Ⅰ 中国稀土技术垄断全球,成为钳制美国王牌吗
中国利用稀土这一资源优势会成为钳制美国的一张王牌。
稀土在工业上被称为“维生素”,在科技产品中稀土的含量并不高,但是必不可少。导弹的制导系统、“坦克的激光测距仪、“F22”的发动机,都必须要有稀土这种材料。美国稀土一直以进口为主,80%由中国提供,美国也从爱沙尼亚、法国等国采购,但是这些国家的稀土资源也是来自中国,这些国家的稀土使中方冶炼后的中间产品。
其次,稀土开采不是难题,而是难在精炼,这项技术一直被中国垄断着,稀土的分离,百分之八十是在中国境内进行,就是说,其他地方的稀土矿,无一例外的都要运往中国进行加工,再卖到其他国家。美国达到中国稀土分离的水平,需要几年的时间才能达到中国的水平。中国技术强、成本低,是竞争力强的关键原因。而且,中方的稀土供应一直是处于垄断地位的,发达国家开采稀土矿,私人投入的资金太多,不愿承受。企业无法回收成本,政府的高额补贴就显得尤为关键了。
Ⅱ 2020年中国稀土产量约14万吨,稳居世界第一名,那美国和澳大利亚呢
按《2021-2027年中国稀土行业市场运行格局及战略咨询研究报告》显示的信息,2020年,我国稀土开采继续实行“总量控制的策略”,总产量由上年的13.3万吨,提升至14万吨,继续稳居全球各国之首。
不仅如此,近些年我国还加大了稀土进口力度。在继续保持全球最大稀土出口国的同时,也成为了全球最大的稀土进口国,并有望在2025年左右实现进口大于出口,成为稀土“净进口国”。
需要提醒的是,本文数据来自《2021-2027年中国稀土行业市场运行格局及战略咨询研究报告》,可能与其他报告中给出的数值有出入,不完全一致,请知晓。对此,网友们如何看待呢?本文由【南生】整理并撰写,无授权请勿转载、抄袭!
Ⅲ 世界上稀土储量最大的国家是。
中国是世界最大的稀土资源国,工业储量占世界探明储量的80%,而且品种全,质量优。起步于50年代的我国稀土工业在改革开放的年代里迅猛发展。近十几年来,我国稀土产量以年均40%的增长率递增,稀土产量和生产能力跃居世界首位,产品日益向高纯化发展。随着科学技术的进步,我国稀土的应用推广工作在80年代取得重大进展,国产稀土产品广泛用于机械、钢铁、有色、石化、轻纺、电子、农牧养殖和高科技等领域,一些稀土应用技术已居国际领先地位。据介绍,稀土的推广应用每年为国家多生产130万吨汽油,新增粮油2亿公斤,节电20亿千瓦时。稀土农用技术是我国独创。1987年以来,全国施用稀土微肥的土地达1.3亿亩,新增经济效益15亿多元。
中国:
中国是名副其实的世界第一大稀土资源国,已探明的稀土资源量约6588万吨。中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型齐全、分布面广而有相对集中。但是因为中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,造就了一些国家的贪婪。至2012年初统计数据显示,我国稀土世界占有量由2005年的96%下降至30%。
美国:
美国稀土资源主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时,作为副产品可回收黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿。位于加利福尼亚的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿,是世界上最大的单一氟碳铈矿,该矿山1949年勘探放射性矿物时发现,稀土品位为5~10%REO,储量达500万吨之多(占全球百分之十三),是一大型稀土矿。美国很早就开采独居石,现在开采的砂矿量是佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿。矿床长约19km,宽1.2km,厚为6m,独居石较为丰富。此外,北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、佐治亚州、爱达荷州和蒙大拿州也有砂矿分布,储量也相当可观。不过美国早已关闭了许多的稀土矿,包括全球最大的芒廷帕斯矿山
印度:
印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从1911年开始,最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床,它在1911~1945年间的供矿量占世界的一半,现在仍然是重要的产地。1958年在铀、钍资源勘探中,在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床,规模巨大。印度独居石钍含量高达8%ThO2。在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占5~6%。钛铁矿占65%,金红石3%,锆英石5~6%,石榴石7~8%。
前苏联:
