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        关于天亿

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        稀土材料

        惠州天亿TYR自2004年成立以来,一直致力于为广大客户提供优质的各种稀土材料,根据不同客户的需要,从实验室以克为单位计到工厂使用大批量皆可提供。

        稀土材料包括稀土金属,稀土氧化物,纳米级稀土氧化物,稀土氮化物,稀土氟化物,稀土氯化物,稀土碳酸物,稀土硝酸物,稀土合金,混合稀土合金, 稀土抛光粉等等。

        关于稀土:
        目前稀土元素的应用蓬勃发展,已扩展到科学技术的各个方面,尤其现代一些新型功能性材料的研制和应用,稀土元素已成为不可缺少的原料。 目前来讲,稀土元素的应用领域如下:冶金工业领域,石油化工领域,玻璃工业领域,陶瓷工业领域,电光源工业领域,显示器的发光材料,磁性材料,储氢材料,激光材料,精密陶瓷,催化剂,高温超导材料。

        根据稀土拥有量(含矿及半成品,加工品),中国、俄罗斯、美国、澳大利亚是世界上四大稀土拥有国,中国名列第一位。(现朝鲜发现世界上最大稀土矿,储量为中国6倍,初步评估结果显示潜在矿物总量60亿吨,总计2.162亿吨稀土氧化物--还未知真假)

        根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为轻稀土和重稀土: 轻稀土包括:镧 La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd。重稀土包括:铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc。其中钷Pm含有量极其少,没有开发应用。

        按稀土材料功能,又可分为:稀土永磁材料,稀土超磁致伸缩材料,稀土超导材料,稀土磁光材料,稀土磁致冷材料,稀土激光材料,稀土储氢材料。

        稀土材料的主要应用:冶金工业, 铝电线、电缆, 6063稀土铝合金, 高温超导材料, 航空工业, 轻工、纺织和建材工业, 催化剂

        1:冶金工业, 稀土在炼钢中的应用,稀土加入钢中,可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用,在某些钢中还能有微合金化的作用,稀土能够提高钢的抗氧化能力,高温强度和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等。稀土加入铸铁中的主要作用:变质作用:突出表现为使片状石墨变成球状石墨。净化作用:稀土元素与硫、氧的结合能力强,生成难熔化合物,在铁水中能起脱硫除氧作用。同时稀土还能消除铁水中有害元素如Pb、Zn、Bi等的不良影响。改善铸造性能:稀土加入铁水中能显著的提高铁水的流动性,并减少偏析和热裂等铸造缺陷。稀土在有色金属中的应用:稀土具有很高的化学活性和较大的原子半径,加入到有色金属及其合金中,可细化晶粒、防止偏析、除气、除杂和净化以及改善金相组织等作用,从而达到改善机械性能、物理性能和加工性能等综合目的。
        铝电线、电缆: 稀土铝导线主要有高强度稀土铝合金电缆,成份为Al-Mg-Si-RE,用于高压输电线路,它的抗拉强度达到26kg/mm2,弧垂性能和弯曲性能好,使用寿命长。高导电铝电线,成份为Al-RE,稀土的加入量为0.15~0.3%。在较高温度下(<150℃)使用的高导电稀土铝导线其成份为Al-Zr-RE,其载流量为纯铝线的1.6~2.0倍,用作大电流导线

        2:6063稀土铝合金:  其成份(%)为Mg0.67~0.70,Si0.45~0.48,Fe0.20~0.21,余为铝。在该合金熔炼过程中加入0.20~0.25%的稀土金属,抗拉强度提高24%,挤压速度提高0.5倍,成材率提高3%,并改善了表面质量。增加了耐蚀性和着色性。另外还有添加稀土的Al-Si-M(M=Cu,Mg,Mn)合金用于制造汽缸缸体和活塞. 稀土锌铝热镀合金的流动性、耐蚀性、镀层的形成性能都优于锌和Zn-Al 合金。稀土铜耐磨合金(RPH)的使用寿命是巴氏合金的1.5倍,目前已在纺织机械中使用。稀土硬质合金, 硬质合金用于金属切削、钻头、模具等方面,其硬度大、强度高,但抗弯性差、易打损。稀土添加剂同粘结剂与硬质相WC、TiC一起球磨钛,制备硬质合金原料粉,再经压型烧结工艺过程生产的硬质合金,抗弯强度提高约15%,硬度提高0.5RHA,使用寿命提高一倍以上。稀土镁合金比强度高,对减轻飞机重量,提高战术性能具有广泛的应用前景,稀土元素在镁合金中溶解度大,因而有明显的热处理强化作用。在铸造和变型镁合金中加入金属钕、钇显著地提高强度和工艺性能。

