钐矿，钐以及接着发现的钆、镨、钕都是从当时被认为是一种稀土元素的didymium中分离出来的。由于它们的发现，didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门，是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的说应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离，另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。


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稀土离子独特的外层电子结构，使得其在形成有机或无机化合物后，容易吸收近紫外光的激发，因而发射出相应于中心离子的可见荧光发射。稀土转光膜，是利用有机配体对紫外光的高吸收，稀土离子的高发光效率，并把稀土有机配合物分散到现有的多功能农膜中研制而成的，具有荧光转换发光功能的农用高分子材料。稀土转光膜可以将太阳光中对作物生长不利的紫外光的绝大部分转变为植物光合作用能直接利用的红橙光，通过改进作物的光照质量，进而提高作物体内的叶绿素含量。因此，与普通膜相比，能明显的提高农作物的光合作用强度、提高地温和棚温、降低作物病情指数和果实中硝酸盐含量、加快生育过程、提高作物产量7%～48%、增加果实中维生素C、胡萝卜素和可溶性糖的含量。

中国目前已成为世界最大的农膜市场，据国家统计部门统计，我国每年约需使用100多万吨农膜，其中农用地膜平均年用量已超过30万吨。据有关部门预测，到2002年我国农膜的使用面积已从占耕地面积总数的4.7%提高到6%。由于我国很多地区将大幅度调整农业种植结构，经济类作物种植面积增加，粮食作物大面积减少，而大多数经济类作物需由农膜育苗，多功能农膜比以往有望增长20%左右，普通膜需求量则将下降15%左右，其中多功能温室棚膜的应用比例将提高30%以上。稀土转光膜是在多功能农膜的基础之上，又增加了转光的功能，可广泛地应用于农业，发展潜力巨大。

转光材料在工业、医药学及其它高技术领域也有广阔的发展前景。随着地球上空臭氧层逐渐稀薄，南极上空臭氧空洞逐渐扩大，人们对紫外线的辐射日益关切。转光技术应用于玻璃、阳光板、纺织纤维中，可以有效吸收并转换日光中紫外线，改善光照条件，减少紫外线的辐射。此外，稀土转光材料还可以用在化学分析、显示器件、稀土生物大分子荧光探针和稀土生物分子的荧光标记等方面。因此，稀土转光材料具有广阔的市场潜力和巨大的社会经济效益。


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我国稀土资源非常丰富，产量居世界第二位。目前世界用于陶瓷、玻璃工业中的稀土元素，是指位于元素周期表中第三族、第六周期中的镧系元素，也包括性质相似的钪和钆在内各种元素的合称。稀土元素的化学活性很强，能生成极为稳定的氧化物、卤化物、硫化物等。在较低的温度下，它又能与氢、氮、磷、碳及其它元素作用生成各种化合物。稀土元素的氧化物是呈各种粉状物质，经高温煅烧，不溶于水，难溶于酸，是优良的釉用原料。

稀土元素的电子层结构特殊，由于外层电子的屏蔽作用，使稀土元素的离子或溶解于氧化物中的稀土，都能显示各自的颜色。另外，稀土元素的电子层多而复杂，电子受光激发后，增加跳跃的电子。所以，稀土元素的光谱线就长于过硫金属元素的光谱线，电子能级和谱线都比其它元素更多种多样化。它们可以吸收或发射从紫外光、可见光到红外光区域的各种波长电磁辐射。因此，稀土元素呈色多姿多彩，且颜色纯净，光透性强，有些元素还有变色效应，可作为陶瓷釉料中的变色剂。

稀土元素的陶瓷上的应用，主要就是利用了稀土独特的光学性能，来作为着色或助色原料。

陶瓷上使用稀土的历史，最早可追溯到我国的龙泉青瓷。龙泉青瓷原料中使用的紫金土中，就含有微量的镧、镱、钆等稀土元素，由于镧、镱、钆和铜、铁、钴等离子进行组合，出现了新的吸收光谱，因而获得了晶莹润泽、表翠如玉的釉色，达到青瓷历史上的最高水平。

