确定了标准编制计划。 1.3 起草单位简介 包头稀土研究院是全国最大的稀土科研开发机构,是国家242个改制院所之一。研究院以稀土资源的综合利用为宗旨,以稀土冶金、环境保护、新型稀土功能材料和专用设备研究、稀土在传统产业中的应用为研究重点。建院以来共承担国家科技攻关项目、“863”项目、省部级以及为企业服务的各类课题共计1700多项,获省部级重大科技成果和专利300多项,在稀土选矿、稀土冶金、环境保护、稀土功能材料及专用设备和稀土应用等领域的取得了一大批科技成果,很多成果在生产中得到了成功的应用,为中国稀土工业做出了重大贡献。

稀土是化学元素周期表中镧系元素1

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(Th)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥( Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的l 5个元素密切相关的两个元素:钪(Sc) 和钇(Y)共l 7种元素。因为稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的,“土”是按当时的习惯,称不溶于水的物质。故得名稀土。稀土,在自然界中广泛分布,其中中国的储量就占世界储量的80%左右。随着稀土分离技术的迅速发展以及对其生物活性的不断深入研究,稀土在生物医药领域方面的作用是一个被广泛涉猎的重要研究课题。自上世纪6 0年代以来陆续发现稀土化合物具有一系列特殊的药效作用,可广泛用于治疗烧伤、炎症、皮肤病、血栓病以及镇静止痛等。很多稀土化合物可直接用作药物,如铈盐可用于医治慢性呕吐症和晕船病;铒盐和铈盐可提高血液中血红蛋白和红血球的含量。此外,简单的无机铈盐可用作伤口消毒剂。因此稀土在医药学领域的应用研究也日益受到重视。稀土生物化学、毒理学、药理学、人体组织学、临床医学以及稀土环境科学方面的研究在全球广泛展开,并取得了不少很有价值的研究成果。近年来,人们在稀土及稀土配合物的抗肿瘤、抗突变、抗菌、抗病毒,以及其对消化系统和内分泌系统的作用等方面的研究均取得了很大的进展。随着配位化学的发展,稀土配合物不断被合成,其活性研究也成为人们的研究重点。大量实验结果明,稀土配合物可以在很大程度上改变、修饰和增强稀土的生物活性,但是确属于毒性较低的物质,比许多有机合成物或过渡金属配合物的毒性低。如何有效地利用稀土及其配合物对生物细胞和病毒的作用,并应用到生物医学领域中,是人们研究的主要目标之一。

稀土元素在镁合金中的作用及其应用

稀土元素在镁合金中的作用及其应用() 稀土元素在镁合金中的作用及其应用(1).txt爱情是艺术,结婚是技术,离婚是算术。这年头女孩们都在争做小“腰”精,谁还稀罕小“腹”婆呀?高职不如高薪,高薪不如高寿,高寿不如高兴。稀土元素在镁合金中的作用及其应用.. 张景怀1,2,唐定骧1,张洪杰1,王立民1,王..军1,孟..健1* (1.中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室,吉林长春130022;2.中国科学院研究 生院,北京100039) 摘要:综述了稀土元素在镁合金中的主要作用和效果,从冶金物理化学角度对稀土元素在镁合金中的作用行为进行了初步分析。结合中国科 学院长春应用化学研究所的初步研究成果介绍了含稀土镁合金Mg..Zn..RE,Mg..Al..RE,Mg..RE等系列的性能及其应用,展示了含稀土镁合金的 优良综合性能,特别是高强、高韧、耐热和抗蠕变性能、耐腐蚀性能,稀土镁合金将成为研制高性能镁合金的重要方向。 关键词:镁合金;力学性能;耐热性;稀土 中图分类号:TG146.2;O614.33....文献标识码:A....文章编号: 0258-7076(2008)05-0659-09

....镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料, 具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点,在航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场,特别是在 全球铁、铝、锌等金属资源紧缺大背景下,镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥,镁合金成为一种迅速崛起的工程材料。面临国际镁金 属材料的高速发展,我国作为镁资源生产和出口 大国,对镁合金开展深入研究和应用前期开发工 作意义重大。然而目前普通镁合金强度偏低、耐热耐蚀等性能较差仍然是制约镁合金大规模应用的 瓶颈问题[1~5]。 稀土元素由于具有独特的核外电子结构,作 为一种重要的合金化元素,在冶金、材料领域起着独特的作用,例如净化合金熔体、细化合金组织、提高合金力学性能和耐腐蚀性能等。作为合金化 元素或微合金化元素,稀土已经被广泛应用于钢 铁及有色金属合金中[6]。在镁合金领域,尤其是在耐热镁合金领域,稀土突出的净化、强化性能逐渐被人们认识与把握,稀土被认为是耐热镁合金中 最具使用价值和发展潜力的合金化元素。我国的 镁资源和稀土资源特别丰富,近年来国内科研工

镧系元素

镧系元素 在周期系中,你知道什么是镧系元素?什么是稀土元素吗?它们的电子层结构和性质有什么特点?它们在科学技术和生产中扮演了什么样的角色? “镧系元素”在周期表中从原子序数为57号的镧到原子序数为71号的镥共15种元素,它们的化学性质十分相似,都位于周期表中第ⅢB族,第6周期镧的同一格内,但它们不是同位素。同位素的原子序数是相同的,只是质量数不同。而这15种元素,不仅质量数不同,原子序数也不同。称这15种元素为镧系元素,用Ln表示。它们组成了第一内过渡系元素。“稀土元素”镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的、在镧系元素格子上方的钇和钪,共17种元素总称为稀土元素,用RE表示。按照稀土元素的电子层结构及物理和化学性质,把钆以前的7个元素:La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm和Eu称为轻稀土元素或铈组稀土元素;钆和钆以后的7个元素:Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,再加上Sc和Y共10个元素,称为重稀土元素或钇组稀土元素。 “稀土”的名称是18世纪遗留下来的。由于当时这类矿物相当稀少,提取它们又困难,它们的氧化物又和组成土壤的金属氧化物Al2O3很相似,因此取名“稀土”。实际上稀土元素既不“稀少”,也不像“土”。它们在地壳中的含量为0.01534,其中丰度最大的是铈,在地壳中的含量占0.0046,其次是钇、钕、镧等。铈在地壳中的含量比锡还高,钇比铅高,就是比较少见的铥,其总含量也比人们熟悉的银或汞多,所以稀土元素并不稀少。这些元素全部是金属,人们有时也叫它们稀土金属。 我国稀土矿藏遍及18个省(区),是世界上储量最多的国家。内蒙包头的白云鄂博矿是世界上最大的稀土矿。在我国,具有重要工业意义的稀土矿物有氟碳铈矿Ce(CO3)F,独居石矿RE(PO4),它们是轻稀土的主要来源。磷钇矿YPO4和褐钇铌矿YNbO4是重稀土的主要来源。我们从以下几个方面来讨论镧系元素的通性: 1、价电子层结构 2、氧化态 3、原子半径和离子半径 4、离子的颜色 5、离子的磁性 6、标准电极 7、金属单质 电子层结构 这是目前根据原子光谱和电子束共振实验得到的镧系元素原子的电子层结构:

镁合金的应用

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),强度高,弹性模量大,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。 镁合金的应用 1 镁合金材料在汽车工业中的应用和发展 环境污染与资源紧张的日益加剧要求汽车满足轻量化与环保的要求,因此使用密度较小的镁合金已成为汽车材料未来发展的主要方向之一。汽车用镁正以年均20% 的增长速度迅速发展,世界各大汽车公司都把已采用镁合金零件的数量作为自身产品技术领先的标志。 目前,汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。综合部分厂家的使用情况,目前镁合金材料主要用来制造的汽车零部件,见表1 所示。 随着材料加工技术与材料性能的不断优化,镁合金在汽车上的应用范围也将逐渐扩大:比如,虽然镁制底盘系统结构件刚刚开始应用,