前苏联的稀土储量很大,主要是伴生矿床位于科拉半岛,存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。前苏联的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土,此外,在磷灰石矿石中,还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿,含稀土为29~34%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。
澳大利亚:
澳大利亚是独居石的生产大国,独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。澳大利亚也产磷钇矿。澳大利亚可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。
加拿大:
加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗-埃利特湖地区的铀矿,主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成,在湿法提铀时,可把稀土也提出来。此外,在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿,也是稀土的一个很大潜在资源。还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿,也含有钇和重稀土正准备开发。
南非;
南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿,伴生有独居石,是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。此外,在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土,在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿,正计划和研究回收。
马来西亚;
主要从锡矿的尾矿中回收独居石、磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物,曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。
埃及:
埃及从钛铁矿中回收独居石。矿床位于尼罗河三角洲地区,属于河滨沙矿,矿源由上游风化的冲积砂沉积而成,独居石储量约20万吨。
巴西:
巴西是世界稀土生产的最古老国家,1884年开始向德国输出独居石,曾一度名扬世界。巴西的独居石资源主要集中于东部沿海,从里约热内卢到北部福塔莱萨,长达约643km地区,矿床规模大。
TOP5:澳大利亚
澳大利亚是独居石的生产大国,该国的砂矿主要集中在西部地区。该国可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。
TOP4:印度
印度的稀土储量排名全球第四位,该国原来唯一的商用稀土材料来源为印度卡拉拉邦独居石沙滩提取的稀土材料。不过,在中国开始控制稀土供应量后,印度积极探索新的稀土来源,今年上半年,印度曾发现一座大型稀土富矿。
TOP3:俄罗斯
俄罗斯的稀土储备也很大,其主要稀土来源为从磷灰石矿石中回收稀土。此外,在磷灰石矿石中,还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿,含稀土为29%至34%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。
TOP2:美国
美国并非没有稀土资源,其稀土储备量在全球排名第二位。不过,美国在2002年就封存了国内最大的稀土矿芒廷帕斯矿,转而每年从中国大量进口。如果美国87家矿山如果全部开工,可以满足世界稀土矿280年的商业性需求。
TOP1:中国
中国是绝对的稀土储备第一大国,稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势。国新办2012年发布的报告显示,中国的稀土储量占世界的比重为23%,供应了全球90%的市场。
世界稀土储量最多的三个国家中国、美国和俄罗斯,其中中国产量最高。
稀土被誉为“工业的味精”,自然资源的种类极为丰富,包括矿产资源、森林资源、气候资源、土地资源和生物资源等,其中矿产资源属于非可再生资源,其他自然资源多属于可再生资源。自然资源在地球表面分布的最大特征就是“不均衡性”,也就是有的地方多,而有的地方少
当然是我们中国了!
在目前已探明的稀土储量中,我国仍居第一,约占世界总储量21000万吨的43%,独联体达4000万吨,占世界储量的19.5%,位居第二,美国为2700万吨,占世界12.86%,位居第三。其次巴西、澳大利亚、越南、加拿大和印度等国的拥有量也相当可观。
稀土储量最多的国家是中国,拥有世界储量的86%.
