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稀土具體是指哪些金屬?“稀土”一詞具體怎樣解釋?

稀土具體是指哪些金屬?“稀土”一詞具體怎樣解釋?

匿名用戶 | 2017-05-23 03:39

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（共1個回答）

稀土就是化學(xué)元素周期表中鑭系元素——鑭（La）、鈰（Ce）、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu),以及與鑭系的15個元素密切相關(guān)的兩個元素——鈧（Sc）和釔（Y）共17種元素,稱為稀土元素（Rare Earth）.簡稱稀土（RE或R）.1）輕稀土（又稱鈰組）：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓.
2）重稀土（又稱釔組）：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔.
鈰組與釔組之別,是因為礦物經(jīng)分離得到的稀土混合物中,常以鈰或釔比例多的而得名.
稀土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素,是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱,常用R或RE表示.它們的名稱和化學(xué)符號是鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu).它們的原子序數(shù)是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu).
17種稀土元素名稱的由來及用途
鑭(La)  "鑭"這個元素是1839年被命名的,當(dāng)時有個叫"莫桑德"的瑞典人發(fā)現(xiàn)鈰土中含有其它元素,他借用希臘語中"隱藏"一詞把這種元素取名為"鑭". 鑭的應(yīng)用非常廣泛,如應(yīng)用于壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發(fā)光材料（蘭粉）、貯氫材料、光學(xué)玻璃、激光材料、各種合金材料等.她也應(yīng)用到制備許多有機(jī)化工產(chǎn)品的催化劑中,光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜也用到鑭,在國外,科學(xué)家把鑭對作物的作用賦與"超級鈣"的美稱.
鈰（Ce） "鈰"這個元素是由德國人克勞普羅斯,瑞典人烏斯伯齊力、希生格爾于1803年發(fā)現(xiàn)并命名的,以紀(jì)念1801年發(fā)現(xiàn)的小行星--谷神星.
鈰的廣泛應(yīng)用:
（1）鈰作為玻璃添加劑,能吸收紫外線與紅外線,現(xiàn)已被大量應(yīng)用于汽車玻璃.不僅
能防紫外線,還可降低車內(nèi)溫度,從而節(jié)約空調(diào)用電.從1997年起,日本汽車玻
璃全加入氧化鈰,1996年用于汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸,美國約1000多噸.
（2）目前正將鈰應(yīng)用到汽車尾氣凈化催化劑中,可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中
美國在這方面的消費(fèi)量占稀土總消費(fèi)量的三分之一強(qiáng).
（3）硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環(huán)境和人類有害的金屬應(yīng)用到顏料中,可對塑料著色
,也可用于涂料、油墨和紙張等行業(yè).目前領(lǐng)先的是法國羅納普朗克公司.
（4）Ce:LiSAF激光系統(tǒng)是美國研制出來的固體激光器,通過監(jiān)測色氨酸濃度可用
于探查生物武器,還可用于醫(yī)學(xué).鈰應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,幾乎所有的稀土應(yīng)用領(lǐng)
域中都含有鈰.如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電
陶瓷、鈰碳化硅磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼
及有色金屬等.
鐠(Pr)  大約160年前,瑞典人莫桑德從鑭中發(fā)現(xiàn)了一種新的元素,但它不是單一元素,莫桑德發(fā)現(xiàn)這種元素的性質(zhì)與鑭非常相似,便將其定名為"鐠釹"."鐠釹"希臘語為"雙生子"之意.大約又過了40多年,也就是發(fā)明汽燈紗罩的1885年,奧地利人韋爾斯巴赫成功地從"鐠釹"中分離出了兩個元素,一個取名為"釹",另一個則命名為"鐠".這種"雙生子"被分隔開了,鐠元素也有了自己施展才華的廣闊天地.鐠是用量較大的稀土元素,其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中.
