神奇的稀土家族稀土元素被视为现代工农业的味精，也是现代新功能材。料的一支奇葩。它们的特殊性质和神奇作用，正逐渐被人们所认识并加以应用。稀土家
族包括镧系的镧（La））、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Pm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(D
y)、钬(Ho)、铒(Er)，铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)及同处在元素周期表第ⅢB副族的钪(Sc)、钇(Y)共十七个元素。从
1794年发现硅铍钇矿开始，共经过153年，这17个化学性质相近的元素才被入们一一寻找分离出来，填充在化学元素周期表中应占的位置上
。早年受到科学技术发展水平的限制，人们习惯于把不溶于水的固体氧化物称为“土”，又因其不易分离提取，故称其为稀土。其实，稀土元素既不
是土，也非稀少。它们都是活泼的金属元素。在自然界中易氧化成氧化物或以盐类存在。地壳中所含稀土元素约占地壳组成的0.0153％，比常
见的铜、银、锌、汞的含量还要高。由于这17个元素都同在ⅢB副族，都披着相似的外套——原子外电子层结构相同，造成它们的化学性质十分相
近，在矿物中常伴生在一起。科学家们就将它们归在一个家族里，统称为稀土元素，常用英文字母RE表忝。在从镧到镥的15个稀土元素离子中，
电子层次都为5层，但半径随着原子序数的增加而缩小，这就是著名的“镧系收缩”现象。只有以4f内层电子充填的不同才能发掘它们的根本相异
之处，这种相异造就了各单一稀土元素的许多特殊用途。冶金正业是我国目前稀土消费最大的一个领域。在钢中添加极少量稀土，不但可以起到脱氧
、脱硫、改变夹杂物形态的作用，而且能进入铁相中，形成新的化合物使固溶体合金化，多方面地改善钢的质量，提高其抗氧化性能、高温强度、、
耐蚀性能和塑性等，从而可生产出制造飞机、舰艇、汽车、桥梁等所需的结构钢，以及齿轮、枪炮、装甲、火箭等所需要的特种钢。稀土金属可做球
墨铸铁的球化剂，和蠕铁的蠕化剂，通过添加稀土改变铸铁中石墨的结晶形状，可生产出高强度、耐酸、耐碱、耐热、耐磨的各种球墨铸铁。稀土元
素还可以成为有色金属的强化剂，新型的稀土铝合金比普通铝强度高16.8%，耐腐蚀性提高近三倍。导弹、卫星、火箭、飞船等都要用到这种稀
土合金。加入稀土的铝制导线，导电率能提高约30%，而其强度也提高10%以上。这种导线每100公里每年可节约电50万度左右。石油化工
领域的稀土消费量屈居第二。这方面稀土主要用作制备分子筛型裂化催化剂。可使石油中重质馏分油进一步裂化为其它产品，如汽油、柴油和石油气
等，可提高石油精炼产品的产率30——50％。这种催化剂在加氢、脱氢、转位、氧化、还原、聚合、脱水、脱硫、脱羧、水解及合成氨等各种反
应中大量应用。稀土催化剂已用于汽车尾气、工业废气净化。稀土油漆催干剂可代替传统的铝、锰干料提高油漆质量。用稀土漂染，不仅有匀染作用
，还前提高染料上染百分率，染色牢度提高，色光鲜艳。稀土代铬进行皮毛鞣制，既减少了环境污染，又提高了出皮率。玻璃陶瓷领域的稀土消费量
排行第三。以氧化铈作抛光粉要比铁红粉捷高效率一倍以上，抛光质量也大大提高。添加千分意几的稀主，可饯替有毒的砒霜进行玻璃脱色，并能提
高其透明度。作为着色剂，稀土元素对辐射吸收的良好选择，能改变玻璃盼透光率或调整折射和色散指标，生产出各种光彩夺目的多色及变色玻璃器
件。人们喜爱的变色镜就是．掺钕玻璃制成的。用稀土元素作抛光粉、玻璃澄清剂和着色剂，可提玻璃的透明度、强度和耐热性。稀土元素还用于制
造光导纤维，在医疗、电子计算机以及航天、航海、航空等通讯系统上发挥着越来越大的作用。在陶瓷工业中，稀土元素可用作陶瓷釉料，制备绝缘
性良好的高强度电工陶瓷和工程陶瓷。镨黄陶瓷釉料使唐三彩更加光彩迷人，深受海内外人们的青睐。高强度陶瓷可用作耐磨、耐热的机器另部件及
切削互具。如焊嘴、火箭喷口的叶片、滚动轴承以及各种陶瓷刀具等。稀土在新材料领域的消费量虽不很大，但取得的效益却惊人。彩色电视显像管
、液晶显示屏正是由哥采用铕激活的氧化钇及硫氧化钇红色荧光粉，才达到光色纯正鲜艳。采用稀土三基色荧光粉可制成节能灯、LED灯和各种特
殊发光器件。8瓦的节能灯发光效率相当于40瓦的钨丝灯。稀土还可用作激光显示材料，激光倍频材料和激光磁盘材料。在磁牲材料的生产中，用
稀土制成的永磁材料磁性很强，镧稀圭制成的泶磁书潍融性很，像火柴盒那样大的一块稀土钴永磁铁就能吊起50公斤的重物。这些永磁材料广泛地
应用手机械制造、医疗器械及各种仪表制造业之中。例如用来制造永磁电机、强磁机、退磁机、航天航空永磁元件、石英钟、各种电子仪表以及医疗
上用的各种磁疗机等。第三代稀土永磁材料——钕铁硼早已在我国蓬勃发展。它具有剩磁通密度大，矫顽力大和最大磁能积高的优异综合性能，最高
磁能积能达50MG.Oe,电机行业应用稀土钕铁硼永磁材料也已产生巨大变革，体积轻小、节能高效。1986年瑞士IBM实验室两位科学家
发现，使稀土在高转变温度超导体中的应用技术，突出了稀土在现代科学技术和现代社会发展中的战略地位，稀土更为全世界所公认的战略资源。此
外，我国稀土农用技术处于国际领先地位。所用混合轻稀土硝酸盐，能使粮食作物增产7%以上，对于甘蔗、果树等经济作物能提高品质并能促进其
增产10%以上。亩投入1元，可增产值几十元。在养殖行业的应用效益更高，能使鸡鸭多下蛋，猪牛长膘快，鱼儿成活率高。稀土药物的应用也不
断有新的成果。在医疗业中，可用稀土元素制作各种稀土药物，治疗烧伤、皮炎、血栓、高血压、糖尿病等。总之，稀土的性质和特性合乎当今高新
技术等方面的发展需要，它将在航空、航天、军工业、冶金、石油、化互、玻璃、陶瓷、纺织、医疗、电子、农业、畜牧、毛皮等领域中大显身手。我国占世界稀土资源的80％，特别是离子型稀土矿更是世界罕见的中重稀土资源，让我们充分利用这一得天独厚的资源优势，为实现中华民族的伟大复兴而奋斗。2 |
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