中国是世界上稀土储量最多的国家,拥有世界储量的86%,主要分布在内蒙古、江西、山东、四川等地
Ⅳ 失去中国166亿大单后,澳大利亚突然在稀土采取行动,这是为何
失去中国166亿大单后,澳大利亚采取稀土行动主要是为了保全盟友的稀土供应。稀土大家肯定都不陌生,它因为罕见而价钱高,并且也因为有众多的工业用途而被称为是“万能之土”,很多的国家都需要稀土的供应,而中国则是拥有稀土最多的国家之一,除此之外澳大利亚的稀土量也占多数。
当然无论是铁矿石还是相关的一些材料,中方对于澳大利亚来说无疑都是非常重要的存在,它这也属于是自己断了自己的路,以后想要再和中方合作也会变得非常的困难,它不断地在突破自己的底线,也会使自己变得狼狈不堪。
Ⅳ 拥有稀土最多的国家除了中国还有哪里
就拥有高品位轻稀土资源量的国家排序,澳大利亚居首位,俄罗斯次之,再次为美国、巴西,中国居第五。澳大利亚韦尔德山稀土不仅储量大、综合利用元素多,而且头等矿的平均最高品位为14.8%,我国只有四川牦牛坪矿区个别矿脉局部块段品位可达10%,白云鄂博东矿平均品位为5.6%~6.2%,西矿平均品位为1.14%。按由稀土资源状况及其他经济技术因素组成的综合竞争力分析,最具有竞争能力的是澳大利亚的稀土矿,澳大利亚奥里皮壳坝的稀土可作为提取铜、金、铀的副产品回收,滨海砂矿的独居石是回收钛铁矿、锆石、金红石后的副产品。
Ⅵ 中国如果禁止对美国出口稀土,影响最大的会是谁
这个东西影响是两大方面吧。
1、美国的使用公司,生产会受到影响。
2、中国的稀土生产企业也会受到影响。
最好的办法是提交税率,抬高价格。虽然减少出口量,但是获得大量利润。
Ⅶ 稀土不出口给美国行不行
不行,因为中间的利益太大了,中国稀土产品价格长期以来一直受国外商家控制。国外一些有实力的贸易商和企业在低价时大量购进中国稀土产品,价格上涨时则停止采购、使用库存,待再次降价时再行购进。这就逼着国内企业竞相降价出售。国外都是大买家,而我们是100多家企业对外销售。中国出口企业之间的恶性竞争!就是窝里斗,别人30万一吨,就有人29万一吨,也就不断又更低了,所以停止对外出口基本是不太可能的,中国以23%的稀土资源储量长期供应全球90%以上的市场需求,所以说它的贡献是巨大的。但是我们在快速发展的同时,也存在着一些突出的问题,主要表现在资源的过度开采、环境的严重污染、产业结构不合理以及价格扭曲。
Ⅷ 稀土是如何提炼出来
1,碳酸氯化稀土
浓硫酸焙烧工艺:把稀土精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。经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。然后往浸出液中加入碳酸氢铵,则稀土呈碳酸盐沉淀下来,过滤后即得碳酸稀土。
烧碱法工艺:一般是将60%的稀土精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反应,稀土精矿即被分解,稀土变为氢氧化稀土,把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱,然后把水洗过的氢氧化稀土再用盐酸溶解,稀土被溶解为氯化稀土溶液,调酸度除去杂质,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,磷矿稀土
热法生产过程中, 稀土主要进入硅酸盐熔渣中,可采用大量盐酸或硝酸分解浸出, 过滤除去硅石后,再采用TBP等萃取回收稀土, 稀土回收率可以达到 60%。
(8)澳大利亚稀土提炼技术如何扩展阅读
世界上已知的稀土矿物及含有稀土元素的矿物有250多种(截止到2019年10月),稀土元素含量较高的矿物有60多种,有工业价值的不到10种。中国稀土资源极其丰富,其特点可概括为:储量大、品种全、有价值的元素含量高、分布广。
中国稀土的工业储量(按氧化物计)是国外稀土工业储量的2.2倍。国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和苏联等国,工业储量(按氧化物计)为701.11万吨。