鐠的廣泛應(yīng)用:
（1）鐠被廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其與陶瓷釉混合制成色釉,也可單獨作
釉下顏料,制成的顏料呈淡黃色,色調(diào)純正、淡雅.
（2）用于制造永磁體.選用廉價的鐠釹金屬代替純釹金屬制造永磁材料,其抗氧性能
和機(jī)械性能明顯提高,可加工成各種形狀的磁體.廣泛應(yīng)用于各類電子器件和馬
達(dá)上.
（3）用于石油催化裂化.以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催
化劑,可提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性.我國70年代開始投入工業(yè)使用,
用量不斷增大.
(4)鐠還可用于磨料拋光.另外,鐠在光纖領(lǐng)域的用途也越來越廣.
釹(Nd)  伴隨著鐠元素的誕生,釹元素也應(yīng)運(yùn)而生,釹元素的到來活躍了稀土領(lǐng)域,在稀土領(lǐng)域中扮演著重要角色,并且左右著稀土市場. 
釹元素憑借其在稀土領(lǐng)域中的獨特地位,多年來成為市場關(guān)注的熱點.金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料.釹鐵硼永磁體的問世,為稀土高科技領(lǐng)域注入了新的生機(jī)與活力.釹鐵硼磁體磁能積高,被稱作當(dāng)代"永磁之王",以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機(jī)械等行業(yè).阿爾法磁譜儀的研制成功,標(biāo)志著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平.釹還應(yīng)用于有色金屬材料.在鎂或鋁合金中添加1.5～2.5%釹,可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性,廣泛用作航空航天材料.另外,摻釹的釔鋁石榴石產(chǎn)生短波激光束,在工業(yè)上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削.在醫(yī)療上,摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術(shù)刀用于摘除手術(shù)或消毒創(chuàng)傷口.釹也用于玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠制品的添加劑.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,稀土科技領(lǐng)域的拓展和延伸,釹元素將會有更廣闊的利用空間.
钷(Pm) 1947年,馬林斯基（J.A.Marinsky）、格倫丹寧（L.E.Glendenin）和科里爾（C.E.Coryell）從原子能反應(yīng)堆用過的鈾燃料中成功地分離出61號元素,用希臘神話中的神名普羅米修斯（Prometheus）命名為钷（Promethium）.钷為核反應(yīng)堆生產(chǎn)的人造放射性元素.
钷的主要用途有:
（1）可作熱源.為真空探測和人造衛(wèi)星提供輔助能量.
（2）Pm147放出能量低的β射線,用于制造钷電池.作為導(dǎo)彈制導(dǎo)儀器及鐘表的電
源.此種電池體積小,能連續(xù)使用數(shù)年之久.此外,钷還用于便攜式X-射線儀、
制備熒光粉、度量厚度以及航標(biāo)燈中.
釤（Sm） 1879年,波依斯包德萊從鈮釔礦得到的"鐠釹"中發(fā)現(xiàn)了新的稀土元素,并根據(jù)這種礦石的名稱命名為釤. 釤呈淺黃色,是做釤鈷系永磁體的原料,釤鈷磁體是最早得到工業(yè)應(yīng)用的稀土磁體.這種永磁體有SmCo5系和Sm2Co17系兩類.70年代前期發(fā)明了SmCo5系,后期發(fā)明了Sm2Co17系.現(xiàn)在是以后者的需求為主.釤鈷磁體所用的氧化釤的純度不需太高,從成本方面考慮,主要使用95%左右的產(chǎn)品.此外,氧化釤還用于陶瓷電容器和催化劑方面.另外,釤還具有核性質(zhì),可用作原子能反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料,屏敝材料和控制材料,使核裂變產(chǎn)生巨大的能量得以安全利用.
