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  • 胶片成像原理

    胶片成像原理浅析。快速预览

    胶片结构黑白胶片彩色胶片乳剂片基

    浏览量 77 颗粒在线 | 3月前

    【胶片结构】


    1、乳剂:由对光敏感的卤化银微细颗粒悬浮在明胶介质中而成。在1平方英寸通常的感光胶片乳剂中,卤化银晶体的含量约达400亿个之多。


    2、片基:乳剂的支撑体,把乳剂涂在其表面构成感光片


    【黑白胶片原理】


    当光线照射到胶片的乳剂层上到达卤化银晶体时,卤化银晶体结构发生变化和相互聚结。经过显影操作,将已发生结构性变化的卤化银晶体转化为黑色金属银颗粒的聚结体,从而记录下景物影像。


    【彩色胶片原理】


    彩色胶片有三层感光乳剂层:感蓝层,感绿层,感红层,每一乳剂层都含有彩色成色剂。


    所有常规彩色胶片先形成黑白影像,之后彩色成色剂精确地按照卤化银颗粒转变成金属银颗粒的相等比例的转化量转变为发色的染料,从而得到彩色影像。


    【应用】


    广泛应用于机械、电子、汽车、建筑、生活用品等领域,而且正迅速扩展到航空、航天、电子计算机、光盘、光纤等许多技术领域。

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  • 稀土油漆催干剂

    油漆催干剂是油漆工业中不行短少的助剂。快速预览

    稀土油漆催干剂


    油漆是用处非常广泛的涂料,从桥梁、房屋建筑到各种车辆和机械设备,从家庭门窗、家具到五光十色的儿童玩具,都要运用油漆。因为油漆对金属和木材不光有防锈、防潮和防腐等作用,还具有特殊的美化功用。


    油漆催干剂是油漆工业中不行短少的助剂。一般把能加速油漆氧化、聚合而促进枯燥成膜的有机酸金属皂称做油漆催干剂。但凡选用不饱和动植物脂肪酸为质料制作的油漆,假如不参加催干剂,油漆的漆膜就很难天然枯燥,往往需求数天乃至数月,而参加催干剂则可缩短到几小时,即可枯燥成膜。需求参加催干剂的油漆种类有油脂漆、天然树脂漆、沥青漆、酚醛漆、醇酸漆等五大类以及部分氧基、环氧、聚脂、改性有机硅等种类。这些种类的油漆约占我国油漆总产量的70%。


    稀土是镧、铈、镨、钕、钇等17种金属元素的总称,因为它们具有特殊的化学活性,可用做制作油漆催干剂。油漆制作业传统选用钴/铅系列催干剂,一般还加有锰、锌、钙等多种金属元素。钴和锰能与油漆中的抗氧化物生成沉积,促进不饱和脂肪酸中的双键主动氧化,使漆膜枯燥固化,所以一般把钴和锰作为主催干剂成分;而铅锰锌钙等金属离子不能独自起催干剂,但他们能够促进钴和锰的催干作用,被用做助催干剂。钴/铅系列催干剂的首要缺陷是,铅有毒并使产品易发生沉积,而钴报价贵重,我国资源少,首要依托进口。钴锰还呈显异色,会影响清漆和淡色漆的色彩质量。特别是铅因为毒性大,会危害人体健康和污染环境,国际上对油漆含铅量都加以严厉约束,尤其是用在儿童玩具和家具上的各种油漆。


    开发少钴无铅催干剂便成为油漆制作业的一个重要课题。人们早就发现,某些稀土有机络合物对油漆具有杰出的催干功能,但因为曾经稀土报价贵重而难以选用。我国是世界上稀土资源最丰厚的国家,跟着稀土科技进步和出产的飞速开展,稀土报价有了大幅度下降,为稀土催干剂的开发使用发明了有利条件。


    从80年代开端,我国科技工作者连续研讨开宣布一系列的稀土油漆催干剂,已成功用于五大类几十个种类的油漆出产上。稀土催干剂一般选用稀土脂肪酸和稀土环烷酸络合物为质料。它们能够部分乃至悉数替代传统催干剂中的铅锰锌钙等组分,可显着削减钴的用量,既可制得低铅或无铅油漆,又能简化出产工艺进程。所出产出的油漆色彩浅,附着力强,漆膜鲜亮干实,油漆质量显着提高,取得了杰出的经济和环境效益。


    近年来,北京红狮涂料公司还研制开宣布彻底不含钴和铅的新式稀土复合催干剂,能到达原先多种催干剂一同合用的催干作用,并具有用量少、成本低,色彩浅和漆膜质量好等长处。在防止铅毒的一起,还节省了贵重的钴,为我国油漆制作业闯出一条新路。目前我国稀土催干剂的年用量3000余吨,使用的各类油漆15-20万吨。得天独厚的稀土资源为我国油漆制作业的开展增添了生机。


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  • 什么是MEMS?

    MEMS是微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems)的英文缩写。微机电系统是指可批量制作的,集微型机...快速预览

    MEMS微机电系统

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    什么是MEMS?

    MEMS微机电系统

    颗粒在线 | 3月前

    MEMS是微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems)的英文缩写。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。


    微机电系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanic System)是一种先进的制造技术平台。它是以半导体制造技术为基础发展起来的。MEMS技术采用了半导体技术中的光刻、腐蚀、薄膜等一系列的现有技术和材料,因此从制造技术本身来讲,MEMS中基本的制造技术是成熟的。但MEMS更侧重于超精密机械加工,并要涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。


    它的学科面也扩大到微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理学的各分支。微机电系统是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成,尺寸通常在毫米或微米级,自八十年代中后期崛起以来发展极其迅速,被认为是继微电子之后又一个对国民经济和军事具有重大影响的技术领域,将成为21世纪新的国民经济增长点和提高军事能力的重要技术途径。微机电系统的优点是:体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点。微机电系统的出现和发展是科学创新思维的结果,使微观尺度制造技术的演进与革命。


    微机电系统是当前交叉学科的重要研究领域,涉及电子工程、材料工程、机械工程、信息工程等多项科学技术工程,将是未来国民经济和军事科研领域的新增长点。


    MEMS(微机电系统)最初大量用于汽车安全气囊,而后以MEMS传感器的形式被大量应用在汽车的各个领域,随着MEMS技术的进一步发展,以及应用终端“轻、薄、短、小”的特点,对小体积高性能的MEMS产品需求增势迅猛,消费电子、医疗等领域也大量出现了MEMS产品的身影。

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  • 稀土在激光晶体中的应用及发展前景

    稀土在激光晶体中的应用及发展前景。快速预览

    激光晶体稀土稀土矿产资源

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    稀土在激光晶体中的应用及发展前景

    激光晶体稀土稀土矿产资源

    颗粒在线 | 3月前

    一、激光晶体的重要性及其远景

     

    六十年代激光器的呈现,创始了光学范畴的簇新局势,促进了光电技能的进程和展开。激光技能是光电子技能的中心组成部分,而激光晶体是激光器的作业物质。自1960年第一台红宝石激光器面世今后,人们对激光作业物质进行了广泛深化的研讨与探究。

     

