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          神奇的稀土
          來源: 陜西省地質調查實驗中心 | 作者:魚甜甜 | 時間:2021-11-24 15:54:45 | 人氣:

            稀土(Rare earth)是元素周期表中的鑭系元素和鈧、釔共17種金屬元素的總稱。歷史上習慣把這種氧化物稱為“土”,因為18世紀發現的稀土礦物較少,當時只能用化學法制得少量不溶于水的氧化物,因而得名“稀土”。

            稀土有工業“黃金”之稱,由于原子結構特殊,電子能級異常豐富,具有許多優異的光、電、磁、核等特性,加之化學性質十分活潑,能與其它元素組成品類繁多、用途各異的新型材料,被稱作為“現代工業的維生素”和“新材料寶庫”。

            稀土已廣泛應用于冶金、機械、石油、化工、玻璃、陶瓷、紡織、皮革、農牧養殖等傳統產業領域,可以顯著改善產品性能和增加產量。

            稀土金屬的氟化物或硅化物加入鋼中,能起到精煉、脫硫、中和低熔點有害雜質的作用,可以改善鋼的加工性能;稀土硅鐵合金、稀土硅鎂合金作為球化劑生產稀土球墨鑄鐵,由于這種球墨鑄鐵特別適用于生產有特殊要求的復雜球鐵件,被廣泛用于汽車、拖拉機、柴油機等機械制造業;稀土金屬添加至鎂、鋁、銅、鋅、鎳等有色合金中,可以改善合金的物理化學性能,提高合金室溫及高溫機械性能。

            稀土氧化物或經過加工處理的稀土精礦,可作為拋光粉廣泛用于光學玻璃、眼鏡片、顯像管、示波管、平板玻璃、塑料及金屬餐具的拋光;在熔制玻璃過程中,可利用二氧化鈰對鐵有很強的氧化作用,降低玻璃中的鐵含量,以達到脫除玻璃中綠色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光學玻璃和特種玻璃,其中包括能通過紅外線、吸收紫外線的玻璃、耐酸及耐熱的玻璃、防X-射線的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以減輕釉的碎裂性,并能使制品呈現不同的顏色和光澤,被廣泛用于陶瓷工業。

            稀土元素可以提高植物的葉綠素含量,增強光合作用,促進根系發育,增加根系對養分吸收。稀土還能促進種子萌發,提高種子發芽率,促進幼苗生長。除了以上主要作用外,還具有使某些作物增強抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究還表明,使用適當濃度稀土元素能促進植物對養分的吸收、轉化和利用,促進果實著色和早熟,可抑制貯藏過程中呼吸強度,降低腐爛率。

            稀土作為基體元素能制造出具有特殊“光電磁”性能的多種功能材料,如稀土永磁材料、熒光發光材料、貯氫蓄能材料、催化劑材料、激光材料、超導材料、光導材料、功能陶瓷材料、生物工程材料和半導體材料等等,它們都是發展電子信息產業,開發新能源,環保和國防尖端技術等方面不可缺少的新材料。

            作為改性添加元素在鋼鐵和有色金屬中加入千分之幾甚至萬分之幾的稀土就能明顯改善金屬材料性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業、超導等諸多高科技的潤滑劑。稀土科技一旦用于軍事,必然帶來軍事科技的躍升。從一定意義上說,美軍在冷戰后幾次局部戰爭中壓倒性控制,得益于稀土科技領域的技術。

            稀土鈷及釹鐵硼永磁材料,具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積的特點,被廣泛用于電子及航天工業;純稀土氧化物和三氧化二鐵化合而成的石榴石型鐵氧體單晶及多晶,可用于微波與電子工業;用高純氧化釹制作的釔鋁石榴石和釹玻璃,可作為固體激光材料;稀土六硼化物可用于制作電子發射的陰極材料;鑭鎳金屬是70年代新發展起來的貯氫材料;鉻酸鑭是高溫熱電材料;當前世界各國采用鋇釔銅氧元素改進的鋇基氧化物制作的超導材料,可在液氮溫區獲得超導體,使超導材料的研制取得了突破性進展。

            中國是世界稀土資源大國,在稀土資源的質量、品種和可利用性等許多方面都具有顯著優勢。無論是北方草原的白云鄂博,還是散布在贛南、粵北的稀土資源,都是自然留給我們的寶貴財富。守得住的綠水青山,才真是用不完的金山銀山!對于如此優質的稀缺資源,萬萬不能被“豐度”和“儲量”等數據的表象所迷惑,一定要合理、可持續的使用。