銪（Eu） 1901年,德馬凱（Eugene-Antole Demarcay）從"釤"中發(fā)現(xiàn)了新元素,取名為銪（Europium）.這大概是根據(jù)歐洲（Europe）一詞命名的.氧化銪大部分用于熒光粉.Eu3+用于紅色熒光粉的激活劑,Eu2+用于藍(lán)色熒光粉.現(xiàn)在Y2O2S:Eu3+是發(fā)光效率、涂敷穩(wěn)定性、回收成本等最好的熒光粉.再加上對提高發(fā)光效率和對比度等技術(shù)的改進(jìn),故正在被廣泛應(yīng)用.近年氧化銪還用于新型X射線醫(yī)療診斷系統(tǒng)的受激發(fā)射熒光粉.氧化銪還可用于制造有色鏡片和光學(xué)濾光片,用于磁泡貯存器件,在原子反應(yīng)堆的控制材料、屏敝材料和結(jié)構(gòu)材料中也能一展身手.
釓(Gd)  1880年,瑞士的馬里格納克（G.de Marignac）將"釤"分離成兩個元素,其中一個由索里特證實是釤元素,另一個元素得到波依斯包德萊的研究確認(rèn),1886年,馬里格納克為了紀(jì)念釔元素的發(fā)現(xiàn)者研究稀土的先驅(qū)荷蘭化學(xué)家加多林（Gado Linium）,將這個新元素命名為釓. 釓在現(xiàn)代技革新中將起重要作用.
它的主要用途有：
（1）其水溶性順磁絡(luò)合物在醫(yī)療上可提高人體的核磁共振（NMR）成像信號.
（2）其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射線熒光屏的基質(zhì)柵網(wǎng).
（3）在釓鎵石榴石中的釓對于磁泡記憶存儲器是理想的單基片.
（4）在無Camot循環(huán)限制時,可用作固態(tài)磁致冷介質(zhì).
（5）用作控制核電站的連鎖反應(yīng)級別的抑制劑,以保證核反應(yīng)的安全.
（6）用作釤鈷磁體的添加劑,以保證性能不隨溫度而變化.
另外,氧化釓與鑭一起使用,有助于玻璃化區(qū)域的變化和提高玻璃的熱穩(wěn)定性.氧化釓還可用于制造電容器、x射線增感屏. 在世界上目前正在努力開發(fā)釓及其合金在磁致冷方面的應(yīng)用,現(xiàn)已取得突破性進(jìn)展,室溫下采用超導(dǎo)磁體、金屬釓或其合金為致冷介質(zhì)的磁冰箱已經(jīng)問世.
鋱(Tb) 1843年瑞典的莫桑德（Karl G.Mosander）通過對釔土的研究,發(fā)現(xiàn)鋱元素（Terbium）.鋱的應(yīng)用大多涉及高技術(shù)領(lǐng)域,是技術(shù)密集、知識密集型的尖端項目,又是具有顯著經(jīng)濟(jì)效益的項目,有著誘人的發(fā)展前景.
主要應(yīng)用領(lǐng)域有：
（1）熒光粉用于三基色熒光粉中的綠粉的激活劑,如鋱激活的磷酸鹽基質(zhì)、鋱激活
的硅酸鹽基質(zhì)、鋱激活的鈰鎂鋁酸鹽基質(zhì),在激發(fā)狀態(tài)下均發(fā)出綠色光.
（2）磁光貯存材料,近年來鋱系磁光材料已達(dá)到大量生產(chǎn)的規(guī)模,用Tb-Fe非晶態(tài)
薄膜研制的磁光光盤,作計算機(jī)存儲元件,存儲能力提高10～15倍.
(3）磁光玻璃,含鋱的法拉第旋光玻璃是制造在激光技術(shù)中廣泛應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)器、隔離
器和環(huán)形器的關(guān)鍵材料.特別是鋱鏑鐵磁致伸縮合金（TerFenol）的開發(fā)研制,
更是開辟了鋱的新用途,Terfenol是70年代才發(fā)現(xiàn)的新型材料,該合金中有一半
成份為鋱和鏑,有時加入鈥,其余為鐵,該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首
先研制,當(dāng)Terfenol置于一個磁場中時,其尺寸的變化比一般磁性材料變化大這
種變化可以使一些精密機(jī)械運(yùn)動得以實現(xiàn).鋱鏑鐵開始主要用于聲納,目前已廣
泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域,從燃料噴射系統(tǒng)、液體閥門控制、微定位到機(jī)械致動器、機(jī)
構(gòu)和飛機(jī)太空望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié) 機(jī)翼調(diào)節(jié)器等領(lǐng)域.