    固体激光晶体阅历了六十年代的起步,七十年代的探究,八十年代的展开过程,固体激光晶体己从开始几种基质晶体展开到常见的数十种。作为固体激光器的主体,激光晶体展开成固体激光技能的重要支柱。正是因为激光晶体具有如此的重要性,才使其成为具有宽广展开远景的固体激光材料。依据国外有关资料,世界激光器具有持续安稳增加的商场远景。多年来各国政府在拨款方面逐步削减,迫使各厂商尽力开发民用产品,选用新技能和降低成本的办法,并结合用户商场的需求开发新产品,特别自1996丰以来,激光器商场,包含材料加工、医疗、通讯等敏捷扩展,供应持续安稳的增加。据BCC公司的计算标明,按均匀年增加12.1%计,仅美国激光材料和元部件商场从1996年的4.763亿美元将到达2000年的7.653亿美元。

     

    二十一世纪是信息化的世纪,光电子技能是信息社会展开的强壮推进力,因而,光电子工业一向被认为是下世纪的重要支柱工业。特别是许多传统工业在金融风暴的冲击下纷繁不支倒地,更使微电子和光电子等高科技工业支撑经济增加的人物日益突出。在近二十年内,光电子工业将以30-60%的年均匀速度展开,而材料的研讨和开发是光电子技能展开的先导和根底,因而具有宽广的展开远景。作为重要的光电子材料,激光晶体从科学研讨到工业出产,参军用到民用,运用规模很广。现在90%左右的激光晶体是掺入稀土作为激活离子的。因而,稀土在激光晶体中现已成为一族很重要的元素。由此可见,激光晶体的巨大展开将推进稀土的广泛运用。

     

    二、稀土在激光晶体中的运用

     

    激光晶体是由晶体基质和激活离子组成。激光晶体的激光功能与晶体基质、激活离子的特性联系极大。现在已知的激光晶体,大致能够分为氟化物晶体、含氧酸盐晶体和氧化物晶体三大类。激活离子可分为过渡金属离子、稀土离子及锕系离子。现在已知的约320种激光晶体中,约290种是掺入稀土作为激活离子的。可见稀土在展开激光晶体材料中的重要作用。

     

    在稀土元素中已完成激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子。稀土的激光功能是因为稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而发生的。因为许多稀土离子具有丰厚的能级和他们的4f电子的跃迁,使稀土成为激光晶体不行短少的激活离子,为高新科技供给了许多功能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体。高功率掺稀土激光晶体首要有掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕铝酸钇(Nd:YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd:GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd:LMA)等。其间,Nd:YAG最重要,运用最广,用量最大。国外早已投入出产,在美国Nd:YAG晶体现已商品化,新产品质量安稳,占据世界大部分市场。可调谐激光晶体相同很有目共睹。运用Ce离子的宽带跃迁,从Ce:YLF和Ce:LaF3等晶体中取得可调谐的紫外激光。现在最为有用的和可接连调谐的紫外激光晶体是Ce:LiCAF、Ce:LiSAF。 用于LD泵浦激光器的晶体首要有Nd:YVO4、Nd:YAG、Nd:YLF等,其它适宜的泵浦的晶体还有Yb:YAG等。我国的YVO4、Nd:YVO4晶体均已享誉世界商场,据估计其产品现在占世界商场的l/3。 在稀土激活离子中常用的是Nd离子,它输出波长为1.06μm。多年来人们一向在进行新波长激光晶体的探究作业。其间比较成功并取得实践运用的有掺Er和Ho的激光晶体。这些晶体输出的波长对人眼安全,大气传输特性好,对战场的烟雾穿透才干强,保密性好,合适军用。并且其波长简单被水吸收,更合适于激光医疗,在表面脱水和生物工程等方面,也将取得运用。现在我国对Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG和Ho:Er:Tm:YLF已有小批量试制才干,但末构成批量产品。

     

    三、稀土的展开远景

     

    1、稀土在晶体中的运用远景

     

    Nd:YAG晶体具有光学均匀性好,机械强度高,物化功能安稳,导热系数高,激光功能杰出及成长工艺老练等长处。正是因为Nd:YAG晶体具有这些优秀的功能,并可在室温下可完成脉冲和接连等多种方法的作业,所以它在军事、工业和医疗等方面取得了广泛的运用,是现在固体激光材料中用量最大的激光晶体。在军事方面,Nd:YAG晶体是运用最广泛的固体激光器的作业物质,是军用固体激光技能的支柱。现在90%以上的军用固体激光器是以Nd:YAG激光晶体为作业物质的。 在工业范畴,Nd:YAG晶体因为能取得高功率激光输出而广泛运用于材料加工。全世界用于材料加工的激光器供应额持续增加,其间高功率激光器的供应坚持微弱气势,其首要原因是全世界轿车制造商持续推出新类型,零部件更多选用激光加工,并且激光加工逐步从运用C02激光器转向选用Nd:YAG激光器。依据Laser Focus World的计算,1997年全世界用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额为1.17亿美元,1998年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额2.89亿美元,1999年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额估计增加8%,达3.12亿美元。 医学和医疗范畴,也一向是Nd:YAG激光器的重要运用之一,在所有激光医疗设备中,Nd:YAG激光医疗设备都得到广泛的运用。这不只因其重复频率和均匀功率较高。更首要是其1.06μm波长可用石英光纤导光,因而能够被柔软的传输线传输功率。依据Laser Focus World的计算,全世界固体激光器在医疗方面的运用,1997年供应额为1.59亿美元,1998年供应额为2.7亿美元,1999年供应额估计达3.1亿美元。

     

    2、稀土在泵浦激光晶体中的运用远景

     

    八十年代半导体激光器(LD)取得了重大进展,成为固体激光器的一种新式泵浦源。可用二极管泵浦的激光晶体多种多样,除了传统的激光基质YAG、YLF外,还有高增益YV04等,激活离子除传统Nd离于外,还有Yb、Ho、Tm、Er离子等。Yb:YAG具有许多特色合适高功率LD泵浦,有或许展开成为重要的大功率LD泵浦用激光材料。Yb:S-FAP晶体将来有或许用于激光核聚变的激光材料,引起人们的重视。Tm:YAG、Ho,Tm:YLF、Ho,:YLF激光晶体的发射波长合适在军事上运用。

     

    3、稀土在可调谐激光晶体中的展开远景

     

    掺稀土的可调谐激光晶体中除上述的晶体以外,还有Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体等。Cr,Yb,Ho:YAGG激光晶体的波长在2.84-3.05μm之间接连可调。据计算世界上用的红外寻弹头大部分是选用3-5μm的中波红外勘探器,因而研发Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体,可关于中红外制导武器对立供给有用的搅扰源,具有深远的军事含义。别的,3-5μm的红外光能够用来远距离勘探化学物质,因而可用于反化学战和环境保护。

     

    4、稀土在新波长激光晶体中的运用远景

     

    稳固展开已有的产品,如Ho:Cr:Tm:YAG、Ho:Er:Tm:YLF、Er:YAG等,进一步进步晶体质量,完成大批量出产。一起要持续加强开辟运用价值大的激光新波段。

     

    四、领会和主张

     

    我国较早地展开了激光晶体的研讨与出产,其间华北光电技能研讨所是首要单位。华北光电技能研讨所长时间承当军工研讨使命,具有雄厚的科研才干,具有很强的产品开发才干,不只在科研上取得许多效果,并且在科研效果的转化上也作出了很大的成果。所取得的最重要的科研效果Nd:YAG激光晶体己转化为产品,1985年经过JYN-1型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径为30-35mm,1991年经过JYN-3型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径到达由40-45mm。而现在华北光电子技能研讨所成长的Nd:YAG除毛坯直径到达55-60mm,长度为210mm,并己开始构成规模化出产成为供应国内外的重要产品。


