稀土用途
2017-06-06 17:50:03
稀土用途 稀土的用途十分广泛。只要在一些传统产品中加入适量的稀土,就会产生许多神奇的效果。目前,稀土已广泛应用于冶金、石油、化工、轻纺、医药、农业等数十个
行业
。稀土钢能显著提高钢的耐磨性、耐磨蚀性和韧性;稀土铝盘条在缩小铝线细度的同时可提高强度和导电率;将稀土农药喷洒在果树上,即能消灭病虫害,又能提高挂果率;稀土复合肥即能改善土壤结构,又能提高农产品
产量
;稀土元素还能抑制癌细胞的扩散。 由于稀土元素在光、磁、电领域能够产生特殊的能量转换、传输、存储功能,因而,通过对稀土原料的加工,已形成稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土激光材料、稀土贮氢材料、稀土光纤材料、稀土磁光存储材料、稀土超导材料、稀土原子能材料等一批新型功能材料。这些材料因为无污染、高性能而被称为“绿色材料”,它们已经或将要在电子信息、汽车尾气净化、电动汽车以及空间、海洋、生物技术、生理医疗等领域发挥巨大的作用。 稀土有净化环境的功能。汽车尾气净化催化剂是稀土应用量最大的项目之一。电子信息
产业
的发展给稀土在高新技术领域应用带来高潮。由于稀土元素具有特殊的电子层结构,可以将吸收到的能量转换为光的形式发出。利用这一特性制成的稀土荧光材料可用于计算机显示器及各种显示屏和荧光灯。以彩电为代表的家电产品广泛应用了稀土的荧光、抛光、永磁、功能陶瓷、玻璃添加剂等多种功能材料,带动了80年代稀土开发应用;90年代以来,以计算机为代表的电子信息产品飞速发展,这些产品除用上述稀土材料外,还有稀土贮氢、磁光、超磁致伸缩等功能材料,直接拉动了世界稀土生产的增长。 以稀土制造的永磁材料,磁性能高出普通永磁材料4到10倍,尤其钕铁硼永磁体是目前发现磁性能最高的永磁材料,被称为超级磁体和当代永磁之王。由于此类材料具有超乎寻常的功能,使电子信息设备在不断提高性能的同时,也实现了轻、薄、小型化。稀土永磁材料还在各类电机、核磁共振仪器、磁悬浮列车等领域有着精妙的应用,并被确定为电动汽车主发动机的首选材料。有专家
预测
,未来几年内,如果稀土永磁材料得到良好的应用,仅材料产值就将达35亿美元,其辐射产值将达到数千亿美元。 稀土贮氢材料贮存密度大于液氢,体积却只有普通钢瓶的六分之一。目前应用最为成功的是镍氢电池, 其等体积充电容量是目前广泛使用的镍镉电池的2倍,且没有记忆效应和镉的污染;与锂离子电池相比,又具备价低、安全性能好的优势,被各国科技和
产业
界称为“绿色电池”,已大量应用于便携式电器、移动电话等无线电子设备,并可望成为下世纪电动汽车的电源。 稀土用途愈来愈广泛,稀土也将会在更多的场合被使用。 以上是稀土用途介绍,更多信息请详见上海
有色金属
网。
铝硅合金的用途
2018-12-27 16:26:15
铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。 一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6~2.7g/cm3。导热系数101~126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7~8.5J。疲劳极限±45MPa。
铝硅合金有以下用途:
1、在含硅量超过Al-Si共晶点(硅11.7%)的铝硅合金中,硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性,组成一类用途很广的耐磨合金。
2、用于制造低中强度的形状复杂的铸件,如盖板、电机壳、托架等,也用作钎焊焊料。
3、铝硅合金是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率,并可净化钢液,提高钢材质量。用铝脱氧的钢锭,一般称为,镇定钢,由于铝脱氧后会被氧化成氧化铝,氧化铝可以细化奥氏体晶粒,所以铝脱氧的钢具有较好的综合力学性能。
4、硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造性能和抗磨性能好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性,可大大提高使用寿命,常用其生产航天飞行器和汽车零部件。
稀土的军事用途
