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说明: 一、激光晶体的重要性及其前景  六十年代激光器的出现,开创了光学领域的崭新局面,促进了光电技术的进程和发展。激光技术是光电子技术的核心组成部分,而激光晶体是激光器的工作物质。自1960年第一台红宝石激光器问世以后,人们对激光工作物质进行了广泛深入的研究与探索。固体激光晶体经历了六十年代的起步,七十年代的探索,八十年代的发展过程,固体激光晶体己从最初几种基质晶体发展到常见的数十种。作为固体激光器的主体,激光晶体发展成固体激光技术的重要支柱。正是由于激光晶体具有如此的重要性,才使其成为具有广阔发展前景的固体激光材料。根据国外有关资料,世界激光器具有持续稳定增长的市场前景。多年来各国政府在拨款方面逐渐减少,迫使各企业努力开发民用产品,采用新技术和降低成本的措施,并结合用户市场的需求开发新产品,尤其自1996丰以来,激光器市场,包括材料加工、医疗、通讯等迅速扩大,销售持续稳定的增长。据BCC公司的统计表明,按平均年增长12.1%计,仅美国激光材料和元部件市场从1996年的4.763亿美元将达到2000年的7.653亿美元。  二十一世纪是信息化的世纪,光电子技术是信息社会发展的强大推动力,因此,光电子产业一直被认为是下世纪的重要支柱产业。特别是许多传统产业在金融风暴的冲击下纷纷不支倒地,更使微电子和光电子等高科技产业支撑经济增长的角色日益突出。在近二十年内,光电子产业将以30-60%的年平均速度发展,而材料的研究和开发是光电子技术发展的先导和基础,因此具有广阔的发展前景。作为重要的光电子材料,激光晶体从科学研究到工业生产,从军用到民用,应用范围很广。目前90%左右的激光晶体是掺入稀土作为激活离子的。因此,稀土在激光晶体中已经成为一族很重要的元素。由此可见,激光晶体的巨大发展将推动稀土的广泛应用。二、稀土在激光晶体中的应用  激光晶体是由晶体基质和激活离子组成。激光晶体的激光性能与晶...
说明: 稀土元素本身具有丰富的电子结构,表现出许多光、电、磁的特性。稀土纳米化后,表现出许多特性,如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光、电、磁性质、超导性、高化学活性等,能大大提高材料的性能和功能,开发出许多新材料。在光学材料、发光材料 、晶体材料、磁性材料、电池材料、电子陶瓷、工程陶瓷、催化剂等高科技领域,将发挥重要的作用。?一、目前开发研究和应用的领域  1.稀土发光材料:稀土纳米荧光粉(彩电粉、灯粉),发光效率提高,将大大减少稀土用量。主要使用Y2O3、Eu2O3、Tb4O7、CeO2、Gd2O3。高清晰度彩色电视的候选新材料。?  2.纳米超导材料:使用Y2O3制备的YBCO超导体,特别薄膜材料,性能稳定,强度高,易加工,接近实用阶段,前景广阔。?  3.稀土纳米磁性材料:用于磁存储器、磁流体、巨磁阻等,性能大大提高,使器件变得高性能小型化。如氧化物巨磁电阻靶材(REMnO3等)。?  4.稀土高性能陶瓷:使用超细或纳米级的Y2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3等制备的电子陶瓷(电子传感器、PTC材料、微波材料、电容器、热敏电阻等),电性能、热性能、稳定性得到许多改善,是电子材料升级的重要方面。如纳米Y2O3和ZrO2在较低温度烧结的陶瓷,具有很强的强度和韧性,用于轴承、刀具等耐磨器件;用纳米Nd2O3 、Sm2O3等制作的多层电容、微波器件,性能大大提高。?  5.稀土纳米催化剂:在许多化学反应中,使用稀土催化剂,若使用稀土纳米催化剂,催化活性、催化效率将大幅提高。现用的CeO2纳米粉在汽车尾气净化器上,具有活性高、价格低、寿命长的优点,并代替了大部分贵金属,每年用量数千吨。?  6.稀土紫外线吸收剂:纳米CeO2粉对紫外线的吸收极强,用于防晒化妆品,防晒纤维,汽车玻璃等。?  7.稀土精密抛光:CeO2对玻璃等有较好抛光作用。纳米CeO2则有较...
说明: 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...
说明: 稀土金属的某些物理特性原子序数元素原子量离子半 径(埃)密度 (克/厘3)熔度 (℃)沸点 (℃)氧化物 熔点(℃)比电阻欧姆· 厘米×106R3+离子磁矩 (波尔磁子)热中子俘获 截面(靶)57La138.921.226.19920±54230  231556.80.008.958Ce140.131.186.768804±52930195075.32.560.759Pr140.921.166.769935±53020250068.03.6211.260Nd144.271.157.0071024±53180227064.33.684661Pm147.001.14-----2.83-62Sm150.351.137.5041052±51630235088.01.55~1.65550063Eu152.001.135.166826±101490205081.33.40~3.50460064Gd157.261.117.8681350±2027302350140.57.944600065Tb158.931.098.253133625302387-9.74466Dy162.511.078.5651485±202330234056.010.6110067Ho164.941.058.79914902330236087.010.66468Er167.271.049.0581500~155026302355107.09.616669Tm168.941.049.3181500~16002130240079.07.611870Yb173.041.006.959824±51530234627.04.53671Lu174.990.999.8491650~...
说明: 什么是稀土?  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,故称稀土。  根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组。  轻稀土(又称铈组)包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。  重稀土(又称钇组)包括:铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。  称铈组或钇组,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇占优势而得名。稀土元素的主要物理化学性质  稀土元素是典型的金属元素。它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素,而比其他金属元素活泼。在17个稀土元素当中,按金属的活泼次序排列,由钪,钇、镧递增,由镧到镥递减,即镧元素最活泼。稀土元素能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物。稀土元素可以和氮、氢、碳、磷发生反应,易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。  稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物,因此在钢水中加入稀土,可以起到净化钢的效果。由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大,很容易填补在其晶粒及缺陷中,并生成能阻碍晶粒继续生长的膜,从而使晶粒细化而提高钢的性能。  稀土元素具有未充满的4f电子层结构,并由此而产生多种多样的电子能级。因此,稀土可以作为优良的荧光,激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。  稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物,使稀土广泛用于印染行业。而某些稀土元素具有中子俘...
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