    在如前所述的激光晶体杰出展开远景下,进一步开辟稀土产品的国内外商场,建立我国在世界稀土方面的位置,显得尤为重要。

     

    我国具有丰厚的稀土矿产资源,在世界上享有必定的位置,适当部分的稀土产品出口在世界上具有必定的竞争力。因而在这样较高的展开起点上,我国稀土供应商有必要争夺自动,大力开发稀土氧化物的出产,除了满意国内商场需求外,还应活跃开发国外商场,推进我国稀土工作的展开,只要这样才干稳固我国已具有的稀土重要出产基地的位置,才干展开成为重要的稀土产品出口商。


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  • 稀土永磁在直流无调速电机上的应用

    直到钕铁硼永磁体的呈现,人们开端出产稀土永磁电机获得了先进材料的支撑,一起也带动了相关工业产品的进步,使机电一体化到达了更新的层次。快速预览

    稀土永磁在直流无调速电机上的应用

    电能电动机钕铁硼永磁体稀土永磁电机

    颗粒在线 | 3月前

    电能的获取与使用是人类社会前进的重要标志,电能是现代社会不能脱离的一种能量方式,不管在什么职业范畴中电能使用都非常广泛。电能的使用最为遍及的一种方式,就是把电能转化为机械能,所依托的转化手法就是电动机的使用。电动机把电能转化为机械能的好坏,关系到电能是否能够充分使用,关系到所驱动的设备功率和作业状况,因而人们一向在不断地开发研发契合要求的电动机。回忆电动机的开展,从直流电动机到沟通电动机人们一向在为电动机的前进而努力奋斗。


    直到钕铁硼永磁体的呈现,人们开端出产稀土永磁电机获得了先进材料的支撑,一起也带动了相关工业产品的进步,使机电一体化到达了更新的层次。


    我国运载火箭技能研讨院经过多年对稀土永磁电机及操控体系的研讨使用,已成功地在火箭、上使用了稀土永磁电机。本着“军品立院,民品兴院”的战略方针,北京万源工业公司在全体稳步开展的一起,愈加重视发挥自己的科研、出产优势,不断探究、开发新的范畴,把军品老练的高新技能使用到民品工业范畴中去,公司将安排强有力的科研部队并投入很多的人力和物力,在开发稀土永磁风力发电机、轻轨用稀土永磁拖动电机和石油挖掘稀土永磁电机的一起,开宣布产较大功率的稀土永磁直流无刷调速电机。


    稀土永磁直流无刷调速电机是现代材料科学、电子电力科学及电动机操控理论相结合的产品。稀土永磁电机是使用稀土永磁材料发生磁场,代替传统电机由电流励磁发生的磁场,使得稀土永磁电机具有结构简略、运转牢靠、体积小、重量轻、损耗低、功率高,电动机的外型和尺度能够灵敏多变等显著特色,所以稀土永磁电机近几年来开展很快。因为我国稀土资源丰富,稀土永磁在国内的飞速开展,使得稀土永磁材料的产品质量不断进步、本钱报价不断下降,为制作较大功率的稀土永磁电机奠定了坚实基础,使得咱们开宣布的稀土永磁电机在国内外商场必定有必定的竞赛优势。


    我国现在是世界上电梯消费榜首大国,跟着我国的国民经济不断开展和进步,高功能的电梯需求将近一步扩展。但现在高速、高功能电梯主机根本依托进口。为了开发我国的稀土资源,扩展稀土永磁在国内的使用商场,我公司技能创新中心正在大力开发稀土永磁直流无刷调速电机,使用在电梯主机体系产品中,其体系功能处于世界领先地位,比传统电梯体系节能大约为40%,是国产电梯主机出产的抱负更新换代产品。该体系的杰出特色是:调速规模宽,将到达1000:1以上,比现在先进的沟通VVVF变频体系功能高。电梯的发动、运转和操控愈加平稳,能完成高精度的操控。该电机,具有低转速大扭矩、功率因数高、体积小、对配套环境要求低的特色并且节能作用显着。整个电梯体系作业噪声和振荡很小、运转平稳、契合人体舒适要求。因为永磁电机的固有特性,当俄然停电时具有自锁才能,使电梯运转愈加安全牢靠。因具有低转速大扭矩的特性,使得电梯主机结构简略,便于保护。该产品的开发将使我国的电梯工业进入一个簇新的历史阶段。


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  • 稀土在镁合金中的作用有哪些?

    稀土对有色金属材料的有利影响在镁合金中是最为明显的。不只构成了Mg-RE合金系,而且对Mg-Al,Mg-Zn等合金系均有着非常明显...快速预览

    稀土在镁合金中的作用有哪些?

    稀土有色金属材料镁合金Mg-RE合金系

    颗粒在线 | 3月前

    稀土对有色金属材料的有利影响在镁合金中是最为明显的。不只构成了Mg-RE合金系,而且对Mg-Al,Mg-Zn等合金系均有着非常明显的影响。其主要作用有如下几个方面:


    1、细化晶粒


    恰当含量的稀土,能够细化镁及镁合金晶粒。首先是细化铸造安排的晶粒。稀土元素细化镁合金铸造安排的机理不是异质形核的作用。稀土元素对镁及镁合金晶粒细化的机理是结晶前沿过冷度的增大。其次是在热加工进程和退火进程中阻止再结晶和晶粒长大。


    2、净化熔体


    稀土元素与痒的亲和力大于镁与氧的亲和力,因而可与熔体中的Mgo和其他氧化物反响生成稀土氧化物而沉积,然后去除氧化搀杂。与熔体中的氢和水汽发作反响,生成或稀土氧化物,到达去氧的意图。一起还能够添加熔体的流动性和削减铸件的缩松,进步细密性。


    3、进步室温合金强度


    大都稀土元素在镁中有较大的固溶度,而且随温度下降固溶度有明显变化,因而稀土元素除固溶强化外,仍是镁合金有用的时效强化元素,一些稀土化合物还有弥散强化作用。


    4、进步合金力学功能的热稳定性


    稀土元素是进步镁合金耐热的最有用的合金化元素,能明显的进步Mg合金高温强度和高温蠕变抗力,其原因是多方面的:稀土在镁中扩散系数小,可减慢再结晶进程和进步再结晶温度,添加时效作用和脱溶相的热稳定性,高熔点的稀土化合物钉扎晶界,阻止位错运动,进步高温蠕变抗力。


    5、进步合金耐蚀功能


    因为净化了熔体,减小杂质铁等的有害影响,然后进步耐蚀功能。


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  • 纳米稀土材料——未来产业革命的生力军

    未来科学家们对纳米技能的研讨开展首要有三大方向:优异功用的纳米材料制备及运用;规划制备各种纳米器材和设备;勘探分析纳米区域的性质。快速预览

    纳米稀土材料——未来产业革命的生力军

    纳米科技纳米材料纳米稀土材料纳米氧化镧纳米氧化镨

    颗粒在线 | 3月前

    纳米科技是在上世纪80年代末90年代初才逐渐开展起来的交叉性新兴学科范畴,由于它具有发明新的出产工艺、新的物质和新的产品的巨大潜能,因而它将在新世纪掀起一场新的产业。纳米科学与纳米技能现在的开展水平与上世纪50年代的计算机和信息技能相相似。致力于这一范畴的大多数科学家估计,纳米科技的开展将对许多方面的技能发生广泛而深远的影响。科学家以为它有着奇特性质和共同功用,导致纳米稀土材料发生奇特功用的首要限域效应有比表面效应、小尺度效应、界面效应、通明效应、地道效应、微观量子效应,这些效应使纳米体系的光、电、热、磁等物理性质与惯例材料不同,呈现许多别致特征。未来科学家们对纳米技能的研讨开展首要有三大方向:优异功用的纳米材料制备及运用;规划制备各种纳米器材和设备;勘探分析纳米区域的性质。现在纳米稀土首要有以下一些运用方向,往后纳米稀土发挥的用处有待进一步开发。


