功能晶体用高纯稀土原材料已有突破

日期： 2022-06-02

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来源：中国稀土网站

以LaBr3:Ce3+为代表的稀土卤化物闪烁晶体生产难度很大，其原料无水稀土卤化物具有严重的潮解性，且脱水的过程中极易水解变质，导致晶体开裂或失透。因此晶体生长用无水稀土卤化物指标非常严格，通常要求绝对纯度≥99.9%，水含量≤50ppm（质量浓度），氧含量≤50ppm（质量浓度），有色金属离子铁、铜等均≤1ppm。任何一项指标不达标都会严重影响晶体生长和晶体的质量。

包头稀土研究院天津分院对晶体级无水溴化镧、无水溴化铈的干法造粒实验取得良好实验效果。而具体研发创新的点子则来自北京玻璃研究院教授张明荣的反馈意见，张明荣反馈现有粉末状晶体级无水稀土卤化物产品不利于行业下游应用厂商使用，需要进行造粒与高规格封装处理。

随着市场验证与客户反馈，包头稀土研究院天津分院已经研发出适合下游用户的颗粒状产品。下一步，将对产品造粒工艺不断完善，以满足更好的用户体验。

为保证造粒工作段不影响现有光功能晶体用无水稀土卤化物批量化制备试验平台产品质量。包头稀土研究院天津分院搭建了具有ppm级水含量控制能力的造粒作业车间，通过洁净加工可实现粉末状无水稀土卤化物的吨量级颗粒化处理，并可连续进行绝氧玻璃封装。全流程杜绝环境杂质干扰。

此外，通过建设光功能晶体用批量化制备试验平台、改进产品成型与包装工艺、完善产品质量检测方法三个角度形成合力，打破光功能晶体用稀土高纯原材料依赖进口的现状，大幅度降低高纯稀土原材料的价格，进一步满足国内高性能功能晶体原材料供需平衡。目前，稀土光功能晶体及稀土原材料市场在30亿元以上，随着原材料品质的提升和价格的降低，更有益于制备出大尺寸、性能优良的晶体，拓宽功能晶体的市场应用领域，从而对原材料的需求将会稳步增长。

目前，包头稀土研究院天津分院已建成吨级无水稀土卤化物生产线，产品已经过多位业内专家认可，品质优异，达到国际先进水平，并且售价会有巨大优势。该技术推动了高性能功能晶体产业和高附加值稀土产品的发展，未来，其对于改善我国稀土资源利用不平衡、轻稀土产品量大利薄等现实问题也将做出极大贡献。

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