但北美汽车业界估计未来2 年内镁合金在底盘结构方面的应用将增加10 倍以上,而第42 届大众公司股东年会上,大众展出了世界上最经济的小车1L 车,车身空间框架均采用镁合金,比铝车身轻13kg,燃油泵壳、变速器壳、座椅框架等也是用镁合金制成,代表了未来汽车用镁合金的发展方向。 表1 镁合金在汽车零部件上的应用 部 件系 统 零部件名称 车内构件仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向盘、 锁合装置罩、转向柱、转向柱支架、收音机壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等车 体构 件 门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁等 发动机及传动系阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器 外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩盖、汽缸头盖、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油气支架、左侧半曲轴箱、右侧半曲轴箱、空机罩、

稀土国家标准《铈铝合金》(送审稿)编制说明

稀土国家标准《铈铝合金》(送审稿)编制说明 一、工作简况 1、任务来源 铈铝合金最主要的作用是做中间合金使用,在不同的有色金属合金中作为改性添加剂用,如用Ce作为铝合金的净化剂和变质剂,就需要用Ce-Al合金进行添加;铈铝合金也是代替铜材制造电线电缆的理想材料,可以节省大量生产成本;铈铝合金在铸造铝合金中应用也取得同样良好的效果。在用量最多的铝硅系铸造合金中,加上千分之几的铈,就能明显改善合金的机械加工性能,已有多种牌号的产品用于飞机、船舶、汽车、柴油机、摩托车和装甲车等方面的活塞、齿轮箱、汽缸和仪器仪表等器部件上。 同时,铈铝合金还用于建筑铝材和民用铝制品上,可以提高材料的冲压性能、耐腐蚀性能、机械强度和表面光洁度,既能改善产品质量,又能提高成品率。稀土建筑铝型材经久耐用不变形,质感好。稀土铝合金用于高压锅和普通铝锅等制品方面,由于强度大和冲压性能好,可以减簿制品的壁厚,既节省材料又精巧耐用。 我国在研究开发铈铝合金过程中,发明了在铝电解槽中直接电解制备铈铝合金的新工艺,配合对掺法和铝热还原法可以生产出不同品质和用途的铈铝合金。我国的铈铝合金生产工艺和应用技术已达到国际先进水平。另外,Ce-Al合金具有使用工艺简便、无污染、易储存、综合成本低等优点,克服了当前变质剂的缺点,有着广阔的市场前景。 但到目前为止国内没有一个统一的产品标准,因此制定铈铝合金产品标准很有必要。标准的制定可为铈铝产品贸易提供更合理的仲裁依据;为铈铝产品的指标控制提供新的指导意义。 随着现代工业的发展,铈铝合金的应用前景将越来越广泛。制定的铈铝合金标准将充分反映了当前国内各生产企业的技术水平,便于生产,宜于应用。新制定的标准可为铈铝合金产品贸易提供仲裁的依据;为铈铝合金产品的指标控制提供指导意义。 《铈铝合金》国家标准计划编号为:20161880-469;全国稀土标准化技术委员会于2017年4月27日在江苏省扬州市召开的《2017年度第一次稀土标准

