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稀土知识

稀土现代应用
发布时间:2013年05月14日
 稀土——现代工业的维生素


    我国稀土应用已有50多年历史。20世纪50年代开始把稀土应用于汽灯纱罩、打火石和电弧碳棒等方面,进而大量应用于冶金、机械、石油、化工、玻璃和陶瓷等传统产业,对改善产品性能、增加产品品种、提高生产效率发挥了巨大作用。稀土已成为改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步的重要元素。由于稀土用量少,作用大,并已渗透到国民经济各个领域,成为许多产业不可缺少的“助剂”,被人们誉称为“现代工业的维生素”。
 
    永磁之王——钕铁硼
金属钕和镨钕合金主要用于制造钕铁硼永磁材料,它是目前世界上磁性最强的永磁体,被誉为“永磁之王”。用它代替其他永磁材料,可使器件体积和重量成倍下降,从而获得了极为广泛的应用。目前主要应用领域有:永磁电动机、发电机、核磁共振成像仪、磁选机、音响扬声器、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁疗设备等等,已成为汽车制造、通用机械、电子信息产业和尖端技术不可缺少的功能材料。进入本世纪,我国钕铁硼永磁材料产量超过日本,成为世界第一大生产国,成为消费增长最快的稀土功能材料。
稀土在冶金-机械制造中的应用
钢中加入微量稀土可以提高钢的强度、韧性、耐磨和耐腐蚀性能。铝镁铜等有色金属合金中加入稀土可细化晶粒显著提高综合性能。稀土用于铝电缆可提高材料强度、导电性和耐腐蚀性能。
    稀土在玻璃-陶瓷中的应用
玻璃陶瓷工业是稀土重要传统应用领域之一。稀土在玻璃工业中被用作光学玻璃添加剂、澄清剂、脱色剂、着色剂和抛光粉,起着其他元素不可替代的重要作用。
 
    稀土镍氢动力电池应用
与传统的化学电源(如铅酸、镍镉等)相比,镍氢动力电池具有无污染、高比能、大功率,可快速充放电,耐滥用性等许多优异特性,具有广阔的应用和市场前景。电池具有如下特点:
    1、大容量:6Ah~200Ah,可满足各种类型电动车的使用要求
    2、公称电压:单体1.2V,电池组电压可按要求设计制作
    3、高比能:50~70wh/kg,赋予电动车更长的一次充电行驶距离
    4、比功率:160~800W/kg,也可根据用户需求设计开发各类高功率或超高功率型镍氢动力电池,赋予电动车高效的起动、爬坡与加速性能或混合动力电动车使用。可按高功率型电池、 高能量型两种类型电池分别设计。
    5、长寿命:高能量型动力电池300~800次(80%)DOD,赋予电动车以优异的综合性能/价格比,高功率型电池寿命在浅充放循环下达20万次以上。
    6、使用温度:-20℃~60℃ 无污染:被誉为“绿色电源”,为当今电动车发展最具现实应用性的首选二次电源。
 
    纳米晶稀土合金磁粉
    纳米晶稀土合金磁粉产业化,是采用国际先进的、拥有自主知识产权的大功率高频电磁振荡雾化速凝制粉新技术和新工艺,建成高产量纳米晶稀土合金磁粉生产线。结构晶粒度达几十纳米,可大幅度降低氧含量,提高磁性能和耐腐蚀性,并能降低生产成本,使磁粉具有优良的性能价格比。
本项目的技术特点和创新性是:
    1.自行设计了大功率高频振荡雾化高熔点金属速凝制粉装置,并采用相关的工艺,来制备纳米晶稀土合金磁粉。
    2.生产纳米晶稀土合金瓷粉不需要机械研磨,比需要高纯原料合金粉粒度可达1微米,粉粒结构粒度可达10um。大幅度提高了磁粉的性能。
    3.用该磁粉制作磁体,无需在无氧条件下压型和烧结,在低氧条件下也可操作。
 
    稀土超磁致伸缩材料
    新型功能材料,主要是指铽镝铁磁致伸缩合金(Terfenol-D),具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高几十倍的伸缩性能,故被称作超磁致伸缩材料。其机械响应快、功率密度高,尺寸的变化大,使电-机械转换技术获得突破性进展,开辟了磁致伸缩材料的新时代。广泛应用于声纳、燃料喷射、液体阀门、驱动器等精密控制、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域,是一种具有广阔发展前景的稀土功能材料,对发展尖端科学、军事技术及传统产业的现代化将产生重要作用。
 
    稀土电热材料
    铬酸镧(LaCrO3)是一种新型功能材料,可用作氧化气氛中高温电炉发热体,可以在1500~1800℃高温下长时间使用,电阻变化小于5%,具有良好的抗腐蚀和化学稳定性,易于实现精确控温,1750℃以下使用超过4000小时。主要用于精密陶瓷烧结、高温单晶材料制备、材料高温性能测量、宝石变色处理等方面。在燃料电池、热敏电阻、高温导电涂层及光催化等领域具有很好发展前景。
 
    稀土在石油化工中的应用
    稀土可用做许多无机和有机化学反应的催化剂。用于催化裂化精炼原油,可显著提高轻质油的产率。石油直接蒸馏仅得到15%~20%的汽油,而加稀土催化裂化取得的汽油可达原油的80%。稀土催化还用于机动车尾气净化、合成橡胶、油漆催干、塑料稳定剂及稀土高分子材料等众多领域。

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