稀土中的镨最早应用于玻璃、陶瓷制品中。它在陶瓷中是一种稳定纯正、着色力强的釉用原料。它在还原中烧成，呈无色；在氧化中烧成，呈鲜艳的向阳黄，即镨黄。氧化镨还可与五氧化二钡配置成艳丽明快的苹果绿，称为镨绿，镨绿混合着色为灰色，再加入硒化锌为淡紫色；镨绿混合加入少量钴，使釉色呈鲜艳的亮灰色。

稀土中镧在瓷釉中呈白色，可使釉面晶莹光泽，起到光泽剂的作用；铈在瓷釉中呈黄色，铈还可制成白度很高、遮盖力强的陶瓷乳浊剂，遮盖能力优于锌、锆等乳浊剂，使釉面光泽莹润，还能减少龟裂；铈钛的系列颜料，不仅呈现黄色系列，还可与其它色素配合得到绿、琥珀、灰等颜色；稀土中的钐在陶瓷釉料中，可作黑釉的助色剂。

在陶瓷釉料中引入稀土中的钕元素，可使产品具有变色效应，在不同光源在照射下，使产品呈赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫六种变换的颜色。如在结晶釉中引入变色剂钕，可使结晶花更具迷人效果。稀土中的铒也变色效应，而且比钕混合作用，由于着色离子色调的加合作用，会有更多的可变色调，使变色效果愈趋丰富。总之，稀土在陶瓷中的应用研究，在我国万兴未艾，应用前景非常广阔，但尚有诸多课题，有待进一步深入而加以利用。


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磁性材料由于磁场的变化，其长度和体积都要发生微小的变化，这种现象称为磁致伸缩。其中长度的变化称为线性磁致伸缩，体积的变化称为体积磁致伸缩。体积磁致伸缩比线性磁致伸缩要弱得多，一般提到磁致伸缩均指线性磁致伸缩。磁致伸缩效应是1842年由焦耳发现的，故又称焦耳效应。长期以来，作为磁致伸缩材料的主要是镍、铁等金属或合金，由于磁致伸缩值较小，功率密度不高，故应用面较窄。主要用于声纳、超声波发射等方面。

稀土超磁致伸缩材料是国外八十年代末新开发的新型功能材料。主要是指稀土-铁系金属间化合物。这类材料具有比铁、镍等大得多的磁致伸缩值，其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约102～103倍，因此被称为大或超磁致伸缩材料。并且机械响应快、功率密度高，在所有商品材料中，稀土超磁致伸缩材料是在物理作用下应变值最高、能量最大的材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（Terfenol-D）的研制成功，更是开辟了磁致伸缩材料的新时代，Terfenol-D是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制成功，当Terfenol-D置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大，这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。它具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高几十倍的伸缩性能。所以可广泛用于声纳系统、大功率超大型超声器件、精密控制系统、各种阀门、驱动器等，是一种具有广阔发展前景的稀土功能材料。这种材料的发展使电-机械转换技术获得突破性进展。对尖端技术、军事技术的发展及传统产业的现代化产生了重要作用。

美国前沿技术(EdgeTechnologies)公司1989年开始生产稀土大磁致伸缩材料，其商品牌号为Terfenol-D，随后瑞典FeredynAB公司也生产、销售稀土大磁致伸缩材料，产品牌号为Magmeg86，近10多年来，日本、俄罗斯、英国和澳大利亚等也相继研究开发出TbDyFe2型磁致伸缩材料，并有少量产品销售。稀土磁伸材料主要用于制作大功率声纳，后者广泛应用于水下通讯、制导、捕鱼、油井及地质探测等。其它应用包括阀门控制、精密车床、机器人、蠕动马达、阻尼减振、延迟器及传感器等。稀土磁致伸缩材料的开发与应用，日益受到人们的关注，产量及市场消费量增长非常迅速。据美国前沿技术公司统计，全世界Terfenol-D合金产量，1989年仅为100kg，1993年约1000kg，1995年达到10吨，而到1997年已达到70吨。美国国内每年用于声纳等器件的Terfenol-D材料价值约数百万到1千万美元，声纳、油压机、机器人等器件的市场金额每年约6亿美元。最近5年来，Terfenol-D的市场年增长率为100%。


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