Ⅸ 稀土材料的基本介绍
稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素。简称稀土。
稀土元素又称稀土金属。稀土金属已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。 稀土元素在地壳中丰度并不稀少,只是分布极不均匀,主要集中在中国、美国、印度、俄罗斯、南非、澳大利亚、加拿大、埃及等几个国家。中国是世界稀土资源储量最大的国家,主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿等等。
目前全世界已探明的储量为,按人均储量计算, 稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。 稀土永磁分钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)系永磁体,其中SmCo磁体的磁能积在15~30MGOe之间,NdFeB系永磁体的磁能积在27~50MGOe之间,被称为“永磁王”,是目前磁性最高的永磁材料。钐钴永磁体,尽管其磁性能优异,但含有储量稀少的稀土金属钐和稀缺、昂贵的战略金属钴,因此,它的发展受到了很大限制。我国稀土永磁行业的发展始于上世纪60年代末,当时的主导产品是钐-钴永磁,目前钐-钴永磁体世界销售量为630吨,我国为90.5吨(包括SmCo磁粉),主要用于军工技术。随着计算机、通讯等产业的发展,稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展。
稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料,它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍,比铁氧体、铝镍钴性能优越得多,比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。由于稀土永磁材料的使用,不仅促进了永磁器件向小型化发展,提高了产品的性能,而且促使某些特殊器件的产生,所以稀土永磁材料一出现,立即引起各国的极大重视,发展极为迅速。我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。
现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料,用在人造卫星,雷达等方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。在医疗方面,运用稀土永磁材料进行“磁穴疗法”,使得疗效大为提高,从而促进了“磁穴疗法”的迅速推广。在应用稀土的各个领域中,稀土永磁材料是发展速度最快的一个。它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力,也对许多相关产业产生相当深远的影响。 磁性材料由于磁场的变化,其长度和体积都要发生微小的变化,这种现象称为磁致伸缩。其中长度的变化称为线性磁致伸缩,体积的变化称为体积磁致伸缩。体积磁致伸缩比线性磁致伸缩要弱得多,一般提到磁致伸缩均指线性磁致伸缩。磁致伸缩效应是1842年由焦耳发现的,故又称焦耳效应。长期以来,作为磁致伸缩材料的主要是镍、铁等金属或合金,由于磁致伸缩值较小,功率密度不高,故应用面较窄。主要用于声纳、超声波发射等方面。