稀土元素介绍

稀土元素介绍 在周期系中,你知道什么是镧系元素?什么是稀土元素吗?它们的电子层结构 和性质有什么特点?它们在科学技术和生产中扮演了什么样的角色? “镧系元素”在周期表中从原子序数为57号的镧到原子序数为71号的镥共15种元素,它们的化学性质十分相似,都位于周期表中第ⅢB 族,第6周期镧的同一格内,但它们不是同位素。同位素的原子序数是相同的,只是质量数不同。而这15种元素,不仅质量数不同,原子序数也不同。称这15种元素为镧系元素,用Ln 表示。它们组成了第一内过渡系元素。 “稀土元素”镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的、在镧系元素格子上方的钇和钪,共17种元素总称为稀土元素,用RE 表示。按照稀土元素的电子层结构及物理和化学性质,把钆以前的7个元素:La 、Ce 、Pr 、Nd 、Pm 、Sm 和Eu 称为轻稀土元素或铈组稀土元素;钆和钆以后的7个元素:Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er 、Tm 、Yb 、Lu ,再加上Sc 和Y 共10个元素,称为重稀土元素或钇组稀土元素。 “稀土”的名称是18世纪遗留下来的。由于当时这类矿物相当稀少,提取它们又困难,它们的氧化物又和组成土壤的金属氧化物Al2O3很相似,因此取名“稀土”。实际上稀土元素既不“稀少”,也不像“土”。它们在地壳中的含量为0.01534,其中丰度最大的是铈,在地壳中的含量占0.0046,其次是钇、钕、镧等。铈在地壳中的含量比锡还高,钇比铅高,就是比较少见的铥,其总含量也比人们熟悉的银或汞多,所以稀土元素并不稀少。这些元素全部是金属,人们有时也叫它们稀土金属。 我国稀土矿藏遍及18个省(区),是世界上储量最多的国家。内蒙包头的白云鄂博矿是世界上最大的稀土矿。在我国,具有重要工业意义的稀土矿物有氟碳铈矿Ce(CO 3)F ,独居石矿RE(PO 4),它们是轻稀土的主要来源。磷钇矿YPO 4和褐钇铌矿YNbO 4是重稀土的主要来源。 我们从以下几个方面来讨论镧系元素的通性: 1、价电子层结构 2、氧化态 3、原子半径和离子半径 4、离子的颜色 5、离子的磁性 6、标准电极 7、金属单质 电子层结构 这是目前根据原子光谱和电子束共振实验得到的镧系元素原子的电子层结构:

稀土镁合金

稀土镁合金 稀土就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),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE 或R)。 1. Mg-Al-RE 系镁合金组织与性能 摘要: 通过铸造和挤压变形工艺, 研究了AE (Mg-Al-RE)系合金的显微组织及稀土和铝含量的变化对AE 系合金显微组织和力学性能的影响. 实验结果表明: AE 系合金的铸态显微组织由M g α-基体相和沿晶界分布的Al4RE, 1712M g A l 相组成. 随着稀土含量的增加, 1712M g A l 相逐渐消失, 4A l R E 相的体积分数增加, 并逐渐沿晶界处形成连续网状结构. 挤压实验结果显示: AE 系合金具有良好的形变加工性能, 挤压后合金的强度和塑性均比铸态合金大幅度提高. 稀土元素的加入对合金形变过程中的动态再结晶有一定的抑制作用. 在AE 系稀土镁合金中增加Al 含量, 可以使合金的综合力学性能上升到一个较高的水平. 结论 1) AE 系合金的铸态显微组织由M g α-基体和沿晶界分布的4A l R E 及1712M g A l 相组成. 随着稀土加入量的增加, 1712M g A l 相在显微组织中逐渐消失, 4A l R E 体积分数增加, 并 逐渐沿晶界处形成连续网状. 2) AE 系列合金具有良好的形变加工性能. 挤压后合金的强度和塑性均比铸态合金大幅度提高.稀土元素的加入对合金形变过程中的动态再结晶有一定的抑制作用. 3)在AE 系稀土镁合金中增加A l 含量可以使合金的综合力学性能上升到一个较高的水平. 2. 高性能稀土镁合金的研发现状及应用 摘要:介绍高性能稀土镁合金中的铸造稀土镁合金、快速凝固稀土镁合金、变形稀土镁合金、稀土耐热镁合金、稀土阻燃镁合金,并对高性能稀土镁合金在国内外的研发现状及在军民品上的应用状况作了较详细的叙述. 1 稀土镁合金的研发动向 1. 1铸造稀土镁合金 传统的镁合金耐热、抗高温蠕变等性能较差,通常只能用于120 ℃以下的场合,达不到交通工具发动机和传动部件需要耐温150~200 ℃、250 ℃甚至更高的要求,从而限制了它的应用. 围绕着如何提高铸造镁合金的力学、耐腐蚀、耐高温、抗蠕变等性能,研究人员对稀土作为

稀土元素铈及其应用(新)

