Редкоземельные материалы имеют широкий спектр применения. Помимо того, что они тесно связаны с нашей жизнью, например, с мобильными телефонами, экранами телевизоров, стереосистемами и энергосберегающими лампочками, они также являются важными материалами для производства многих высокотехнологичных продуктов, таких как электромобили, поезда на магнитной подвеске, атомная энергетика и сверхпроводники. Поэтому редкоземельные элементы играют важную роль в промышленности материалов.
●Понимание редкоземельных элементов
Редкоземельные элементы (РЗЭ) также называют редкоземельными металлами. В его состав входят аргон, иттрий и хризоген из III группы периодической системы элементов, всего 17 элементов. Особенностью редкоземельных элементов является то, что они имеют особую электронную структуру, чрезвычайно химически активны и имеют большой атомный радиус. Поэтому они обладают следующими превосходными модификационными возможностями для обычных металлов и сплавов :
1. Модификация: После добавления в сплав редкоземельных элементов структура значительно улучшается.
2. Очистка: Редкоземельные элементы обладают высокой активностью и обладают способностью адсорбироваться на поверхности кристаллов, поэтому они часто взаимодействуют с примесными элементами в металлах, образуя стабильные соединения, распределенные по границам зерен, тем самым снижая содержание примесей в твердом растворе и улучшая механические и физические свойства металла.
*Твердый раствор относится к фазе сплава, в которой атомы растворенного вещества растворены в решетке растворителя, при этом тип растворителя сохраняется.
3. Упрочняющий эффект: обладает определенной твердой растворимостью в металлах. Он оказывает легирующее действие на металлы с низкой растворимостью в твердом состоянии, такие как железо, кобальт и никель. В то же время сегрегация на границе зерен тормозит рост зерен и повышает сопротивление деформации и трещиностойкости металлов и сплавов.
*Растворимость твердого вещества(solid solubility):концентрация растворенного вещества в насыщенном твердом растворе, образованномпри растворении растворенного веществав растворителе.
*Рост зерна на самом деле представляетсобой просто процесс смещения границ зерна.
4. Улучшение механических свойств при высоких температурах: Улучшение структуры сплава также может предотвратить рост зерен в процессе нагрева, тем самым повышая стойкость металлических сплавов к разрушению при высоких температурах.
5. Высокая термостойкость, коррозионная стойкость и стойкость к окислению: редкоземельные элементы улучшают структуру оксидной шлифовки, улучшают адгезию между оксидной пленкой и подложкой, не отслаиваются, обладают хорошей защитой и значительно повышают стойкость к окислению.
6. Модификация поверхности: позволяет увеличить скорость и толщину проникновения при обработке поверхности металлических компонентов, снизить температуру совместного проникновения, сэкономить энергию и улучшить износостойкость и коррозионную стойкость поверхностного слоя проникновения.
●Применение редкоземельных материалов
1. Редкоземельные полирующие материалы: редкоземельные элементы, используемые при полировке стеклянных деталей, в основном представляют собой CeO2. Новый полировальный порошок на основе редкоземельных металлов на основе оксида церия в основном используется в жидкокристаллических дисплеях, интегрированном стекле, дисках хранения данных, прецизионном оптическом стекле и т. д.
2. Редкоземельные магнитные материалы: неодим, самарий, ферромагнитная кислота и торий являются основным сырьем для производства современных сверхпостоянных магнитных материалов. Их магнитные свойства в 4–10 раз выше, чем у обычных постоянных магнитных материалов. Они широко используются в высокотехнологичных областях, таких как производство телевизоров, аудиотехники, медицинского оборудования, поездов на магнитной подвеске и военной промышленности. Постоянные магниты на основе редкоземельного кобальта и неодима-железа-бора обладают превосходными магнитными свойствами и широко используются в электронной и аэрокосмической промышленности.
3. Редкоземельные катализаторы/каталитические материалы: Помимо использования в производстве катализаторов крекинга нефти, они также широко используются во многих химических реакциях. Редкоземельные элементы также используются в очистке выхлопных газов автомобилей для повышения механической прочности носителей катализаторов, преобразования токсичного CO в CO2 и повышения активности катализатора.
4.Материалы для хранения редкоземельных элементов:Соединения редкоземельных и переходных элементов никеля —MMNi5(MMСмешанные редкоземельные металлы)иLaNi5Это отличный материал, поглощающий водород, его называют «водородной губкой».(Компания Philips из Нидерландов нашлаLaNi5Он обладает превосходными характеристиками хранения водорода, то есть энергоаккумулирования. Теоретическая мощность до372Watt-hr/Kg. При нагревании поглощение водорода;Характеристики охлаждения и выделения водорода следующие::LaNi5+3H2 →LaNi5H6)
5. Редкоземельные люминесцентные/оптические материалы: Благодаря особому электронному структурному слою редкоземельных элементов они имеют богатые электронные энергетические уровни и люминесцентные возбужденные состояния, которые могут производить богатое поглощение и испускание излучения, почти охватывая диапазон от ультрафиолетового до видимого красного света. Поэтому он широко используется в отображении информации, медицине, освещении, обнаружении и регистрации высокоэнергетических частиц, оптоэлектронной связи, военной и других областях.
6. Редкоземельные сверхпроводящие материалы: обладают характеристиками нулевого сопротивления и полного антимагнетизма. Сверхпроводящие материалы, изготовленные из оксидов на основе иттрия, улучшенных элементами оксида иттрия, бария, меди, могут производить сверхпроводники при температуре жидкого азота <-196℃ (<77К°), что является крупным прорывом в области сверхпроводящих материалов.
7. Металлургическая промышленность: Потребление редкоземельных металлов в металлургической промышленности очень велико и составляет 1/3 от общего объема потребления. Редкоземельные элементы легко реагируют с кислородом и серой, образуя оксиды, сульфиды и оксиды серы с высокими температурами плавления и очень низкой пластичностью при высоких температурах. Добавление редкоземельных элементов в расплавленную сталь может десульфурировать и раскислять ее, повышать вязкость стали при нормальных и низких температурах, снижать красноломкость некоторых сталей, а также улучшать обрабатываемость и прочность сварных деталей.
8. Применение в национальной обороне: редкоземельные элементы играют важную роль в наземных, морских, воздушных, информационных и коммуникационных вооруженных силах. Например, они используются в броневой стали, артиллерийских конструкциях, танковых лазерных дальномерах, конструкциях космических аппаратов, лампах бегущей волны для радиоэлектронной борьбы и т. д.
Наша компания поставляет разнообразное редкоземельное сырье, и вы можете ознакомиться с ним и приобрести его.
Если у вас есть вопросы, оставьте сообщение ниже или напишите для обсуждения!