稀土超磁致伸缩材料是国外八十年代末新开发的新型功能材料。主要是指稀土-铁系金属间化合物。这类材料具有比铁、镍等大得多的磁致伸缩值,其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约102~103倍,因此被称为大或超磁致伸缩材料。并且机械响应快、功率密度高,在所有商品材料中,稀土超磁致伸缩材料是在物理作用下应变值最高、能量最大的材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金(Terfenol-D)的研制成功,更是开辟了磁致伸缩材料的新时代,Terfenol-D是70年代才发现的新型材料,该合金中有一半成份为铽和镝,有时加入钬,其余为铁,该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制成功,当Terfenol-D置于一个磁场中时,其尺寸的变化比一般磁性材料变化大,这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳,目前已广泛应用于多种领域,从燃料喷射系统、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。它具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高几十倍的伸缩性能。所以可广泛用于声纳系统、大功率超大型超声器件、精密控制系统、各种阀门、驱动器等,是一种具有广阔发展前景的稀土功能材料。这种材料的发展使电-机械转换技术获得突破性进展。对尖端技术、军事技术的发展及传统产业的现代化产生了重要作用。
美国前沿技术(Edge Technologies)公司1989年开始生产稀土大磁致伸缩材料,其商品牌号为Terfenol-D,随后瑞典Feredyn AB公司也生产、销售稀土大磁致伸缩材料,产品牌号为Magmeg 86,近10多年来,日本、俄罗斯、英国和澳大利亚等也相继研究开发出TbDyFe2型磁致伸缩材料,并有少量产品销售。稀土磁伸材料主要用于制作大功率声纳,后者广泛应用于水下通讯、制导、捕鱼、油井及地质探测等。其它应用包括阀门控制、精密车床、机器人、蠕动马达、阻尼减振、延迟器及传感器等。稀土磁致伸缩材料的开发与应用,日益受到人们的关注,产量及市场消费量增长非常迅速。据美国前沿技术公司统计,全世界Terfenol-D合金产量,1989年仅为100kg,1993年约1000kg,1995年达到10吨,而到1997年已达到70吨。美国国内每年用于声纳等器件的Terfenol-D材料价值约数百万到1千万美元,声纳、油压机、机器人等器件的市场金额每年约6亿美元。最近5年来,Terfenol-D的市场年增长率为100%。 当某种材料在低于某一温度时,出现电阻为零的现象即超导现象,该温度即是临界温度(Tc)。超导体是一种抗磁体,低于临界温度时,超导体排斥任何试图施加于它的磁场,这就是所谓的迈斯纳效应。在超导材料中添加稀土可以使临界温度Tc大大提高,一般可达70~90K,从而使超导材料在价廉易得的液氮中使用,这就大大地推动了超导材料的研制和应用的发展。
超导现象是1911年由一位荷兰物理学家首先发现的,当水银温度降低到43K时,水银便失去了电阻。随后超导体的研究开发一直在进行,到1973年,科学家们制得一种铌锗合金,其临界温度是23.3K。
1986年发现一些新的超导体,超导研究也因此取得了突破性进展,当时发现一种镧钡铜氧陶瓷,其临界温度为35K。1987年2月又发现YBa2Cu3O7-x高温超导体的临界温度达90K以上,大大超过了氮的沸点(77K)。新型稀土高温材料可以在液氮温度下工作。 在磁场或磁矩作用下,物质的电磁特性(如磁导率、介电常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等)会发生变化。因而使通向该物质的光的传输特性也随之发生变化。光通向磁场或磁矩作用下的物质时,其传输特性的变化称为磁光效应。
磁光材料是指在紫外到红外波段,具有磁光效应的光信息功能材料。利用这类材料的磁光特性以及光、电、磁的相互作用和转换,可制成具有各种功能的光学器件,如光调制器、光隔离器、环行器、开关、偏转器、光信息处理机、显示器、存贮器、激光陀螺偏频磁镜、磁强计、磁光传感器、印刷机等。
稀土元素由于4f电子层未填满,因而产生:未抵消的磁矩,这是强磁性的来源,由于4f电子的跃迁,这是光激发的起因,从而导致强的磁光效应。单纯的稀土金属并不显现磁光效应,这是由于稀土金属至今尚未制备成光学材料。只有当稀土元素掺入光学玻璃、化合物晶体、合金薄膜等光学材料之中,才会显现稀土元素的强磁光效应。