    纳米氧化镧(La2O3)


    纳米氧化镧运用于压电材料、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,及制备有机化工产品的催化剂、中和轿车尾气催化剂,光转化农用薄膜也运用到纳米氧化镧。 


    纳米氧化铈(CeO2)


    纳米氧化铈的首要用处有: 1、纳米氧化铈作为玻璃增加剂,能吸收紫外线与红外线,已运用于轿车玻璃。不仅能防紫外线,还可下降车内温度,然后节省空调用电。 2、纳米氧化铈运用到轿车尾气净化催化剂中,可有用避免很多轿车废气排到空气中。3、纳米氧化铈运用到颜猜中,可对塑料上色,也可用于涂料、油墨和纸张等职业。 4、纳米氧化铈运用于抛光材料现已得到广泛认可,作为硅片,蓝宝石单晶基片的抛光等高精需求。 5、别的纳米氧化铈还可运用于储氢材料、热电材料、纳米氧化铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、纳米氧化铈碳化硅磨料、燃料电池质料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 


    纳米氧化镨(Pr6O11)


    纳米氧化镨的首要用处有:1、被广泛运用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其与陶瓷釉混合制成色釉,也可独自作釉下颜料,制成的颜料呈淡黄色,色彩纯粹、浓艳。 2、用于制造永磁体,广泛运用于各类电子器材和马达上。3、用于石油催化裂化,可进步催化的活性、选择性和安稳性。 4、纳米氧化镨还可用于磨料抛光。 别的,纳米氧化镨在光纤范畴的用处也越来越广。 纳米氧化钕(Nd2O3) 纳米氧化钕元素凭仗其在稀土范畴中的共同位置,多年来成为商场重视的热门。纳米氧化钕还运用于有色金属材料。在镁或铝合金中增加1.5%~2.5%纳米氧化钕,可进步合金的高温功用、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航宽航天材料。别的,掺纳米氧化钕的纳米氧化钇铝石榴石发生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上,掺纳米氧化钕的纳米氧化钇铝石榴石激光器代替手术刀用于去除手术或消毒创创伤。纳米氧化钕也用于玻璃和陶瓷材料的上色以及橡胶制品和增加剂。 


    纳米氧化钐(Sm2O3)


    纳米氧化钐的首要用处有: 纳米氧化钐呈浅黄色,运用于陶瓷电容器和催化剂方面。别的,纳米氧化钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和操控材料,使核裂变发生巨大的能量得以安全运用。 纳米氧化铕(Eu2O3) 纳米氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3+用于赤色荧光粉的激活剂,Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y0O3:Eu3+是发光功率、涂敷安稳性、收回本钱等最好的荧光粉,再加上对进步发光功率和对比度等技能的改进,故正在被广泛运用。近来纳米氧化铕还用于新式X射线医疗诊断体系的受激起射荧光粉。纳米氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡储存器材,在原子反应堆的操控材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。运用纳米氧化钇(Y2O3)和纳米氧化铕(Eu2O3)为质料制备出细颗粒的氧化钆铕(Y2O3:Eu3+)赤色荧光粉,用其制造稀土三基色荧光粉时发现:(a)能与绿粉、蓝粉很好地均匀混合;(b)涂敷功用好;(c)由于红粉粒度小,比表面增大,发光颗粒数增加,然后能够削减稀土三基色荧光粉中红粉的用量,致使本钱下降。


    纳米氧化钆(Gd2O3)


    它的首要用处有: 1、其水溶性顺磁络合物在医疗上可进步人体的核磁共振(NMR)成像信号。 2、基硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和X射线荧光屏的基质栅网。 3、在纳米氧化钆镓石榴石中的纳米氧化钆关于磁泡回忆存储器是抱负的单基片。 4、在无Camot循环约束时,可用作固态磁致冷介质。 5、用作操控核电站的连锁反应等级的抑制剂,以确保核反应的安全。 别的,纳米氧化钆与纳米氧化镧一同运用,有助于玻璃化区域的改变和进步玻璃的热安稳性。纳米氧化钆还可用于制造电容器、X射线增感屏。世界上现在正在尽力开发纳米氧化钆及其合金在磁致冷方面的运用,现已获得突破性发展。 


    纳米氧化铽(Tb4O7)


    首要运用范畴有: 1、荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂,如纳米氧化铽激活的磷酸盐基质、纳米氧化铽激活的硅酸盐基质、纳米氧化铽激活的纳米氧化铈镁铝酸盐基质,在激起状态下均宣布绿色光。 2、磁光储存材料,近年来在研讨开发纳米氧化铽系磁光材料,用Tb-Fe非晶态薄膜研发的磁光光盘作计算机存储元件,存储才能可进步10~15倍。3、磁光玻璃,含纳米氧化铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技能中广泛运用的旋转器、隔离器和环形器和要害材料。纳米氧化铽纳米氧化镝铁开端首要用于声纳,现在已广泛运用于多种范畴,从燃料喷发体系、液体阀门操控、微定位到机械致动器、安排和飞机太空望远镜的调理机翼调理器等范畴。


    纳米氧化镝(Dy2O3)


    纳米氧化镝的最首要用处是: 1、纳米氧化镝用作荧光粉激活剂,三价纳米氧化镝是一种有出路的单发光中心三基色发光材料的激活离子,它首要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺纳米氧化镝的发光材料可作为三基色荧光粉。 2、纳米氧化镝是制备大磁致弹性合金纳米氧化铽纳米氧化镝铁(Terfenol)合金的必要的金属质料,能使一些机械运动的精细活动得以完成。 3、纳米氧化镝金属可用做磁光存贮材料,具有较高的记载速度和读数敏感度。4、用于纳米氧化镝灯的制备,在纳米氧化镝灯中选用的作业物质是纳米氧化镝,这种灯具有亮度大、色彩好、色温高、体积小、电弧安稳等长处,已用于电影、印刷等照明光源。 5、由于纳米氧化镝元素具有中子抓获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。


    纳米氧化钬(Ho2O3)


    纳米氧化钬的首要用处有: 1、用作金属卤素灯增加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压灯基础上开展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。现在首要运用的是稀土碘化物,在气体放电时宣布不同的谱线光色。在纳米氧化钬灯中选用的作业物质是碘化纳米氧化钬,在电弧区能够获得较高的金属原子浓度,然后大大进步了辐射效能。 2、纳米氧化钬能够用作钇铁或钇铝石榴石的增加剂; 3、纳米氧化钬能够用作钇铁铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体安排对2μm激光吸收率高,简直比Hd:YAG0高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时,不光能够进步手术功率和精度,并且可使热损害区域减至更小。纳米氧化钬晶体发生的自在光束可消除脂肪而不会发生过大的热量,然后削减以健康安排发生的热损害,据报道美国用纳米氧化钬激光治疗青光眼,能够削减患者手术的苦楚。 4、在磁致弹性合金Terfenol-D中,也能够参加少数的纳米氧化钬,然后下降合金饱满磁化所需的外场。 5、别的用掺纳米氧化钬的光纤能够制造光纤激光器、光纤扩大器、光纤传感器等等光通讯器材在光纤通信迅猛的今日将发挥更重要的效果。