鏑（Dy）  1886年,法國人波依斯包德萊成功地將鈥分離成兩個元素,一個仍稱為鈥,而另一個根據(jù)從鈥中"難以得到"的意思取名為鏑（dysprosium）.鏑目前在許多高技術(shù)領(lǐng)域起著越來越重要的作用.
鏑的最主要用途是:
（1）作為釹鐵硼系永磁體的添加劑使用,在這種磁體中添加2~3%左右的鏑,可提
高其矯頑力,過去鏑的需求量不大,但隨著釹鐵硼磁體需求的增加,它成為
必要的添加元素,品位必須在95～99.9%左右,需求也在迅速增加.
（2）鏑用作熒光粉激活劑,三價鏑是一種有前途的單發(fā)光中心三基色發(fā)光材料的
激活離子,它主要由兩個發(fā)射帶組成,一為黃光發(fā)射,另一為藍(lán)光發(fā)射,摻
鏑的發(fā)光材料可作為三基色熒光粉.
（3）鏑是制備大磁致伸縮合金鋱鏑鐵（Terfenol）合金的必要的金屬原料,能使
一些機(jī)械運(yùn)動的精密活動得以實現(xiàn).
(4）鏑金屬可用做磁光存貯材料,具有較高的記錄速度和讀數(shù)敏感度.
（5）用于鏑燈的制備,在鏑燈中采用的工作物質(zhì)是碘化鏑,這種燈具有亮度大、
顏色好、色溫高、體積小、電弧穩(wěn)定等優(yōu)點,已用于電影、印刷等照明光源.
（6）由于鏑元素具有中子俘獲截面積大的特性,在原子能工業(yè)中用來測定中子能
譜或做中子吸收劑.
（7）Dy3Al5O12還可用作磁致冷用磁性工作物質(zhì).隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鏑的應(yīng)
用領(lǐng)域?qū)粩嗟耐卣购脱由?
鈥(Ho)  十九世紀(jì)后半葉,由于光譜分析法的發(fā)現(xiàn)和元素周期表的發(fā)表,再加上稀土元素電化學(xué)分離工藝的進(jìn)展,更加促進(jìn)了新的稀土元素的發(fā)現(xiàn).1879年,瑞典人克利夫發(fā)現(xiàn)了鈥元素并以瑞典首都斯德哥爾摩地名命名為鈥（holmium）. 
鈥的應(yīng)用領(lǐng)域目前還有待于進(jìn)一步開發(fā),用量不是很大,最近,包鋼稀土研究院采用高溫高真空蒸餾提純技術(shù),研制出非稀土雜質(zhì)含量很低的高純金屬鈥Ho/∑RE>99.9%.
目前鈥的主要用途有：
(1)用作金屬鹵素?zé)籼砑觿?金屬鹵素?zé)羰且环N氣體放電燈,它是在高壓汞燈基礎(chǔ)上
發(fā)展起來的,其特點是在燈泡里充有各種不同的稀土鹵化物.目前主要使用的
是稀土碘化物,在氣體放電時發(fā)出不同的譜線光色.在鈥燈中采用的工作物質(zhì)
是碘化鈥,在電弧區(qū)可以獲得較高的金屬原子濃度,從而大大提高了輻射效能.