        3:高温超导材料, 除铈、铽、镨外,其它所有镧系元素包括钇在内,都能形成通式为RBa2Cu3O7-δ,超导转变温度介于~92 K(R=Y)至~95 K(R=Nd)之间的高温超导化合物。在理论上这类化合物的上临界场可高达160 T,故亦可视之为高场超导体,以YBa2Cu3O7-δ即YBCO(又简称做Y-123)为代表的钇系超导材料中,除Y-123相外,还存在Y-124超导相(YBa2Cu4O8)和Y-247相(Y2Ba4Cu7O15),其中Y-124和Y-123相比,由于在块材状态不存在热稳定问题,故预计将会部分取代Y-123。Y-124的Tc约为80 K,但用钙代替部分钇可使Tc提高到90 K。除上述稀土氧化物陶瓷超导体外,稀土还是含局域化磁矩超导体即所谓磁性超导体和重费米子超导体(近藤合金)的主要组成部分。这两种超导体都属于金属互化物类型。前一类超导体涉及超导性与磁性的相互作用或超导性与反铁磁有序化的并存,后一类超导体其电子比热的线性系数特别高,电子有效质量约为自由电子的102倍~103倍。具有广泛应用潜力和产业化前程的当推以YBa2Cu3O7-δ(YBCO)为代表的稀土铜氧化物高温超导陶瓷。最近日本对同属
        4:RBa2Cu3O7-δ的NdBCO和SmBCO进行的研究表明,轻稀土钡铜氧化合物LREBCO(LRE指轻稀土中的钕、钐、铕、钆)经适当加工制成的块材,表现出比YBCO系材料具有更强的磁通钉扎力,随着Jc值提高,可捕集非常高的磁场(在77 K,大于5 T),同时还由于NdBCO块材的加工速率比YBCO块材快50倍(在温度梯度下于空气中)故LREBCO更适合批量生产。

        5:航空工业:(1) 新型稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金、非金属材料、功能材料及稀土电机产品等在歼击机、强击机、直升机、无人驾驶机、民航机以及导弹卫星等产品上逐步得到推广和应用。稀土镁合金比强度较高,对减轻飞机重量,提高战术性能具有广泛的应用前景,稀土铸造镁合金主要用作200~300℃以下长期使用,它具有好的高温强度和长期抗蠕变性能,在镁合金中添加适量的稀土金属以后,可以增加合金的流动性,降低微孔率,提高气密性,显著改善热裂和疏松现象,使合金在200~300℃高温下仍具有高的强度和抗蠕变性能。(2)稀土钛合金,在Ti-A1-Mo系钛合金中用稀土金属铈(Ce)取代部分铝、硅,限制了脆性相的析出,使合金在提高耐热强度的同时,也改善热稳定性能。(3)稀土铝合金: 稀土元素加入铝合金中,明显改善显微组织和机械性能。稀土元素在铝合金中的作用机制为:形成分散分布,细小的铝化合物起着显著的第二相强化作用;稀土元素的加入起到了除气净化作用,从而减少合金中气孔的数量,提高合金的性能;稀土铝化合物作为异质晶核细化晶粒和共晶相,也是一种变质剂;稀土元素促进了富铁相的形成和细化,减少了富铁相的有害作用。α-A1中Fe的固溶量随稀土加入量的增加而减少。也对提高强度和塑性有利。 (4)稀土非全属材料, 采用磁控溅射沉积工艺和多弧离子镀技术已研制成功这种含Y2O3的MCrAIY涂层系列,其抗热腐蚀及综合性能已达到国外同类涂层的先进水平。该涂层系列已被高温合金、定向凝固合金、单晶合金和Ni-A1基合金涡轮叶片、导向叶片选用,作为高温抗氧化涂层已在先进发动机和地面燃气涡轮机上使用(5)稀土永磁材料,钐钴永磁合金的主要特点是:(1)退磁曲线基本上是一条直线,其斜率接近于逆磁导率,即回复直线近似与去磁曲线重合;(2)具有极大的矫顽力,有很强的抗去磁能力;(3)具有很高的最大磁能积;(4)可逆温度系数很小,磁性的温度稳定性较好,由于以上特点,稀土钐钴永磁合金特别适合在开路状态、压力场合、退磁场情况或动态情况下运用,并适合制造体积的小的元件,自80年代以来利用钐钴合金做稀土永磁电机。产品类型包括伺服电动机、驱动电动机、汽车启动机、地面军用电机、航空电机等
         