    纳米氧化铒(Er2O3)


    纳米氧化铒的首要用处有: 1、Er3+在1550nm处的光发射具有特殊含义,由于该波长正好坐落光纤通讯的光学纤维的最低丢失,纳米氧化铒离子(Er3+)遭到波长980nm、1480nm的光激起后,从基态4115/2跃迁至高能态4113/2,当处于高能态的Er3+再跃迁回至基态时发射出1550nm波长的光,石英光纤可传送各种不同波长的光,但不同的光光衰率不同,1550nm频带的光在石英光纤中传输中光衰减率最低(0.15分贝/千米),简直为下限极限衰减率。因而,光纤通信在1550nm处作信号光时,光丢失最小。这样,如果把恰当浓度的纳米氧化铒掺入适宜的基质中,可根据激光原理效果,扩大器能够补偿通讯体系中的损耗,因而在需求扩长1550nm光信号的电讯网络中,掺纳米氧化铒光纤扩大器是必不可少的光学器材,现在掺纳米氧化铒的二氧化硅纤维扩大器已完成商业化。据报道,为避免无用的吸收,光纤中纳米氧化铒的掺杂量几十至几百ppm。光纤通信的迅速开展,将拓荒纳米氧化铒的运用新范畴。2、别的掺纳米氧化铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全,大气传输功用较好,对战场的硝烟穿透才能较强,保密性好,不易被敌人勘探,照耀军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。 3、Er3+参加到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是现在输出脉冲能量最大,输出功率最高的固体激光材料。 4、Er3+还可做稀土上转化激光材料的激活离子。 5、别的纳米氧化铒也可运用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和上色等。


    纳米氧化钇(Y2O3)


    纳米氧化钇首要用处有: 1、钢铁及有色合金的增加剂。FeCr合金一般含0.5%~4%纳米氧化钇,纳米氧化钇能够增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性;MB26合金中增加适量的富纳米氧化钇混合稀土后,合金的归纳功用昨到显着的改进,能够代替部分中强铝合金用于飞机的受力构件上;在Al-Zr合金中参加少数纳米氧化钇稀土,可进步合金导电率;该合金已为国内大多数电线厂选用;在铜合金中参加纳米氧化钇,进步了导电性和机械强度。2、含纳米氧化钇6%和铝2%的氮化硅陶瓷材料,可用来研发发动机部件。3、用功率400瓦的纳米氧化钕铝石榴石激光束来对大型构件进行钻孔、切削和焊接等机械加工。 4、由Y-Al石榴石单晶片构成的电子显微镜荧光屏,荧光亮度高,对散射光的吸收低,抗高温文抗机械磨损功用好。 5、含纳米氧化钆达90%的高纳米氧化钇结构合金,能够运用于航空和其它要求低密度和高熔点的场合。6、含纳米氧化钇达90%的高纳米氧化钇高温质子传导材料,对燃料电池、电解池和要求氢溶解度高的气敏元件的出产具有重要的含义。 此外,纳米氧化钇还用于耐高温喷涂材料、原子能反应堆燃料的稀释剂、永磁材料增加剂以及在电子工业中作吸气剂等。


    除上面所述,纳米稀土氧化物还可用在对人体保健及环保功用等的服装材料上,从现在研讨单位来讲它们都有必定方向:抗紫外线辐射;空气的污染和紫外线辐射简单得皮肤病和皮肤癌;防污染使污染物不简单粘贴在服装上;在抗保暖方向也在研讨。


    由于皮革比较硬、简单老化,鄙人雨天最简单起霉点,用纳米稀土氧化铈漂入,能够使皮革变软,也不简单老化和发霉,穿时也很舒畅。 而纳米涂层材料也是近年来纳米材料研讨的热门,首要的研讨集合在功用涂层上,美国选用80nm的Y2O3能够作为红外屏蔽涂层,反射热的功率很高。而CeO2具有高折射率和高安稳性,用纳米稀土氧化钇、纳米氧化镧和纳米氧化铈粉体参加涂猜中,外墙可抗老化,因外墙涂料都因油漆在阳光紫外线的照耀下和长时间风吹日晒,简单老化掉落,参加氧化铈、氧化钇后可抗紫外线照耀,并且它的粒径很细微,用纳米氧化铈作为紫外线吸收剂,可望用于避免塑料制品因紫外线照耀老化,坦克、轿车、舰船、储油罐等的紫外老化,对野外大型广告牌起到最好的维护,对内墙涂料可起到防霉防潮防污染,由于它的粒径很小,尘埃不简单粘贴上墙,并可用水擦拭。 


    纳米稀土氧化物还有许多用处有待咱们进一步研讨开发,咱们真挚期望它有愈加辉煌灿烂的明日。


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  • 稀土精矿的分解方法

    含稀土的原矿岩通过选矿后所到的高稀土档次的产品称为稀土精矿。快速预览

    原矿岩稀土精矿精矿分化精矿分化率

    浏览量 138 颗粒在线 | 3月前

    稀土精矿的分解方法

    原矿岩稀土精矿精矿分化精矿分化率

    颗粒在线 | 3月前

    含稀土的原矿岩通过选矿后所到的高稀土档次的产品称为稀土精矿。精矿中的稀土与原矿岩中的稀土的赋存形状根本相同,仍然是难溶于水和一般条件下的无机酸的化合物。为使其易溶于水和无机酸,以便于从中收回稀土,工业上依据精矿中稀土存在的形状而选用相应的办法,将稀土矿藏转化为易于提取稀土的化合物。这样一个将稀土矿藏转化为易于提取稀土的化合物的进程称为精矿分化,稀土化合物中REO与稀土精矿的REO之比的质量百分数成为精矿分化率。

     

    精矿分化的办法许多,归纳起来能够分为酸分化法、碱分化法、氧化焙烧法和氯化法四大类。


    一、酸分化法包含硫酸、和氟氢酸分化等。

     

    二、碱分化法首要包含分化和碳酸钠焙烧法等,它合适对稀土磷酸盐矿藏和氟碳酸盐矿藏的处理。

     

    三、氧化焙烧办法首要用于氢碳铈矿的分化。

     

    碳酸钠焙烧法、氧化钙焙烧法以及在焙烧进程中具有使三价铈化物被进一步氧化成四价的氧化物特色的分化办法都具有优先别离铈长处。

     

    四、氯化法分化稀土精矿能够直接制得无水氯化稀土,其产品可用于熔盐电解制取混合稀土金属。

     

    稀土精矿的分化办法许多,工业出产中一般依据下列准则挑选适合的工艺流程:

     

    (一)依据精矿中稀土矿藏的化学性质、稀土档次、其他非稀土化学成分等特色,先择分化办法,以求得高的分化率。

     

    (二)由产品计划、原材料的直销和报价以及耗费状况,优化工艺进程以求得高的经济效益。

     

    (三)便于收回有价元素和综合利用,有利于劳动卫生与环境保护。

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  • 稀土从选矿到提纯成品的生产过程简述

    稀土商场是一个多元化的商场,它不仅仅一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99、9999%的单一稀土...快速预览

