稀土在钢铁及有色金属中的应用充满希望2009-01-14 16:40:21 作者：陈亚平 来源： 浏览次数：0 近年来，我国经济发展持续稳定，同时带来的是对资源的需求亦日益迫切，我国已成为钢材需求大国。作为稀土资源丰富的国家，合理开发和利用稀土，进一步研究和探索稀土在钢铁及有色金属中的应用是十分必要和及时的。 一、稀土在钢铁中的应用 1.稀土在钢中的应用 稀土真正应用于钢是在第二次世界大战期间，因战争而大量的需求，人们发现稀土元素加入钢中，可提高钢的性能。也就是在冶炼钢的时候，如果加入稀土元素的方法得当，比例合适，就会得到优质的碳素钢，稀土可改善钢的许多性能。 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，与其他元素交互作用引起晶界的结构、化学成分和能量的变化，并影响其他元素的扩散和新相的成核与长大，最终导致钢组织与性能的变化。在冶炼过程中，稀土可以与钢中磷、砷、锡、锑、铋、锆等低熔点有害元素相作用，形成熔点较高的化合物，也有抑制这些杂质和晶界上的偏折。 稀土加入钢液中生成球状稀土硫化物或硫氧化物，取代容易形成的长条状MnS夹杂，使硫化物形状得到控制，提高了钢的热塑性，特别是横向冲击性，改善钢材的各向异性。稀土使棱角状高硬度的氧化铝转化为球状硫化物及铝酸稀土，有利于提高钢的抗疲劳性能。 通过热力学分析和研究表明：在钢铁中加入稀土可提高钢铁的强度、耐磨性...
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稀土纳米材料及应用——稀土纳米发光材料 稀土纳米发光材料 纳米粒子具有特殊的光学性质，如光学非线性、光吸收、光反射、光传输过程中的能量损耗等都与纳米微粒的尺寸有很强的依赖关系。研究表明，利用纳米微粒的特殊的光学特性制备成各种光学材料将在日常生活和高技术领域得到广泛的应用。如利用不同粒径的CdSe、InP、InAs等纳米粒子得到了其粒径对荧光波长的相应规律，可以作为荧光生物标记。稀土纳米粒子的光学应用正在开拓，它们的应用已引起人们的注视。CeO2纳米粒子在300-450nm范围内有宽的吸收带，并随着粒径减小，吸收带红移，对紫外光具有良好的吸收性能，可用于制备紫外吸收材料，如用于吸收荧光灯管中的185nm短波紫外线，以提高灯管寿命，也已用于防晒油和化妆品中具有良好的效果。 纳米稀土发光材料已引起了人们的兴趣。文献中报导了采用均相沉淀法制备Y203：Eu3+，控制反应条件得到不同粒径的微粒，观察到随着粒径减小，纳米Y203：Eu3+发射波长发生蓝移，并且纳米Y203：Eu3+发光强度随着粒径减少而降低。 我们利用纳米Y203－Eu2O3为原料制备出细颗粒的Y203：Eu3+红色荧光粉，所制备的细颗粒Y203：Eu3+的亮度稍优于国家标准。电镜照片表明，颗粒接近圆形。Y203：Eu3+细红粉的二次特性也很好。用其配制稀土三基色荧光粉时发现：(a)能与绿粉、蓝粉很...
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稀土纳米材料及应用——稀土纳米催化剂 稀土纳米催化剂 稀土是重要的催化剂和助催化剂，成功地用于石油化工和汽车尾气净化等领域中。纳米粒子则具有更强的催化性能，如：纳米微粒尺寸小，表面所占的体积百分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全，导致表面活性位置增加：纳米微粒表面形态的研究表明随着粒径减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，从而增加了化学反应的接触面。这意味着稀土纳米粒子催化剂或作为主催化剂的添加剂会受到重视。 资料报道，在汽车尾气净化催化剂中的常规稀土化合物换以稀土纳米粒子后，提高了尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的转化率，也就是说含有稀土纳米粉末的催化剂除污染的效果更好。我们用纳米La2O3和CeO2作为汽车尾气净化剂涂层的添加剂，通过比较表明：用纳米粉末一次涂层量比非纳米一次涂层量高近一倍，从而催化活性大有提高，CO50％转化时温度降低了近40℃。 国内出现“纳米空调”。据称采用了含有稀土、稀有纳米氧化物、具有特殊化学配位结构的微孔活动中心的空气净化过滤新材料，能分解和去除居室空气中的甲醛、笨、二甲苯、三氯乙烯等有害气体（这些有毒物质常由装修材料和家具板材散发出来的)。 据报导在多种催化反应中利用稀土纳米粉末如LaMnO3等能提高催化性能。
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稀土激光材料激光是一种新型光源，它具有很好的单色性、方向性和相干性，并且可以达到很高的亮度。与激光技术相应发展起来的各种晶体，如非线性晶体，能对激光束进行调频、调幅、调偏及调相作用；能修正传输过程中激光图像的畸变；热电探测晶体能灵敏地探测到红外光等。这些特性使激光很快就应用到工、农、医和国防部门 [1] 。发展历史激光与稀土激光材料是同时诞生的。到目前为止，大约90%的激光材料都涉及到稀土。自从1960年在红宝石中出现激光以来，同年就发现用掺钐的氟化钙(CaF2:Sm2+)可输出脉冲激光。1961年首先使用掺钕的硅酸盐玻璃获得脉冲激光，从此开辟了具有广泛用途的稀土玻璃激光器的研究。1962年首先使用CaWO4:Nd3+晶体输出连续激光，1963年首先研制稀土螯合物液体激光材料，使用掺铕的苯酰丙酮的醇溶液获得脉冲激光，1964年找出了室温下可输出连续激光的掺钕的钇铝石榴石晶体（Y3Al5O12:Nd3+），它已成为获得了广泛应用的固体激光材料，1973年首次实现铕-氦的稀土金属蒸气的激光振荡。由此可见，在短短的十多年里，稀土的固态、液态和气态都实现了受激发射。在激光工作物质中，稀土已成为一族很重要的元素。这都与它具有特殊的电子组态、众多可利用的能级和光谱特性有关 [1] 。稀土激光材料可分为：固体、液体和气体三大类。但后...
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