磁光器件是指用具有磁光效应的材料制作的各类光信息功能器件。虽然1845年法拉弟就发现了磁光效应,但在其后一百多年中,并未获得应用。直到上世纪60年代初,由于激光和光电子技术的开发,才使得磁光效应的研究向应用领域发展,出现了新型的光信号功能器件—磁光器件。在激光应用中,除探索各种新型的激光器和接收器外,激光束的参数,例如强度、方向、偏转、频率、偏振状态等的快速控制也是很重要的问题,磁光器件,就是利用磁光效应构成的各种控制激光束的器件,类似微波铁氧体器件的发展和分类那样,因光通讯的需要,1966年发展了磁光调制器、磁光开关、磁光隔离器、磁光环行器、磁光旋转器、磁光相移器等磁光器件。由于光纤技术和集成光学的发展,1972年起又诞生了波导型的集成磁光器件。在60年代后期,因计算机存贮技术的发展,开发了磁光存贮技术。后来由于全息磁泡和光盘技术的日趋完善和商品化,从而出现了磁光印刷和磁光光盘系统。利用磁光效应研究圆柱状磁畴(磁泡)而发展了磁泡技术。因信息技术的需要,在70年代中后期,在磁泡技术的基础上,又发展了磁光信息处理机及磁泡显示器。激光陀螺仪的发展中遇到了“闭锁”问题,一度受挫,后来利用磁光效应,巧妙地克服了“闭锁”,从而发展了一个全固态(无机械部件)的磁光偏频激光陀螺。因此,每一种新型的磁光器件,都是在研究磁光效应的基础上开发成功的。 本世纪二十年代末,科学家发现了磁性物质在磁场作用下温度升高的现象,即磁热效应。随后许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁致冷技术及装置进行了大量的研究开发工作。到目前为止,20K以下的低温磁致冷装置在某些领域已实用化,而室温磁致冷技术还在继续研究攻关,目前尚未达到实用化的程度。
磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。磁致冷首先是给磁体加磁场,使磁矩按磁场方向整齐排列,然后再撤去磁场,使磁矩的方向变得杂乱,这时磁体从周围吸收热量,通过热交换使周围环境的温度降低,达到致冷的目的。磁致冷材料是指用于磁致冷系统的具有磁热效应的一类材料,磁致冷材料是磁致冷机的核心部分,即一般称谓的制冷剂或制冷工质。
低温超导技术的广泛应用,迫切需要液氦冷却低温超导磁体,但液氦价格昂贵,因而希望有能把液氦气化的氦气再液化的小型高效率制冷机。如果把以往的气体压缩—膨胀式制冷机小型化,必须把压缩机变小,这样将使制冷效率大大降低。因此,为了满足液化氦气的需要,人们加速研制低温(4~20K)磁致冷材料和装置,经过多年的努力,目前低温磁致冷技术已达到实用化。低温磁致冷所使用的磁致冷材料主要是稀土石榴石Gd3Ga5O12(GGG)和Dy3Al5O12(DAG)单晶。使用GGG或DAG等材料做成的低温磁致冷机属于卡诺磁致冷循环型,起始致冷温度分别为16K和20K。
低温磁致冷装置具有小型化和高效率等独特优点,广泛应用于低温物理、磁共振成像仪、粒子加速器、空间技术、远红外探测及微波接收等领域,某些特殊用途的电子系统在低温环境下,其可靠性和灵敏度能够显着提高。
磁致冷是使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷工质,若取代目前使用氟里昂制冷剂的冷冻机、电冰箱、冰柜及空调器等,可以消除由于生产和使用氟里昂类制冷剂所造成的环境污染和大气臭氧层的破坏,因而能保护人类的生存环境,具有显着的环境和社会效益。
1987年80多个国家参加签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定,为了防止生产和使用氟氯碳类化合物造成的大气臭氧层的破坏,到2000年全世界将限制和禁止使用氟里昂制冷剂,我国于1991年6月加入这个国际公约并作出规定,到2010年我国将禁止生产和使用氟里昂等氟氯碳和氢氟氯碳类化合物。因此,需要加快研究开发无害的新型制冷剂或不使用氟里昂制冷剂的其它类型制冷技术。迄今,在有关这方面的研究开发中,发现磁致冷是制冷效率高,能量消耗低,无污染的制冷方法之一。从目前美国室温磁致冷技术研究进展情况看,在3到5年内,室温磁致冷技术有可能在汽车空调系统中得到实际应用之后,并将进一步开发家用空调和电冰箱等磁致冷装置。