    稀土从选矿到提纯成品的生产过程简述

    稀土稀土选矿稀土冶炼离子交换法熔盐电解法

    颗粒在线 | 4月前

    稀土商场是一个多元化的商场,它不仅仅一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99、9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用处。加上相关的化合物和混合物,产品不可胜数。首先从开始的矿石挖掘起,逐个介绍稀土的分离办法和冶炼进程。

     

    一、稀土选矿

     

    选矿是运用组成矿石的各种矿藏之间的物理化学性质的差异,选用不同的选矿办法,凭借不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿藏富集起来,除掉有害杂质,并使之与脉石矿藏分离的机械加工进程。

     

    当时我国和世界上其它国家挖掘出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只要百分之几,乃至有的更低,为了满意冶炼的出产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿藏与脉石矿藏和其它有用矿藏分隔,以进步稀土氧化物的含量,得到能满意稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般选用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。

     

    内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在首要成分铁矿中伴生稀土矿藏(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿藏)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的使命是将Fe2O3从33%进步到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,档次抵达10~15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。

     

    二、稀土冶炼办法

     

    稀土冶炼办法有两种,即湿法冶金和火法冶金。

     

    湿法冶金属化工冶金办法,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分化、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取进程就是选用沉积、结晶、氧化复原、溶剂萃取、离子交流等化学分离工艺进程。现运用较遍及的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程杂乱,产品纯度高,该法出产制品运用面宽广。

    火法冶金工艺进程简略,出产率较高。稀土火法冶炼首要包含硅热复原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热复原法制取稀土合金等。火法冶金的一同特色是在高温条件下出产。

     

    1、稀土精矿的分化

     

    稀土精矿中的稀土,一般呈难溶于水的碳酸盐、氟化物、磷酸盐、氧化物或硅酸盐等形状。有必要通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物,通过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序,制成各种混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作为产品或分离单一稀土的质料,这样的进程称为稀土精矿分化也称为前处理。

     

    分化稀土精矿有许多办法,总的来说可分为三类,即酸法、碱法和氯化分化。酸法分化又分为分化、硫酸分化和分化法等。碱法分化又分为分化或熔融或苏打焙烧法等。一般依据精矿的类型、档次特色、产品方案、便于非稀土元素的收回与综合运用、利于劳动卫生与环境维护、经济合理等准则挑选适合的工艺流程。

     

    碳酸稀土和氯化稀土的出产:

     

    这是稀土工业中最首要的两种初级产品,一般地说,现在有两个首要工艺出产这两种产品。

    一个工艺是浓硫酸焙烧工艺,即把稀土精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。通过焙烧的矿用水浸出,则可溶性的稀土硫酸盐就进入水溶液,称之为浸出液。然后往浸出液中参加碳酸氢铵,则稀土呈碳酸盐沉积下来,过滤后即得碳酸稀土。

     

    另一种工艺叫烧碱法工艺,简称碱法工艺。一般是将60%的稀土精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反响,稀土精矿即被分化,稀土变为氢氧化稀土,把碱饼经水洗除掉钠盐和剩余的碱,然后把水洗过的氢氧化稀土再用溶解,稀土被溶解为氯化稀土溶液,调酸度除掉杂质,过滤后的氯化稀土溶液经浓缩结晶即制得固体的氯化稀土。

     

    2、稀土元素的分离

     

    现在,除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99、9999%)的纯度。由稀土精矿分化后所得到的混合稀土化合物中,分离提取出单一纯稀土元素,在化学工艺上是比较杂乱和困难的。其首要原因有二个,一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分类似,大都稀土离子半径居于相邻两元素之间,十分附近,在水溶液中都是安稳的三价态。稀土离子与水的亲和力大,因受水合物的维护,其化学性质十分类似,分离提纯极为困难。二是稀土精矿分化后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因而,在分离稀土元素的工艺流程中,不但要考虑这十几个化学性质极端附近的稀土元素之间的分离,并且还有必要考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。

     

    现在稀土出产中选用的分离办法(湿法出产工艺)有:(1)分步法(分级结晶法、分级沉积法和氧化复原法);(2)离子交流法;(3)溶剂萃取法。

     

    (1)分步法

     

    从1794年发现的钇(Y)到1905年发现的镥(Lu)停止,全部天然存在的稀土元素间的单一分离,还有居里配偶发现的镭,都是用这种办法分离的。分步法是运用化合物在溶剂中溶解的难易程度(溶解度)上的不同来进行分离和提纯的。办法的操作程序是:将含有两种稀土元素的化合物先以适合的溶剂溶解后,加热浓缩,溶液中一部分元素化合物分出来(结晶或沉积)。分出物中,溶解度较小的稀土元素得到富集,溶解度较大点的稀土元素在溶液中也得到富集。因为稀土元素之间的溶解度不同很小,有必要重复操作屡次才能将这两种稀土元素分离开来,因而这是一件十分困难的作业。悉数稀土元素的单一分离耗费了100多年,一次分离重复操作竟达2万次,关于化学作业者而言,其艰苦的程度,可想而知。因而用这样的办法不能许多出产单一稀土。

     

    (2)离子交流法

     

    因为分步法不能许多出产单一稀土,因而稀土元素的研讨作业也受到了阻止,第二次世界大战后,美国研发方案即所谓曼哈顿方案推动了稀土分离技能的开展,因稀土元素和铀、钍等放射性元素性质类似,为赶快推动原子能的研讨,就将稀土作为其代用品加以运用。并且,为了分析原子核裂变产品中含有的稀土元素,并除掉铀、钍中的稀土元素,研讨成功了离子交流色层分析法(离子交流法),进而用于稀土元素的分离。

     

    离子交流色层法的原理是:首先将阳离子交流树脂填充于柱子内,再将待分离的混合稀土吸附在柱子入口处的那一端,然后让淋洗液从上到下流经柱子。构成了混合物的稀土就脱离离子交流树脂而随淋洗液一同向下活动。活动的进程中稀土混合物分化,再吸附于树脂上。就这样,稀土离子一边吸附、脱离树脂,一边跟着淋洗液向柱子的出口端活动。因为稀土离子与络合剂构成的络合物的安稳性不同,因而各种稀土离子向下移动的速度不一样,亲和力大的稀土向下活动快,成果先抵达出口端。

     

    离子交流法的长处是一次操作能够将多个元素加以分离。并且还能得到高纯度的产品。这种办法的缺陷是不能接连处理,一次操作周期花费时间长,还有树脂的再生、交流等所耗本钱高,因而,这种曾经是分离许多稀土的首要办法已从干流分离办法上退下来,而被溶剂萃取法替代。但因为离子交流色层法具有取得高纯度单一稀土产品的杰出特色,现在,为制取超高纯单一稀土产品以及一些重稀土元素的分离,还需用离子交流色层法分离制取。

     

    (3)溶剂萃取法

     

    运用有机溶剂从与其不相混溶的水溶液中把被萃取物提取分离出来的办法称之为有机溶剂液—液液萃取法,简称溶剂萃取法,它是一种把物质从一个液相转移到另一个液相的传质进程。

     

    溶剂萃取法在石油化工、有机化学、药物化学和分析化学方面运用较早。但近四十年来,因为原子能科学技能的开展,超纯物质及稀有元素出产的需求,溶剂萃取法在核燃料工业、稀有冶金等工业方面,得到了很大的开展。我国在萃取理论的研讨、新式萃取剂的组成与运用和稀土元素分离的萃取工艺流程等方面,均抵达了很高的水平。