(2)鈥可以用作釔鐵或釔鋁石榴石的添加劑；
(3)摻鈥的釔鋁石榴石（Ho:YAG）可發(fā)射2μm激光,人體組織對2μm激光吸收率高,
幾乎比Hd:YAG高3個數(shù)量級.所以用Ho:YAG激光器進(jìn)行醫(yī)療手術(shù)時,不但可以
提高手術(shù)效率和精度,而且可使熱損傷區(qū)域減至更小.鈥晶體產(chǎn)生的自由光
束可消除脂肪而不會產(chǎn)生過大的熱量,從而減少對健康組織產(chǎn)生的熱損傷,據(jù)
報道美國用鈥激光治療青光眼,可以減少患者手術(shù)的痛苦.我國2μm激光晶體
的水平已達(dá)到國際水平,應(yīng)大力開發(fā)生產(chǎn)這種激光晶體.
(4)在磁致伸縮合金Terfenol-D中,也可以加入少量的鈥,從而降低合金飽和磁化
所需的外場.
(5)另外用摻鈥的光纖可以制作光纖激光器、光纖放大器、光纖傳感器等等光通訊器
件在光纖通信迅猛的今天將發(fā)揮更重要的作用.
鉺（Er） 1843年,瑞典的莫桑德發(fā)現(xiàn)了鉺元素（Erbium）.鉺的光學(xué)性質(zhì)非常突出,一直是人們關(guān)注的問題：
（1）Er3+在1550nm處的光發(fā)射具有特殊意義,因為該波長正好位于光纖通訊的光學(xué)
纖維的最低損失,鉺離子（Er3+）受到波長980nm、1480nm的光激發(fā)后,從基態(tài)
4I15/2躍遷至高能態(tài)4I13/2,當(dāng)處于高能態(tài)的Er3+再躍遷回至基態(tài)時發(fā)射出
1550nm波長的光,石英光纖可傳送各種不同波長的光,但不同的光光衰率不同,
1550nm頻帶的光在石英光纖中傳輸時光衰減率最低（0.15分貝/公里）,幾乎為
下限極限衰減率.因此,光纖通信在1550nm處作信號光時,光損失最小.這樣,
如果把適當(dāng)濃度的鉺摻入合適的基質(zhì)中,可依據(jù)激光原理作用,放大器能夠補(bǔ)
償通訊系統(tǒng)中的損耗,因此在需要放大波長1550nm光信號的電訊網(wǎng)絡(luò)中,摻鉺
光纖放大器是必不可少的光學(xué)器件,目前摻鉺的二氧化硅纖維放大器已實現(xiàn)商業(yè)
化.據(jù)報道,為避免無用的吸收,光纖中鉺的摻雜量幾十至幾百ppm.光纖通信的
迅猛發(fā)展,將開辟鉺的應(yīng)用新領(lǐng)域.
（2）另外摻鉺的激光晶體及其輸出的1730nm激光和1550nm激光對人的眼睛安全,大
氣傳輸性能較好,對戰(zhàn)場的硝煙穿透能力較強(qiáng),保密性好,不易被敵人探測,照
射軍事目標(biāo)的對比度較大,已制成軍事上用的對人眼安全的便攜式激光測距儀.
（3）Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是目前輸出脈沖能量最大,輸出
功率最高的固體激光材料.
（4）Er3+還可做稀土上轉(zhuǎn)換激光材料的激活離子.
(5）另外鉺也可應(yīng)用于眼鏡片玻璃、結(jié)晶玻璃的脫色和著色等.
銩（Tm） 銩元素是1879年瑞典的克利夫發(fā)現(xiàn)的,并以斯堪迪那維亞（Scandinavia）的舊名Thule命名為銩（Thulium）. 
銩的主要用途有以下幾個方面：
（1）銩用作醫(yī)用輕便X光機(jī)射線源,銩在核反應(yīng)堆內(nèi)輻照后產(chǎn)生一種能發(fā)射X射線的同位素,可用來制造便攜式血液輻照儀上,這種輻射儀能使銩-169受到高中子束的作用轉(zhuǎn)變?yōu)殇A-170,放射出X射線照射血液并使白血細(xì)胞下降,而正是這些白細(xì)胞引起器官移植排異反應(yīng)的,從而減少器官的早期排異反應(yīng).