稀土元素铈及其应用 在稀土这个元素大家族中,铈是当之无愧的“老大哥”。其一,稀土在地壳中总的丰度为238ppm,其中铈为68ppm,占稀土总配分的28%,居第一位;其二,铈是在发现钇(1794年)九年之后,被发现的第二个稀土元素。 1803年,瑞典化学家伯采利乌斯(J.J.Berzelius)和他的老师黑新格尔(W.Hisingerr)在分析瑞典产的Tungsten矿(“重石”之意)时,发现了一种与“钇土”性质十分相似但又完全不同的新元素—“铈土”。在他们提出的发现报告中,将其命名为Cerium(铈),以纪念1801年发现的小行星——谷神星(Ceres)。 严格说来,最初发现的“铈土”只能算作是铈的富集物,或者说是与镧镨钕等共生在一起的轻稀土混合氧化物,当时镧镨钕等尚隐藏在“铈土”中未被发现。但无论如何,在稀土这17个相貌极为相似的孪生兄弟姐妹中,铈最容易辨认。因为铈有个显著的化学特性,除了象其他稀土元素通常以三价状态存在外,他还会以四价状态稳定存在。这种离子价态的差异性必然会扩大化学性质的差异性,利用这种差异性就能比较容易地把铈同相邻的其他稀土元素分离开来,因而就出现了化学法提铈。这便于化学家们对铈的提取和认识,加上他资源丰富易提取,比其他稀土产品价格便宜,也就使他成为最早有实际用途的稀土。 尽管如此,由于化学家们最初被困惑在不断发现新稀土的“迷宫”中,直到发现“铈土”的83年后,才为铈(也是稀土)找到第一个用途——用作汽灯纱罩的发光增强剂。1886年,奥地利人韦尔斯巴赫(Auer Von Welsbach)发现,将99%的氧化钍和1%的氧化铈加热时,会发出强光,用于煤汽灯纱罩可以大大提高汽灯的亮度。而汽灯在当时电灯尚未普及的欧洲是照明的主要光源,对于工业生产、商贸和生活至关重要。而18世纪90年代开始,汽灯纱罩的大规模生产,增加了钍和铈需求,有力推动了世界范围内对稀土矿藏的勘察,在巴西和印度陆续发现了大型独居石矿,遂发展成为所谓的独居石工业,也就是早期稀土工业。尽管第一次世界大战后,电灯逐步取代了煤气灯,但铈又不断开拓出新的用途。 1903年,找到了铈的第二大用途——还是那位奥地利人韦尔斯巴赫,发现铈铁合金在机械摩擦下能产生火花,可以用来制造打火石。铈的这种经典用途,至今已有100年的历史。吸烟的人都知道打火机要用打火石,但许多人却不了解稀土,更不知道是其中的铈在给人们带来了火种。只是如今,打火石遭遇压电陶瓷的有力挑战,产量已经大减。这期间,还发现铈基合金(如Th2Al-RE)可用作电子设备和真空管的吸气剂。 1910年,发现了铈的第三大用途,用于探照灯和电影放映机的电弧碳棒。与汽灯纱罩类似,铈可以提高可见光转换效率。探照灯曾是战争防空的重要用具。电弧碳棒也曾是放映电影不可缺少的光源。 以上铈的三大用途也代表了稀土早期的三大用途,甚至可以说,早期的稀土工业完全建立在对铈的性能开发和利用上。50年代初,我国稀土工业也起步于这三大应用。这些用途都与发光有关。可以说铈作为稀土元素家族的优秀代表,一开始就作为“光明使者”在为人类造福。 20世纪30年代起,氧化铈开始用作玻璃脱色剂、澄清剂、着色剂和研磨抛光剂。二氧化铈作为化学脱色剂和澄清剂可以取代有剧毒的白砒(氧化砷)从而减少操作和环境污染。铈钛黄颜料用作玻璃着色剂可以制造出漂亮的亮黄色工艺美术玻璃。氧化铈作为主成分制造的各种规格的抛光粉,已完全取代铁红抛光粉,大大提高了抛光效率和抛光质量,早期用于平板玻璃和眼睛片抛光,如今已广泛应用于阴极射线管(CRT)玻壳、各种平板显示,光学玻璃镜头和计算机芯片等,既是铈的经典用途,也是目前铈的主要应用领域之一。铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,

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