磁致冷所用的制冷材料基本都是以稀土金属为主要组元的合金或化合物,尤其是室温磁致冷几乎全是采用稀土金属Gd或Gd基合金。
目前,磁致冷材料、技术和装置的研究开发,美国和日本居领先水平,这些发达国家都把磁致冷技术研究开发列为21世纪的重点攻关项目,投入了大量资金、人力和物力,竞争极为激烈,都想抢先占领这一高新技术领域。 激光是一种新型光源,它具有很好的单色性、方向性和相干性,并且可以达到很高的亮度。与激光技术相应发展起来的各种晶体,如非线性晶体,能对激光束进行调频、调幅、调偏及调相作用;能修正传输过程中激光图像的畸变;热电探测晶体能灵敏地探测到红外光等。这些特性使激光很快就应用到工、农、医和国防部门。
激光与稀土激光材料是同时诞生的。到目前为止,大约90%的激光材料都涉及到稀土。自从1960年在红宝石中出现激光以来,同年就发现用掺钐的氟化钙(CaF2:Sm2+)可输出脉冲激光。1961年首先使用掺钕的硅酸盐玻璃获得脉冲激光,从此开辟了具有广泛用途的稀土玻璃激光器的研究。1962年首先使用CaWO4:Nd3+晶体输出连续激光,1963年首先研制稀土螯合物液体激光材料,使用掺铕的苯酰丙酮的醇溶液获得脉冲激光,1964年找出了室温下可输出连续激光的掺钕的钇铝石榴石晶体(Y3Al5O12:Nd3+),它已成为目前获得了广泛应用的固体激光材料,1973年首次实现铕-氦的稀土金属蒸气的激光振荡。由此可见,在短短的十多年里,稀土的固态、液态和气态都实现了受激发射。在激光工作物质中,稀土已成为一族很重要的元素。这都与它具有特殊的电子组态、众多可利用的能级和光谱特性有关。
稀土激光材料可分为:固体、液体和气体三大类。但后两大类由于其性能、种类和用途等远不如固体材料。所以一般说稀土激光材料通常是指固体激光材料。固体材料分为晶体、玻璃和光纤激光材料,而激光晶体又占主导地位。
稀土材料是激光系统的心脏,是激光技术的基础,由激光而发展起来的光电子技术,不仅广泛用于军事,而且在国民经济许多领域,如光通讯、医疗、材料加工(切割、焊接、打孔、热处理等)、信息储存、科研、检测和防伪等方面获得广泛应用,形成新产业。在军事上,稀土激光材料广泛应用于激光测距、制导、跟踪、雷达、激光武器和光电子对抗、遥测、精密定位及光通讯等方面。提高和改变各军种和兵种的作战能力和方式,在战术进攻和防御中起重大作用。高功率激光材料可装备激光致盲武器,以及光电对抗等武器。光发射二极管(LED)泵浦的激光晶体制成的激光器输出光束质量好,非线性移频效率高,可把毫瓦级的激光移频到蓝光、绿光和红光区,用于光存贮、显示、遥感、雷达和科研等。 人们很早就发现,稀土金属与氢气反应生成稀土氢化物REH2,这种氢化物加热到1000℃以上才会分解。而在稀土金属中加入某些第二种金属形成合金后,在较低温度下也可吸放氢气,通常将这种合金称为贮氢合金。在已开发的一系列贮氢材料中,稀土系贮氢材料性能最佳,应用也最为广泛。其应用领域已扩大到能源、化工、电子、宇航、军事及民用各个方面。用于化学蓄热和化学热泵的稀土贮氢合金可以将工厂的废热等低质热能回收、升温,从而开辟出了人类有效利用各种能源的新途径。利用稀土贮氢材料释放氢气时产生的压力,可以用作热驱动的动力,采用稀土贮氢合金可以实现体积小、重量轻、输出功率大,可用于制动器升降装置和温度传感器。
石油和煤炭是人类两大主要能源燃料,但由于它们储量有限,使用过程中产生环境污染等问题,因此解决能源短缺和环境污染成为当今研究的重点之一。氢是一种完全无污染的理想能源材料,具有单位质量热量高于汽油两倍以上的高能量密度,可从水中提取。氢能源开发应用的关键在于能否经济地生产和高密度安全制取和贮运氢。
典型的贮氢合金LaNi5是1969年荷兰菲利浦公司发现的,从而引发了人们对稀土系储氢材料的研究。
Ⅹ 稀土矿是如何提练的
一般 用草酸 硫胺 按一定比例