（2）銩元素還可以應(yīng)用于臨床診斷和治療腫瘤,因為它對腫瘤組織具有較高親合性,重稀土比輕稀土親合性更大,尤其以銩元素的親合力最大.
（3）銩在X射線增感屏用熒光粉中做激活劑LaOBr:Br（藍(lán)色）,達(dá)到增強(qiáng)光學(xué)靈敏度,因而降低了X射線對人的照射和危害,與以前鎢酸鈣增感屏相比可降低X射線劑量50%,這在醫(yī)學(xué)應(yīng)用具有重要現(xiàn)實的意義.
（4）銩還可在新型照明光源金屬鹵素?zé)糇鎏砑觿?
（5）Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,這是目前輸出脈沖量最大,輸出功率最高的固體激光材料.Tm3+也可做稀土上轉(zhuǎn)換激光材料的激活離子.
鐿（Yb） 1878年,查爾斯（Jean Charles）和馬利格納克（G.de Marignac）在"鉺"中發(fā)現(xiàn)了新的稀土元素,這個元素由伊特必（Ytterby）命名為鐿（Ytterbium）. 
鐿的主要用途有（1）作熱屏蔽涂層材料.鐿能明顯地改善電沉積鋅層的耐蝕性,而且含鐿鍍層比不含鐿鍍層晶粒細(xì)小,均勻致密.（2）作磁致伸縮材料.這種材料具有超磁致伸縮性即在磁場中膨脹的特性.該合金主要由鐿/鐵氧體合金及鏑/鐵氧體合金構(gòu)成,并加入一定比例的錳,以便產(chǎn)生超磁致伸縮性.（3）用于測定壓力的鐿元件,試驗證明,鐿元件在標(biāo)定的壓力范圍內(nèi)靈敏度高,同時為鐿在壓力測定應(yīng)用方面開辟了一個新途徑.（4）磨牙空洞的樹脂基填料,以替換過去普遍使用銀汞合金.（5）日本學(xué)者成功地完成了摻鐿釓鎵石榴石埋置線路波導(dǎo)激光器的制備工作,這一工作的完成對激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展很有意義.另外,鐿還用于熒光粉激活劑、無線電陶瓷、電子計算機(jī)記憶元件（磁泡）添加劑、和玻璃纖維助熔劑以及光學(xué)玻璃添加劑等.
镥（Lu） 1907年,韋爾斯巴赫和尤貝恩（G.Urbain）各自進(jìn)行研究,用不同的分離方法從"鐿"中又發(fā)現(xiàn)了一個新元素,韋爾斯巴赫把這個元素取名為Cp(Cassiopeium),尤貝恩根據(jù)巴黎的舊名lutece將其命名為Lu(Lutetium).后來發(fā)現(xiàn)Cp和Lu是同一元素,便統(tǒng)一稱為镥. 
镥的主要用途有（1）制造某些特殊合金.例如镥鋁合金可用于中子活化分析.（2）穩(wěn)定的镥核素在石油裂化、烷基化、氫化和聚合反應(yīng)中起催化作用.（3）釔鐵或釔鋁石榴石的添加元素,改善某些性能.（4）磁泡貯存器的原料.（5）一種復(fù)合功能晶體摻镥四硼酸鋁釔釹,屬于鹽溶液冷卻生長晶體的技術(shù)領(lǐng)域,實驗證明,摻镥NYAB晶體在光學(xué)均勻性和激光性能方面均優(yōu)于NYAB晶體.（6）經(jīng)國外有關(guān)部門研究發(fā)現(xiàn),镥在電致變色顯示和低維分子半導(dǎo)體中具有潛在的用途.此外,镥還用于能源電池技術(shù)以及熒光粉的激活劑等.
