稀土在鋼鐵及有色金屬中的應用充滿希望2009-01-14 16:40:21 作者：陳亞平 來源： 瀏覽次數：0 近年來，我國經濟發展持續穩定，同時帶來的是對資源的需求亦日益迫切，我國已成為鋼材需求大國。作為稀土資源豐富的國家，合理開發和利用稀土，進一步研究和探索稀土在鋼鐵及有色金屬中的應用是十分必要和及時的。 一、稀土在鋼鐵中的應用 1.稀土在鋼中的應用 稀土真正應用于鋼是在第二次世界大戰期間，因戰爭而大量的需求，人們發現稀土元素加入鋼中，可提高鋼的性能。也就是在冶煉鋼的時候，如果加入稀土元素的方法得當，比例合適，就會得到優質的碳素鋼，稀土可改善鋼的許多性能。 稀土元素的微合金化作用主要是由稀土原子在晶界上偏聚，與其他元素交互作用引起晶界的結構、化學成分和能量的變化，并影響其他元素的擴散和新相的成核與長大，最終導致鋼組織與性能的變化。在冶煉過程中，稀土可以與鋼中磷、砷、錫、銻、鉍、鋯等低熔點有害元素相作用，形成熔點較高的化合物，也有抑制這些雜質和晶界上的偏折。 稀土加入鋼液中生成球狀稀土硫化物或硫氧化物，取代容易形成的長條狀MnS夾雜，使硫化物形狀得到控制，提高了鋼的熱塑性，特別是橫向沖擊性，改善鋼材的各向異性。稀土使棱角狀高硬度的氧化鋁轉化為球狀硫化物及鋁酸稀土，有利于提高鋼的抗疲勞性能。 通過熱力學分析和研究表明：在鋼鐵中加入稀土可提高鋼鐵的強度、耐磨性...
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稀土納米材料及應用——稀土納米發光材料 稀土納米發光材料 納米粒子具有特殊的光學性質，如光學非線性、光吸收、光反射、光傳輸過程中的能量損耗等都與納米微粒的尺寸有很強的依賴關系。研究表明，利用納米微粒的特殊的光學特性制備成各種光學材料將在日常生活和高技術領域得到廣泛的應用。如利用不同粒徑的CdSe、InP、InAs等納米粒子得到了其粒徑對熒光波長的相應規律，可以作為熒光生物標記。稀土納米粒子的光學應用正在開拓，它們的應用已引起人們的注視。CeO2納米粒子在300-450nm范圍內有寬的吸收帶，并隨著粒徑減小，吸收帶紅移，對紫外光具有良好的吸收性能，可用于制備紫外吸收材料，如用于吸收熒光燈管中的185nm短波紫外線，以提高燈管壽命，也已用于防曬油和化妝品中具有良好的效果。 納米稀土發光材料已引起了人們的興趣。文獻中報導了采用均相沉淀法制備Y203：Eu3+，控制反應條件得到不同粒徑的微粒，觀察到隨著粒徑減小，納米Y203：Eu3+發射波長發生藍移，并且納米Y203：Eu3+發光強度隨著粒徑減少而降低。 我們利用納米Y203－Eu2O3為原料制備出細顆粒的Y203：Eu3+紅色熒光粉，所制備的細顆粒Y203：Eu3+的亮度稍優于國家標準。電鏡照片表明，顆粒接近圓形。Y203：Eu3+細紅粉的二次特性也很好。用其配制稀土三基色熒光粉時發現：(a)能與綠粉、藍粉很...
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稀土納米材料及應用——稀土納米催化劑 稀土納米催化劑 稀土是重要的催化劑和助催化劑，成功地用于石油化工和汽車尾氣凈化等領域中。納米粒子則具有更強的催化性能，如：納米微粒尺寸小，表面所占的體積百分數大，表面的鍵態和電子態與顆粒內部不同，表面原子配位不全，導致表面活性位置增加：納米微粒表面形態的研究表明隨著粒徑減小，表面光滑程度變差，形成了凹凸不平的原子臺階，從而增加了化學反應的接觸面。這意味著稀土納米粒子催化劑或作為主催化劑的添加劑會受到重視。 資料報道，在汽車尾氣凈化催化劑中的常規稀土化合物換以稀土納米粒子后，提高了尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物的轉化率，也就是說含有稀土納米粉末的催化劑除污染的效果更好。我們用納米La2O3和CeO2作為汽車尾氣凈化劑涂層的添加劑，通過比較表明：用納米粉末一次涂層量比非納米一次涂層量高近一倍，從而催化活性大有提高，CO50％轉化時溫度降低了近40℃。 國內出現“納米空調”。據稱采用了含有稀土、稀有納米氧化物、具有特殊化學配位結構的微孔活動中心的空氣凈化過濾新材料，能分解和去除居室空氣中的甲醛、笨、二甲苯、三氯乙烯等有害氣體（這些有毒物質常由裝修材料和家具板材散發出來的)。 據報導在多種催化反應中利用稀土納米粉末如LaMnO3等能提高催化性能。
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稀土激光材料激光是一種新型光源，它具有很好的單色性、方向性和相干性，并且可以達到很高的亮度。與激光技術相應發展起來的各種晶體，如非線性晶體，能對激光束進行調頻、調幅、調偏及調相作用；能修正傳輸過程中激光圖像的畸變；熱電探測晶體能靈敏地探測到紅外光等。這些特性使激光很快就應用到工、農、醫和國防部門 [1] 。發展歷史激光與稀土激光材料是同時誕生的。到目前為止，大約90%的激光材料都涉及到稀土。自從1960年在紅寶石中出現激光以來，同年就發現用摻釤的氟化鈣(CaF2:Sm2+)可輸出脈沖激光。1961年首先使用摻釹的硅酸鹽玻璃獲得脈沖激光，從此開辟了具有廣泛用途的稀土玻璃激光器的研究。1962年首先使用CaWO4:Nd3+晶體輸出連續激光，1963年首先研制稀土螯合物液體激光材料，使用摻銪的苯酰丙酮的醇溶液獲得脈沖激光，1964年找出了室溫下可輸出連續激光的摻釹的釔鋁石榴石晶體（Y3Al5O12:Nd3+），它已成為獲得了廣泛應用的固體激光材料，1973年首次實現銪-氦的稀土金屬蒸氣的激光振蕩。由此可見，在短短的十多年里，稀土的固態、液態和氣態都實現了受激發射。在激光工作物質中，稀土已成為一族很重要的元素。這都與它具有特殊的電子組態、眾多可利用的能級和光譜特性有關 [1] 。稀土激光材料可分為：固體、液體和氣體三大類。但后...
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