【知識】稀土應用知識

稀土應用知識

稀土——現代工業的維生素

我國稀土應用已有50多年歷史。20世紀50年代開始把稀土應用於汽燈紗罩、打火石和電弧碳棒等方面，進而大量應用於冶金、機械、石油、化工、玻璃和陶瓷等傳統產業，對改善產品性能、增加產品品種、提高生產效率發揮了巨大作用。稀土已成為改進產品結構、提高科技含量、促進行業技術進步的重要元素。由於稀土用量少，作用大，並已滲透到國民經濟各個領域，成為許多產業不可缺少的“助劑”，被人們譽稱為“現代工業的維生素”。

永磁之王——釹鐵硼

金屬釹和鐠釹合金主要用於製造釹鐵硼永磁材料，它是目前世界上磁性最強的永磁體，被譽為“永磁之王”。用它代替其他永磁材料，可使器件體積和重量成倍下降，從而獲得了極為廣泛的應用。目前主要應用領域有：永磁電動機、發電機、核磁共振成像儀、磁選機、音響揚聲器、磁力傳動、磁力起重、儀器儀錶、液體磁化、磁療設備等等，已成為汽車製造、通用機械、電子資訊產業和尖端技術不可缺少的功能材料。進入本世紀，我國釹鐵硼永磁材料產量超過日本，成為世界第一大生產國，成為消費增長最快的稀土功能材料。

稀土在冶金-機械製造中的應用

鋼中加入微量稀土可以提高鋼的強度、韌性、耐磨和耐腐蝕性能。鋁鎂銅等有色金屬合金中加入稀土可細化晶粒顯著提高綜合性能。稀土用於鋁電纜可提高材料強度、導電性和耐腐蝕性能。

稀土在玻璃-陶瓷中的應用

玻璃陶瓷工業是稀土重要傳統應用領域之一。稀土在玻璃工業中被用作光學玻璃添加劑、澄清劑、脫色劑、著色劑和拋光粉，起著其他元素不可替代的重要作用。

稀土鎳氫動力電池應用

與傳統的化學電源（如鉛酸、鎳鎘等）相比，鎳氫動力電池具有無污染、高比能、大功率，可快速充放電，耐濫用性等許多優異特性，具有廣闊的應用和市場前景。電池具有如下特點：

1、大容量：6Ah～200Ah，可滿足各種類型電動車的使用要求

2、公稱電壓：單體1.2V，電池組電壓可按要求設計製作

3、高比能：50～70wh/kg，賦予電動車更長的一次充電行駛距離

4、比功率：160～800W/kg，也可根據用戶需求設計開發各類高功率或超高功率型鎳氫動力電池，賦予電動車高效的起動、爬坡與加速性能或混合動力電動車使用。可按高功率型電池、高能量型兩種類型電池分別設計。

5、長壽命：高能量型動力電池300～800次（80％）DOD，賦予電動車以優異的綜合性能／價格比，高功率型電池壽命在淺充放迴圈下達20萬次以上。

6、使用溫度：－20℃～60℃無污染：被譽為“綠色電源”，為當今電動車發展最具現實應用性的首選二次電源。

納米晶稀土合金磁粉

納米晶稀土合金磁粉產業化，是採用國際先進的、擁有自主知識產權的大功率高頻電磁振盪霧化速凝制粉新技術和新工藝，建成高產量納米晶稀土合金磁粉生產線。結構晶粒度達幾十納米，可大幅度降低氧含量，提高磁性能和耐腐蝕性，並能降低生產成本，使磁粉具有優良的性能價格比。

本專案的技術特點和創新性是：

1.自行設計了大功率高頻振盪霧化高熔點金屬速凝制粉裝置，並採用相關的工藝，來製備納米晶稀土合金磁粉。

2.生產納米晶稀土合金瓷粉不需要機械研磨，比需要高純原料合金粉粒度可達1微米，粉粒結構粒度可達10um。大幅度提高了磁粉的性能。

3.用該磁粉製作磁體，無需在無氧條件下壓型和燒結，在低氧條件下也可操作。

稀土超磁致伸縮材料

新型功能材料，主要是指鋱鏑鐵磁致伸縮合金（Terfenol-D），具有比傳統的磁致伸縮材料和壓電陶瓷高幾十倍的伸縮性能，故被稱作超磁致伸縮材料。其機械回應快、功率密度高，尺寸的變化大，使電-機械轉換技術獲得突破性進展，開闢了磁致伸縮材料的新時代。廣泛應用於聲納、燃料噴射、液體閥門、驅動器等精密控制、太空望遠鏡的調節機構和飛機機翼調節器等領域，是一種具有廣闊發展前景的稀土功能材料，對發展尖端科學、軍事技術及傳統產業的現代化將產生重要作用。

稀土電熱材料

鉻酸鑭（LaCrO3）是一種新型功能材料，可用作氧化氣氛中高溫電爐發熱體，可以在1500~1800℃高溫下長時間使用，電阻變化小於5%，具有良好的抗腐蝕和化學穩定性，易於實現精確控溫，1750℃以下使用超過4000小時。主要用於精密陶瓷燒結、高溫單晶材料製備、材料高溫性能測量、寶石變色處理等方面。在燃料電池、熱敏電阻、高溫導電塗層及光催化等領域具有很好發展前景。

稀土在石油化工中的應用

稀土可用做許多無機和有機化學反應的催化劑。用於催化裂化精煉原油，可顯著提高輕質油的產率。石油直接蒸餾僅得到15%～20%的汽油，而加稀土催化裂化取得的汽油可達原油的80%。稀土催化還用於機動車尾氣淨化、合成橡膠、油漆催幹、塑膠穩定劑及稀土高分子材料等眾多領域。


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