2019-02-11 14:05:30
为什么“爱国者”能比较简单地击落“飞毛腿”?为什么虽然美制M1和苏制T-72坦克的主炮直射间隔间隔并不大,但前者却总是能更早开战,并且打得更准?为什么F-22战斗机可以超音速巡航?……
这些“为什么”勾勒出当今军事科技的巨大进步,也一起勾勒出了近20年国际的动乱与抵触。针对每一个“为什么”,都有其详细而清晰的答案。不过,从材料科学的视点,“稀土”可以一次性处理上述一切问题。
稀土的开发运用近几十年来为军事科技供给了推力微弱的引擎。
海湾战役中那些匪夷所思的军事奇观,美军在暗斗后局部战役中所表现出的对战役进程的非对称性操控才能,从必定含义上说,正是稀土效果了这一切。
正因如此,稀土的开发利用也孕育了巨大的危险。一方面,越来越多的国家、军事实力为了取得对对手的非对称性操控才能,而参加稀土抢夺与研制,孕育了军备竞赛的危险;另一方面,取得这种才能的国家更倾向于以要挟或战役处理争端。对此,我国作为稀土储量国际第一的大国,有必要从源头上为这种军备竞赛降温,严厉约束稀土挖掘,马上制止稀土出口。
事实上,我国政府对稀土开发不可谓不注重。早在上世纪50年代,周恩来总理就把稀土开发列入我国第一个科技开展规划。1975年,我国便成立了稀土领导小组,即使国务院组织好多调整,但专门的稀土职业管理组织却一向得以保存。1991年,稀土被列入国家维护矿种。从稀土维护的政策面来看,专门的组织,安稳的职业政策,国家一以贯之的整体操控,即使我国石油也没有这样的待遇。可是,稀土工业几十年开展的效果,基本上还停留在低水平卖资源的水平。
关于稀土出产的现状,国土资源部从1999年以来进行过无数次的整理作业,针对的问题包含滥挖滥采、产能过剩、次序紊乱,采纳的办法包含总量操控、炸毁不合法矿井、没收出产设备、司法介入、许可证、与底层政府签定责任状、与矿山签定合同书……2005年,开端用税收操控稀土出口。这些办法力度之强,持续时间之长,简直到达了管理部门的权利极限。
但是乱象仍旧。有人曾总结我国稀土有七大难解之谜:1.以工业政策为导向的宏观调控一直难以见效;2.调整工业结构和操控出产总量的政策一败再败;3.可持续开展挖掘无法施行;4.以统一规划为政策的加强管理办法难以施行;5.经过技术创新促进工业晋级的期望永久仅仅期望;6.依托联合重组完成职业自律的对策无从下手;7.强化推广运用然后进步产品附加值的方针至今达不到。
就在这样的乱象之中,我国稀土可挖掘储量从十多年前的占国际80%,降到了现在的52%。若持续现有的出产经营形式,或许20到50年后,我国就将变成稀土小国。如果有一天,我国认识到稀土的价值,而期望从国际购买,那么等候我国的就将是天价。
稀土
令武器更冷血
稀土是关系到国际和平与国家安全的战略性金属。为什么“爱国者”能比较简单击毁“飞毛腿”?这得益于前者精确制导系统的超卓作业。其制导系统中运用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚集,钐、钕是稀土元素。
为什么M1坦克能做到先敌发现?因为该坦克所配备掺钕钇铝石榴石激光测距机,在晴朗的白日可以到达近4000米的观瞄间隔,而T-72的激光测距机能看到2000米就算不错。而在夜间,参加稀土元素镧的夜视仪又成为伊拉克戎行的梦魇。
至于F-22超音速巡航的功用,则拜其强壮的发动机以及轻而巩固的机身所赐,它们都很多运用稀土科技造就的特种材料。比方F119发动机叶片以及燃烧室运用了阻燃钛合金,这种钛合金的制作据说是运用了铼;而F-22的机身就愈加是用稀土强化的镁钛合金装备。不然,超音速巡航中,F119强壮的动力足以炸毁它自己。
上述种种还仅仅窥豹一斑。事实上,凡称得上高技术的武器简直无一没有稀土的身影;更丧命的是,稀土往往会集在使这些武器化腐朽为神奇的最关键部位。比方 “爱国者”除了制导系统,弹体操控翼面等关键部位也是用稀土合金;一些先进坦克的装甲用稀土材料后,防弹功用更好;还有美国那些掌控战场局势的“千里眼”、“顺风耳”顶用稀土科技造就的大功率行波管,这使得其作业更牢靠,抗干扰性更强……
简单说,比较传统武器,高技术武器的长处在于其更便利、更活络、更精确、更简单操作。这些提起来简单,但却会集体现了当今材料科学、电子科学以及工程制作的许多最高效果。而这些效果的取得,往往是源于稀土的某些特殊功用的发现和运用。