        各种稀土元素的大概用途:
        1:镧, La的应用非常广泛,如应用于压电材料、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, 有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜等
        2:铈Ce广泛应用于玻璃添加剂, 汽车尾气净化催化剂, 硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料, 抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等
        3:镨Pr主要用于玻璃、陶瓷和磁性材料, 石油催化裂化, 磨料抛光, 光纤中
        4:钕的最大用途是钕铁硼永磁材料,并广泛用于电子、机械、有色金属材料、航空航天材料、钇铝石榴石短波激光器、玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂等行业
        5:钷Pm为核反应堆生产的人造放射性元素。主要用途有(1)可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。(2)Pm147放出能量低的β射线,用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电源。此种电池体积小,能连续使用数年之久。此外,钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。惠州天亿不提供此种材料
        6:钐Sm的主要用途为钐钴系永磁体的原料, 另还用于陶瓷电容器和催化剂方面,钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和控制材料
        7:铕 Eu, 氧化铕大部分用于荧光粉,可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。
        8:钆Gd主要用途为:医疗上的核磁共振(NMR)成像信号、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、钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片、磁致冷介质、用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,、用作钐钴磁体的添加剂、高玻璃的热稳定性、制造电容器、x射线增感屏
        9:铽Tb的主要应用领域有:荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂、磁光贮存材料,、磁光玻璃,铽镝铁磁致伸缩合金主要用于声纳,、燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。
        10. 镝Dy的最主要用途是:作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,、镝用作荧光粉激活剂,掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉、制备大磁致伸缩合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的金属原料,、磁光存贮材料、用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝、原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂、Dy3Al5O12用作磁致冷用磁性工作物质。
        11. 钬Ho的主要用途有:用作金属卤素灯添加剂、钇铁或钇铝石榴石的添加剂、Ho:YAG激光器、磁致伸缩合金Terfenol-D、光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等
        12. 铒Er的主要用途为光学,光纤通讯的光学纤维、掺铒光纤放大器等等光学器件、掺铒的激光晶体、便携式激光测距仪、稀土玻璃激光材料、稀土上转换激光材料的激活离子、眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等。
        铥Tm的主要用途有:医用轻便X光机射线源、临床诊断和治疗肿瘤、X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br(蓝色)、在新型照明光源 金属卤素灯做添加剂、稀土玻璃激光材料。
        14. 镱Yb的主要用途有:作热屏蔽涂层材料、磁致伸缩材料、用于测定压力的镱元件、磨牙空洞的树脂基填料、掺镱钆镓石榴石埋置线路波导激光器的制备、荧光粉激活剂、无线电陶瓷、电子计算机记忆元件(磁泡)添加剂、和玻璃纤维助熔剂以及光学玻璃添加剂等。
        15. 镥Lu的主要用途有:制造某些特殊合金、在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应中起催化作用、钇铁或钇铝石榴石的添加元素、磁泡贮存器的原料、激光器件、半导体、能源电池技术以及荧光粉的激活剂等
        16. 钇Y的主要用途有: 钢铁及有色合金的添加剂、陶瓷材料、钕钇铝石榴石激光器件、Y-Al石榴石单晶片、钇结构合金用于航空军工行业、高温质子传导材料、耐高温喷涂材料、原子能反应堆燃料的稀释剂、永磁材料添加剂以及电子工业中作吸气剂等。
        17. 钪Sc的主要用途:用于制造的合金(合金的添加剂)用在体育、航天军工等领域、各种半导体器件、酒精脱氢及脱水剂、高效催化剂、特种玻璃、钪钠灯等等