     

    溶剂萃取法其萃取进程与分级沉积、分级结晶、离子交流等分离办法比较,具有分离作用好、出产能力大、便于快速接连出产、易于完成自动控制等一系列长处,因而逐步变成分离许多稀土的首要办法。

     

    溶剂萃取法的分离设备有混合弄清槽、离心萃取器等,提纯稀土所用的萃取剂有:以酸性磷酸酯为代表的阳离子萃取剂如P204、P507,以胺为代表的阴离子交流液N1923和以TBP、P350等中性磷酸酯为代表的溶剂萃取剂三种。这些萃取剂的粘度与比重都很高,与水不易分离。一般用火油等溶剂将其稀释再用。

     

    萃取工艺进程一般可分为三个首要阶段:萃取、洗刷、反萃取。

     

    3、稀土金属的制备

     

    稀土金属的出产又名稀土火法冶金出产。稀土金属一般分为混合稀土金属和单一稀土金属。混合稀土金属的组成与矿石华夏有的稀土成份挨近,单一金属是各稀土分离精制的金属。以稀土氧化物(除钐、铕、镱及铥的氧化物外)为质料用一般冶金办法很难复原成单一金属,因其生成热很大、安稳性高。因而现在出产稀土金属常用的质料是它们的氯化物和氟化物。

     

    (1)熔盐电解法

     

    工业上大批量出产混合稀土金属一般运用熔盐电解法。这一办法是把稀土氯化物等稀土化合物加热熔融,然后进行电解,在阴极上分出稀土金属。电解法有氯化物电解和氧化物电解两种办法。单一稀土金属的制备办法因元素不同而异。钐、铕、镱、铥因蒸气压高,不适于电解法制备,而运用复原蒸馏法。其它元素可用电解法或金属热复原法制备。

     

    氯化物电解是出产金属最普通的办法,特别是混合稀土金属工艺简略,本钱廉价,出资小,但最大缺陷是放出,污染环境。

     

    氧化物电解没有有害气体放出,但本钱稍高些,一般出产报价较高的单一稀土如钕、镨等都用氧化物电解。

     

    (2)真空热复原法

     

    电解法只能制备一般工业级的稀土金属,如要制备杂质较低,纯度高的金属,一般用真空热复原的办法来制取。一般是把稀土氧化物先制成氟化稀土,在真空感应炉内用进行复原,制得粗金属,然后再通过重熔和蒸馏取得较纯的金属,这一办法能够出产全部的单一稀土金属,但钐、铕、镱、铥不能用这种办法。

     

    钐、铕、镱、铥与钙的氧化复原电位仅使氟化稀土发生部分复原。一般制备这些金属,是运用这些金属的高蒸汽压和镧金属的低蒸气压的原理,将这四种稀土的氧化物与镧金属的碎屑混合压块,在真空炉中进行复原,镧比较生动,钐、铕、镱、铥被镧复原成金属后搜集在冷凝器上,与渣很简单分隔。

     

    三、稀土产品的分类办法

     

    稀土的产品种类许多。按加工深度,咱们将其分为选冶产品和运用产品。前者指稀土矿山和冶炼厂商出产的稀土精矿、单一和混合的稀土氧化物、金属及其合金、单一及混合稀土盐类等,合计300多个种类、500多个规格。后者指全部含稀土的制制品,如稀土永磁体、稀土荧光粉、稀土抛光粉、稀土微肥、稀土激光晶体、稀土贮氢材料等。现在没有一致的分类法,也没有一致的叫法,边界也不明确,我们了解的叫法;矿产品,初级产品(或粗产品)称上游产品;深加工产品(或叫单一产品、高纯产品)称中游产品;运用材料和运用产品(或器材)称下流产品。

     

    从稀土质料直至终究产品分为几个阶段,越挨近终究产品,技能含量越高,其附加值越高。从稀土质料到终究制品要通过从质料、材料、器材到产品,且每一个环节都有要害的技能,越挨近终究产品,其技能含量也越高,当然附加值也就越高。所以开展稀土运用产品和高附加值产品是我国稀土未来的期望。


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  • 什么是重稀土?

    根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和别离工艺的要求,学者们往往把稀土类元素分为轻、重两组或许轻、中、重三组。两组的分法...快速预览

    稀土重稀土

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    稀土重稀土

    上海有色网 | 4月前

    根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和别离工艺的要求,学者们往往把稀土类元素分为轻、重两组或许轻、中、重三组。两组的分法以钆为界,钆曾经的镧、镝、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素,亦称铈组稀土元素;钆及钆今后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素,亦称钇组稀土元素。虽然钇的原子量仅为89,但由于其离子半径在其它重稀土元素的离子半径链环之中,其化学性质更挨近重稀土元素。在自然界也与其它重稀土元素共生。故它被归为重稀土组。轻中重三组稀土的分类法没有必定之规,如按稀土硫酸复盐溶解度巨细可分为:难溶性铈组即轻稀土组,包含镧、铈、镨、钕、钐;微溶性铽组即中稀土组,包含铕、钆、铽、镝;较易溶性的钇组即重稀土组,包含钇、钬、铒、铥、镱、镥。但是各组之间相邻元素间的溶解度不同很小,用这种办法是分不净的。现在多用萃取法分组,例如用二(2)乙基已基(磷酸)即P204可在钕/钐间分组,然后再在钆/铽间分组等。这们,镧、铈、镨、钕称为轻稀土,钐、铕、钆称为中稀土,铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥再加上钇称为重稀土。

     

    重稀土元素:

     

    简介

     

    原子序数从64~71,加上39号元素,钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)称为重稀土元素,又称钇组(yttriumgroup)。

     

    稀土在地壳中的含量并不稀疏,这组元素的克拉克值达0.0236%,其间铈组元素为0.01592%,钇组元素为0.0077%;比常见元素铜(0.01%),锌(0.005%),锡(0.004%),铅(0.0016%),镍(0.008%),钴(0.003%)等都多。

     

    钆(Gd)

     

    1,其水溶性顺磁络合物在医疗上可进步人体的核磁共振(NMR)成像信号。

    2,其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。

    3,在钆镓石榴石中的钆关于磁泡回忆存储器是抱负的单基片。

    4,在无Camot循环约束时,可用作固态磁致冷介质。

    5,用作操控核电站的连锁反响等级的抑制剂,以确保核反响的安全。

    6,用作钐钴磁体的增加剂,以确保功用不随度而改变。别的,氧化钆与镧一同运用,有助于玻璃化区域的改变和进步玻璃的热安稳性。氧化钆还可用于制作电容器、x射线增感屏。在世界上现在正在尽力开发钆及其合金在磁致冷方面的运用,现已获得突破性开展,室下选用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱现已面世。

     

    铽(Tb)

     

    1,荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂,如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质,在激起状态下均宣布绿色光。

    2,磁光储存材料,近年来铽系磁光材料已到达大量出产的规划,用Tb-Fe非晶态薄膜研发的磁光光盘,作计算机存储元件,存储才能进步10~15倍。

    3,磁光玻璃,含铽的法拉第旋光玻璃是制作在激光技能中广泛运用的旋转器、隔离器和环形器的要害材料。特别是铽镝铁磁致弹性合金(TerFenol)的开发研发,更是拓荒了铽的新用处,当Terfenol置于一个磁场中时,其尺度的改变比一般磁性材料改变大这种改变能够使一些精细机械运动得以完成。铽镝铁开端首要用于声纳,现在已广泛运用于多种范畴,从燃料喷发体系、液体阀门操控、微定位到机械致动器、安排和飞机太空望远镜的调理机翼调理器等范畴。