稀土有工业“维生素”之称,因为其具有优秀的光电磁等物理特性,能与其他材料组成功用各异、品种繁多的新型材料,其最明显的功用就是大幅度进步其他产品的质量和功用。比方大幅度进步用于制作坦克、飞机、的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术功用。并且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等许多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必定带来军事科技的跃升。从必定含义上说,美军在暗斗后几回局部战役中压倒性操控,以及可以对敌人肆无忌惮地揭露屠戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。
稀土的用途有哪些
2018-09-05 10:51:27
在军事方面稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机钢材、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,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。在冶金工业方面稀土金属或氟化物、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,并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,并提高合金室温及高温机械性能。在石油化工方面用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成 NH3 生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。在玻璃陶瓷方面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、显象管、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。在新材料方面稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,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;
稀土的性质及用途
2019-02-18 15:19:33
稀土元素系典型的金属元素,其金属生动性仅次于碱金属和碱土金属。稀土元素的电子层结构和核结构决议了稀土元素及其化合物的性质,而稀土的许多共同性质,又决议着它们的使用。有关稀土的结构与性质的联系示于下表。
表 稀土的结构和性质之间的相互联系稀土的使用开始于19世纪末,阅历了60多年的开发,因提取工艺杂乱,产品报价昂贵,开展速度缓慢,消费量也不大。20世纪50年代今后,稀土别离技能得到了敏捷的开展,近代的离子交换法、溶剂萃取法替代了经典的分级结晶、分步沉淀法,并在工业出产中取得各种较纯的单一稀土产品,从而为稀土的使用奠定了根底。近十年,稀土广泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、新材料范畴。
在冶金工业方面:稀土金属或氧化物、硅化物参加钢中,能起到精练、脱硫、中和低熔点有害质的效果,并能够改善钢的加工功能;稀土铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂出产稀土球墨铸铁,因为这种球墨铸铁特别适用于出产有特殊要求的杂乱球铁件,被广泛用于轿车、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,能够改善合金的物理化学功能,并进步合金室温及高温机械功能。
在石油化工方面:用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好,抗重金属中毒能力强的长处,因此替代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化进程;在组成出产进程中,用少数的硝酸稀土为助催化剂,其处理气特比镍铝催化剂大1.5倍;在组成顺丁橡胶和异戊橡胶进程中,选用环烷酸稀土-型催化剂,所取得的产品功能优秀,具有设备挂胶少,工作安稳,后处理工序短等长处;复合稀土氧化物还能够用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
