欢迎浏览陕西省地质调查院网站!
地质文化
地学万花筒
地学科普
地质遗迹
文化天地
在线调查
  • 您最喜欢的省内地质遗迹是哪个?
陕西洛川黄土国家地质公园
陕西岚皋南宫山国家地质公园
翠华山山崩国家地质公园
黄河壶口瀑布国家地质公园
秦岭终南山世界地质公园
耀州照金丹霞地质公园
地学科普
当前位置:首页 > 地质文化 > 地学科普
神奇的稀土
来源: 陕西省地质调查实验中心 | 作者:鱼甜甜 | 时间:2021-11-24 15:54:45 | 人气:

  稀土(Rare earth)是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共17种金属元素的总称。历史上习惯把这种氧化物称为“土”,因为18世纪发现的稀土矿物较少,当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物,因而得名“稀土”。

  稀土有工业“黄金”之称,由于原子结构特殊,电子能级异常丰富,具有许多优异的光、电、磁、核等特性,加之化学性质十分活泼,能与其它元素组成品类繁多、用途各异的新型材料,被称作为“现代工业的维生素”和“新材料宝库”。

  稀土已广泛应用于冶金、机械、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织、皮革、农牧养殖等传统产业领域,可以显著改善产品性能和增加产量。

  稀土金属的氟化物或硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,提高合金室温及高温机械性能。

  稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。

  稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用,促进果实着色和早熟,可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。

  稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料,如稀土永磁材料、荧光发光材料、贮氢蓄能材料、催化剂材料、激光材料、超导材料、光导材料、功能陶瓷材料、生物工程材料和半导体材料等等,它们都是发展电子信息产业,开发新能源,环保和国防尖端技术等方面不可缺少的新材料。

  作为改性添加元素在钢铁和有色金属中加入千分之几甚至万分之几的稀土就能明显改善金属材料性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,得益于稀土科技领域的技术。

  稀土钴及钕铁硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积的特点,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;当前世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。

  中国是世界稀土资源大国,在稀土资源的质量、品种和可利用性等许多方面都具有显著优势。无论是北方草原的白云鄂博,还是散布在赣南、粤北的稀土资源,都是自然留给我们的宝贵财富。守得住的绿水青山,才真是用不完的金山银山!对于如此优质的稀缺资源,万万不能被“丰度”和“储量”等数据的表象所迷惑,一定要合理、可持续的使用。