     

    镝(Dy)

     

    1,作为钕铁硼系永磁体的增加剂运用,在这种磁体中增加2~3%左右的镝,可进步其矫顽力,曩昔镝的需求量不大,但跟着钕铁硼磁体需求的增加,它成为必要的增加元素,档次必须在95~99.9%左右,需求也在敏捷增加。

    2,镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有出路的单发光中心三基色发光材料的激活离子,它首要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。

    3,镝是制备大磁致弹性合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的金属质料,能使一些机械运动的精细活动得以完成。

    4,镝金属可用做磁光存贮材料,具有较高的记载速度和读数敏感度。

    5,用于镝灯的制备,在镝灯中选用的作业物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、色彩好、色高、体积小、电弧安稳等长处,已用于电影、印刷等照明光源。

    6,由于镝元素具有中子抓获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。

    7,Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性作业物质。跟着科学技能的开展,镝的运用范畴将会不断的拓宽和延伸。

     

    钬(Ho)

     

    1,用作金属卤素灯增加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压灯基础上开展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。现在首要运用的是稀土碘化物,在气体放电时宣布不同的谱线光色。在钬灯中选用的作业物质是碘化钬,在电弧区能够获得较高的金属原子浓度,然后大大进步了辐射效能。

    2,钬能够用作钇铁或钇铝石榴石的增加剂。

    3,掺钬的钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体安排对2μm激光吸收率高,简直比Hd:YAG高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时,不光能够进步手术功率和精度,并且可使热损害区域减至更小。钬晶体发生的自在光束可消除脂肪而不会发生过大的热量,然后削减对健康安排发生的热损害,据报道美国用钬激光医治青光眼,能够削减患者手术的苦楚。我国2μm激光晶体的水平已到达国际水平,应大力开发出产这种激光晶体。

    4,在磁致弹性合金Terfenol-D中,也能够参加少数的钬,然后下降合金饱满磁化所需的外场。

    5,别的用掺钬的光纤能够制作光纤激光器、光纤扩大器、光纤传感器等等光通讯器材在光纤通信迅猛的今日将发挥更重要的效果。

     

    铒(Er)

     

    1,Er3+在1550nm处的光发射具有特殊含义,由于该波长正好坐落光纤通讯的光学纤维的最低丢失,铒离子(Er3+)遭到波长980nm、1480nm的光激起后,从基态4I15/2跃迁至高能态4I13/2,当处于高能态的Er3+再跃迁回至基态时发射出1550nm波长的光,石英光纤可传送各种不同波长的光,但不同的光光衰率不同,1550nm频带的光在石英光纤中传输韶光衰减率最低(0.15分贝/公里),简直为下限极限衰减率。因此,光纤通信在1550nm处作信号光时,光丢失最小。这样,如果把恰当浓度的铒掺入适宜的基质中,可根据激光原理效果,扩大器能够补偿通讯体系中的损耗,因此在需求扩长1550nm光信号的电讯网络中,掺铒光纤扩大器是必不可少的光学器材,现在掺铒的二氧化硅纤维扩大器已完成商业化。据报道,为防止无用的吸收,光纤中铒的掺杂量几十至几百ppm。光纤通信的迅猛开展,将拓荒铒的运用新范畴。

    2,别的掺铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全,大气传输功用较好,对战场的硝烟穿透才能较强,保密性好,不易被敌人勘探,照耀军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。

    3,Er3+参加到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是现在输出脉冲能量最大,输出功率最高的固体激光材料。

    4,Er3+还可做稀土上转化激光材料的激活离子。

    5,别的铒也可运用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和上色等。

     

    铥(Tm)

     

    1,铥用作医用简便X光机射线源,铥在核反响堆内辐照后发生一种能发射X射线的同位素,可用来制作便携式血液辐照仪上,这种辐射仪能使铥-169遭到高中子束的效果转变为铥-170,放射出X射线照耀血液并使白血细胞下降,而正是这些白细胞引起器移植排异反响的,然后削减器的前期排异反响。

    2,铥元素还能够运用于临床确诊和医治肿瘤,由于它对肿瘤安排具有较高亲合性,重稀土比轻稀土亲合性更大,特别以铥元素的亲合力最大。

    3,铥在X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br(蓝色),到达增强光学灵敏度,因此下降了X射线对人的照耀和损害,与曾经钨酸钙增感屏比较可下降X射线剂量50%,这在医用具有重要实际的含义。

    4,铥还可在新式照明光源金属卤素灯做增加剂。

    5,Tm3+参加到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,这是现在输出脉冲量最大,输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转化激光材料的激活离子。

     

    镱(Yb)

     

    1,作热屏蔽涂层材料。镱能显着地改进电堆积锌层的耐蚀性,并且含镱镀层比不含镱镀层晶粒细微,均匀细密。

    2,作磁致弹性材料。这种材料具有超磁致弹性性即在磁场中胀大的特性。该合金首要由镱/铁氧体合金及镝/铁氧体合金构成,并参加必定份额的锰,以便发生超磁致弹性性。

    3,用于测定压力的镱元件,试验证明,镱元件在标定的压力范围内灵敏度高,一起为镱在压力测定运用方面拓荒了一个新途径。

    4,磨牙空泛的树脂基填料,以替换曩昔遍及运用银合金。5,日本学者成功地完成了掺镱钆镓石榴石埋置线路波导激光器的制备作业,这一作业的完成对激光技能的进一步开展很有含义。别的,镱还用于荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机回忆元件(磁泡)增加剂、和玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃增加剂等。

     

    镥(Lu)

     

    1,制作某些特殊合金。例如镥铝合金可用于中子活化分析。

    2,安稳的镥核素在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反响中起催化效果。

    3,钇铁或钇铝石榴石的增加元素,改进某些功用。

    4,磁泡储存器的质料。

    5,一种复合功用晶体掺镥四铝钇钕,归于盐溶液冷却成长晶体的技能范畴,试验证明,掺镥NYAB晶体在光学均匀性和激光功用方面均优于NYAB晶体。

    6,经国外有关部门研讨发现,镥在电致变色显现和低维分子半导体中具有潜在的用处。此外,镥还用于动力电池技能以及荧光粉的激活剂等。

     

    钇(Y)

     

    1,钢铁及有色合金的增加剂。FeCr合金一般含0.5-4%钇,钇能够增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性;MB26合金中增加适量的富钇混合稀土后,合金的归纳功用得到显着的改进,能够代替部分中强铝合金用于飞机的受力构件上;在Al-Zr合金中参加少数富钇稀土,可进步合金导电率;该合金已为国内大多数电线厂选用;在铜合金中参加钇,进步了导电性和机械强度。

    2,含钇6%和铝2%的氮化硅陶瓷材料,可用来研发发动机部件。

    3,用功率400瓦的钕钇铝石榴石激光束来对大型构件进行钻孔、切削和焊接等机械加工。

    4,由Y-Al石榴石单晶片构成的电子显微镜荧光屏,荧光亮度高,对散射光的吸收低,抗高和抗机械磨损功用好。

    5,含钇达90%的高钇结构合金,能够运用于航空和其它要求低密度和高熔点的场合。

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