在玻璃陶瓷方面: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、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃进程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化效果,下降玻璃中的铁含量,以到达脱除玻璃中绿色的意图;添加稀土氧化物能够制得不同用处的光学玻璃和特种玻璃,其间包含能经过红外线、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,能够减轻釉的碎裂性,并能使制品出现不同的色彩和光泽,被广泛用于陶瓷工业。
在新材料方面: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,被广泛用于电子及航天业: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;用高纯氧化钕制造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造电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新开展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国选用钇铜氧元素改善的基氧化物制造的超导材料,可在液氮温区取得超导体,使超导材料的研发取得了突破性发展。
此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产值添加5%~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮裘染色、毛线染色及地毯染色等方面。
稀土用途一览
2019-12-12 11:16:24
邓小平同志曾说:“中东有石油,我国有稀土。”其言语的言外之意显而易见。稀土是国际上1/5高科技产品必备的“味精”,更是未来我国在国际谈判桌上的一张强有力的底牌筹码。以下列举部分稀土应用范围一览:镧用于合金材料和农用薄膜铈很多应用于汽车玻璃镨广泛应用于陶瓷颜料钕广泛用于航空航天材料钷为卫星供给辅佐能量钐应用于原子能反应堆铕制作镜片和液晶显示屏钆用于医疗核磁共振成像铽用于飞机机翼调节器铒军事上用于激光测距仪镝用于电影、印刷等照明光源钬用于制作光通讯器材铥用于临床确诊和医治肿瘤镱电脑回忆元件添加剂镥用于动力电池技能钇制作电线和飞机受力构件钪常用于制作合金
铝用途详解
2018-12-28 09:57:22
铝是地球上含量极丰厚的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。至19世纪末,铝才崭露头角,变成在工程运用中具有竞争力的金属,且风靡一时。航空、修建、轿车三大重要工业的开展,需求资料特性具有铝及其合金的共同性质,这就大大有利于这种新金属-铝的出产和运用。
当1886年Charles Hall在美国俄亥俄州和Paul Heroupt在法国各自独登时将溶解在熔融冰晶石中的氧化铝(Al2O3)的电解复原技开发成功之时,国际上第一批以内燃机为动力设备的车辆问世,随之而来的就是作为轿车业需用的、具有越来越大的工程价值的资料-铝及其合金对轿车工业的开展开端起重要的效果。电气化也需求将很多质轻的导电金属-铝用于长距离输送电,用于缔造支持架空电缆纲络所需求的塔架,以便以发电厂传输电能。铝工业的开展还不只限于上述内容。铝在商业上运用于比如镜框、门牌和餐用托盘之类的新颖物品。
铝制的伙食用具也变成市场上的一类商品。如今,铝已开展成具有林林总总用处的资料,其规模之广足以使现代生活的各个旁边面直接地遭到铝的运用的影响。铝的出产有铝的出产均根据Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶于冰晶石电解液,其间加有几种氟化物的盐类以操控电解液的温度、密度、电阻率以及铝的溶解度。然后,通入电流电解已熔的氧化铝。这样,氧在碳阳极上生成并与后者起反响,而铝则在阴极上作为金属液层而集合。已别离出的金属能够守时用虹吸法或真空法移出度坩埚中,然后将铝液转移到锻造设备中浇铸成锭。
锻炼出来的铝富含的首要杂质是铁与硅,锌、镓、钛、钒也一般作为微量杂质存在。国际上铝的最低纯度是以确定的成分及其数值作为根本规范。在美国,以构成常规做法是将铁与銈的相对浓度作为更重要的规范来思考。
未合金化的金属等级,可由其纯度来决议,如含铝量为99.70%的铝,或许由美国铝协会制定的办法来决议,该法规则以Pxxx等级为规范。在后一种情况下,字母P后的数字表明硅与铁各自的最大的百份之零点几数值。全国际原生铝产值总数为17.304 x 106Mg 。
美国的铝产值占1988年国际产值的22.8%,而欧洲占21.7%。其他55.5%的铝由亚洲(6.6%)、加拿大(8.9%)、拉丁美洲(含南美洲)(8.8%)、大洋洲(7.8%)、非洲(3.1%)和其它区域(21.3%)出产。铝的首要特性:铝及其合金的优秀特色是其外观好、质轻,可机加工性、物理和力学性能好,以及抗腐蚀性好,从而使铝及铝合金在很多运用领域中被以为最为经济实用。
铝的密度只要2.7g/cm3,约为钢、铜或黄铜的密度(分别为7.83g/ cm3,8.93g/ cm3),的1/3。在大多数环境条件下,包含在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学系统中,铝能显现优秀的抗腐蚀性。
铝的外表具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有用地被铝反射,而阳极氧化和深色阳极氧化的外表可H是反射性的,也能够是吸收性的,拋光后的铝在很宽波长规模内具有优秀的反射性,因此具有各种装修用处及具有反射功能性的用处。
铝一般显现出优秀的电导率和热导率,具有高电阻率的一些特定铝合金也现已研制成功,这些合金可用于如高转矩的电动机中。铝因为它的优秀电导率而常被选用。在分量相等的基础上,铝的电导率近于铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50-60%,这对制作热交换器、蒸发器、加热电器、伙食用具,以及轿车的缸盖与散热器皆为有利。
铝对错铁磁性的,这对电气工业和电子工业而言是一重要特性。铝是不能自燃的,这对触及装卸或触摸易燃易爆资料的运用来说是重要的。铝无毒性,一般用于制作盛食物和饮料的容器。它的自然外表状况具有宜人的外观。它柔软、有光泽,并且为了漂亮,还可上色或染上纹路图画。
一些铝合金在强度上超越构造钢材,可是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中,铝现已广泛地运用在修建行业中。
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铝的用途
2017-06-06 17:49:50
铝的用途在铝的应用上有着重要的作用。了解铝的用途对于铝产业的发展也是有必要的意义的。铝的用途在很大程度上是取决于铝的性质。所以也有必要了解。铝的合金质量较轻而强度较高,因而在制造飞机、汽车、火箭中被广泛应用。由于铝有良好的导电性和导热性,可用作超高电压的电缆材料。高纯铝具有更优良的性能。 铝在高温时的还原性极强,可以用于冶炼高熔点的金属。(这种冶炼金属的方法称为“铝热法”) 铝富展性,可制成铝箔,用于包装。 铝是金属,所以可以回收再造,但是回收率不高。 铝的抗腐蚀性(特别是氧化,因为其氧化物氧化铝反而增加了铝的抗腐抗热性)优异,外观质感佳,价格适中,是电脑机壳的上选材料。 铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用。铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一,铝的用途非常广泛。除上所述,在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用;在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。
稀土合金
2017-06-06 17:50:03
稀土合金稀土合金是指含有稀土
金属
的合金,稀土是一类
金属
的统称,现已知的包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪17种
金属
元素。因为这类
金属
化学物理性质都很相像,在矿物中也经常混在一团,而且在元素周期表中也紧挨在一起。所以把它们分为一类,叫稀土族。稀土在钢中的应用
金属
.jpg" />1 概况稀土,系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇,共计17种元素。是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的。当时在瑞典的矿石中发现了矿物组成类似“土”状物而存在的钇土,且又认为稀少,便定名为“稀有的土”(Baxe Earth)。此后,又陆续发现了与此同类的多种元素,总称为稀土。但后来研究发现,稀土在地壳中的丰度要比人们想象的多得多。如铈比锡多得多,钇也比铅多,即使丰度最少的稀土元素也比铂族元素多,说明稀土并不稀少。也不是“土”,全部是
金属
元素。我国稀土资源丰富,为世界上其它任何一个国家所不及。现己探明的工业储量为3600万吨,约占全世界总量的80%,且品种繁多,分布集中。其中包头市白云鄂博矿山的储量就占了全国储量的95%以上。所以才有了“世界稀土在中国,中国稀土在包头”之说。现在包钢每年采出的稀土矿石量为230万吨-250万吨,这一部分矿石中多数稀土品位都比较高,能达到7.25%以上。经过几十年的研究开发,生产技术不断完善,生产 规模不断扩大。现已形成了年产稀土精矿6万吨,稀土合金1.5万吨、湿法稀土产品折合氧化物5800吨的83个品种、195种规格的世界最大的稀土矿产品生产基地。包钢虽然有很丰富的稀土资源,但在稀土处理钢的品种及处理效果等方面,与武钢、济钢、本钢等相比还有很大差距。如何把稀土的资源优势变成经济优势,还需进一步研究和开发。2 稀土在钢中应用的现状近几年来国内外的钢铁生产实践表明,钢经过稀土处理,可对钢的性能产生一系列的作用。现在我国用稀土处理钢有80多个品种,年
产量
达60万吨,预计2002年全国稀土钢
产量
达300万吨。包钢是稀土之乡,稀土处理钢也开发了一些,但只占包钢钢
产量
的0.5%。 因此大力开发应用稀土资源,进行稀土钢的开发及应用研究,应提到日程上来。包钢研究稀土在钢中的应用始于60年代。当时稀土当作灵丹妙药,认为无论放到哪种钢里都有作用,甚至提出过“以稀土代替镍、铬”的口号,到70年代中期,对稀土在钢中的应用出现了两种截然不同的见解,一种意见认为稀土在有些钢中作用很明显,应该继续进行试验研究;另一种意见则认为,稀土对含硫较高的钢有一些作用,但是随着生铁含硫量的降低,稀土这一作用将逐渐消失,因此稀土处理钢是没有前途的。到80年代后期,由事实证明,稀土确实有用,当然也不是万能的。钢中含有微量稀土元素,即可明显地优化铸坯质量,提高钢的塑、韧性,改善钢材横向性能和低温韧性。初步有了定性的概念。进入90年代,随着钢铁工业的发展,出现了众多与稀土有关的课题,炉外精炼、模铸、连铸等不同工艺的稀土应用领域,极大地推动了稀土处理钢生产的发展。进一步确认稀土在钢 中有净化钢液、变性夹杂和微合金化作用,有利于提高钢的冷冲压成型性,横向及低温韧性、高温强度、焊接性及耐蚀性等,进一步有了定性的概念。由于没有达到量化,所以至今尚未制定有关稀土钢的标准,只能把稀土处理钢叫做稀土钢。对某一钢种来讲,钢中含有多少稀土,它对什么性能有多大影响等,还没有搞清楚,对稀土钢的生产技术和控制手段还没有完全掌握,这样也影响了稀土钢的发展。3 稀土的用途稀土元素根据他们性质上差异和分离工艺的要求一般分为轻稀土和重稀土两组,其中镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕为轻稀土。稀土元素是典型的
金属
元素,它们的
金属
活泼性仅次于碱
金属
和碱土
金属
,比其他
金属
元素都活泼,可与多种元素化合,且稀土
金属
的燃点很低,如铈165℃,钕270℃,极易与氧起反应。所有的稀土
金属
能在180℃-200℃的空气中被氧化成RE203型氧化物,稀土氧化物的熔点都很高,生成自由能负值很大,说明它们都是很稳定的化合物。由于稀土元素的特殊性质,决定了稀土的用途。钢铁工业中应用的主要是稀土硅铁合金(含轻稀土混合
金属
20%-45%),稀土硅铁镁合金(稀土
金属
6%-25%,镁7%-12%),重稀土硅铁合金(含钇类混合稀土60%以上)。混合稀土
金属
(含轻稀土95%以上),富铈或镧的稀土硅铁合金(Ce占70%或La占50%以上)。其中炼钢生产中最常用的有两种,一是稀土合金,块状稀土硅铁合金,以前用于大包投入,大包压入,粉状一般用于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中;二是混合稀土
金属
,制成丝(φmm-φmm)或棒(≥φmm),丝用于钢包、中注管或连铸结晶器,使用喂丝机喂入钢中,棒采用模内吊挂的方法熔入钢中。稀土
金属
包芯线作为线性添加材料的新品种,由于喂丝技术在炼钢生产中的广泛应用,必将得到进一步的发展。4 稀土在钢中的作用机理4.1 微合金化作用稀土元素的微合金化作用初步认定主要是稀土原子在晶界上偏聚与其它元素交互作用,引起晶界的结构、化学成分和能量的变化,并影响其它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。钢中稀土
金属
含量因不同钢种,不同冶炼方法和不同的稀土加入方法而有很大差异。稀土在钢中的含量与微合金化的直接关系,还有待研究。4.2 与其它有害元素的作用一定量(量的多少还需进一步测算)的稀土可以与钢中磷、砷、锡、锑、铋、铅等低熔点有害元素相作用。一方面,稀土可以与这些杂质形成熔点较高的化合物;另一方面,还能抑制这些夹杂在晶界上的偏祈。例如,钢存在热脆性,是由于钢中有一些低熔点的
金属
元素,当把稀土加入钢液中,生成高熔点
金属
化合物,不熔于钢中而进入炉渣,起到净化作用,使钢中杂质减少,从而克服了热脆性。4.3 稀土元素的脱硫、脱氧</p
稀土在铝及其合金中的应用
2018-12-26 14:15:14
稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料。稀土不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业, 也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。文献[12-13 ] 稀土在导电铝合金中的应用, 是目前我国应用面较广、技术较成熟、工业价值较高和经济效益较好的一个领域。高导电稀土铝合金, 通常是指在纯铝、铝-镁-硅系和铝-镁系合金中添加稀土的合金, 以及铝-锆-钇合金。主要用于制造架空输电线、电缆线、滑接线、线芯、一般电线、特殊用途的细线和特细线等铝线材。其发展很快,已从315万V推广到50万V高压线上,面积从几十mm2到几百mm2,由电线电缆进而发展到导电母排。它们已成为我国导电铝合金中的新产品, 具有强度高、载流量大、使用寿命长、耐磨损和易加工的特点。
目前, 国内已有二十多个省市的厂家生产稀土铝合金电线, 年产量达到十几万t。
1、稀土-铝中间合金
单一稀土金属的化学性高, 在熔炼时易氧化烧损, 储运很不方便, 成本高, 而且熔点太高,密度大, 不易加入铝中。因此, 在大多数情况下都是采用预制的稀土-铝中间合金, 不仅可减少氧化烧损, 降低成本, 而且存运方便。加入时, 操作简单安全, 成分易于控制, 可得到成分稳定、质量可靠的合金。
2、稀土在电容器高纯铝中的应用
含稀土的高纯铝特种铝箔, 是目前生产低电解电容器比较理想的新材料。有些电容器厂认为, 在高纯铝中添加微量的稀土后, 可显著地加大铝电解电容器阳极用铝箔的腐蚀系数K , 而强度、电容却大幅度提高。制成的电容器体积明显减小, 该材料已在一些电容器中批量使用, 并取得了一定的效果。但对稀土在其中的作用机理, 众说不一, 正在开展深入的研究。
3、稀土在铝建筑型材中的应用
铝合金中, 添加稀土的含量范围以0.17 %~0.25 %为宜, 过多的加入反而会对各种性能有不利的影响。稀土对6063 系铝合金的力学性能、加工性能均有明显的改善作用, 变形后型材的抗拉强度可提高5 %~10 % , 硬度提高8 %左右,延伸率也有所提高。并可降低棒材挤压预热温度, 提高挤压速度。研究还发现, 添加了稀土元素的6063 铝型材氧化着色后, 膜厚、膜的硬度和光泽度都有明显的增加, 并提高了耐酸、碱和盐的腐蚀能力。总之, 6063 铝型材加入适量的稀土后, 使合金组织细化, 色泽均匀、美观、耐用, 深受用户欢迎。12后一页删除