釔(Y)  1788年,一位以研究化學(xué)和礦物學(xué)、收集礦石的業(yè)余愛好者瑞典軍官卡爾·阿雷尼烏斯（Karl Arrhenius）在斯德哥爾摩灣外的伊特必村（Ytterby）,發(fā)現(xiàn)了外觀象瀝青和煤一樣的黑色礦物,按當(dāng)?shù)氐牡孛麨橐撂乇氐V（Ytterbite）.1794年芬蘭化學(xué)家約翰·加多林分析了這種伊特必礦樣品.發(fā)現(xiàn)其中除鈹、硅、鐵的氧化物外,還含有38%的未知元素的氧化物棗"新土".1797年,瑞典化學(xué)家埃克貝格（Anders Gustaf Ekeberg）確認(rèn)了這種"新土",命名為釔土（Yttria,釔的氧化物之意）. 
釔是一種用途廣泛的金屬,主要用途有:（1）鋼鐵及有色合金的添加劑.FeCr合金通常含0.5-4%釔,釔能夠增強(qiáng)這些不銹鋼的抗氧化性和延展性；MB26合金中添加適量的富釔混合稀土后,合金的綜合性能得到明顯的改善,可以替代部分中強(qiáng)鋁合金用于飛機(jī)的受力構(gòu)件上；在Al-Zr合金中加入少量富釔稀土,可提高合金導(dǎo)電率；該合金已為國內(nèi)大多數(shù)電線廠采用；在銅合金中加入釔,提高了導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度.
（2）含釔6%和鋁2%的氮化硅陶瓷材料,可用來研制發(fā)動機(jī)部件.（3）用功率400瓦的釹釔鋁石榴石激光束來對大型構(gòu)件進(jìn)行鉆孔、切削和焊接等機(jī)械加工.（4）由Y-Al石榴石單晶片構(gòu)成的電子顯微鏡熒光屏,熒光亮度高,對散射光的吸收低,抗高溫和抗機(jī)械磨損性能好.（5）含釔達(dá)90%的高釔結(jié)構(gòu)合金,可以應(yīng)用于航空和其它要求低密度和高熔點的場合.
（6）目前倍受人們關(guān)注的摻釔SrZrO3高溫質(zhì)子傳導(dǎo)材料,對燃料電池、電解池和要求氫溶解度高的氣敏元件的生產(chǎn)具有重要的意義.此外,釔還用于耐高溫噴涂材料、原子能反應(yīng)堆燃料的稀釋劑、永磁材料添加劑以及電子工業(yè)中作吸氣劑等.
鈧(Sc)  1879年,瑞典的化學(xué)教授尼爾森（L.F.Nilson, 1840~1899）和克萊夫（P.T.Cleve, 1840~1905）差不多同時在稀有的礦物硅鈹釔礦和黑稀金礦中找到了一種新元素.他們給這一元素定名為"Scandium"（鈧）,鈧就是門捷列夫當(dāng)初所預(yù)言的"類硼"元素.他們的發(fā)現(xiàn)再次證明了元素周期律的正確性和門捷列夫的遠(yuǎn)見卓識. 鈧比起釔和鑭系元素來,由于離子半徑特別小,氫氧化物的堿性也特別弱,因此,鈧和稀土元素混在一起時,用氨（或極稀的堿）處理,鈧將首先析出,故應(yīng)用"分級沉淀"法可比較容易地把它從稀土元素中分離出來.另一種方法是利用硝酸鹽的分極分解進(jìn)行分離,由于硝酸鈧最容易分解,從而達(dá)到分離的目的. 
用電解的方法可制得金屬鈧,在煉鈧時將ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的鋅為陰極電解之,使鈧在鋅極上析出,然后將鋅蒸去可得金屬鈧.另外,在加工礦石生產(chǎn)鈾、釷和鑭系元素時易回收鈧.鎢、錫礦中綜合回收伴生的鈧也是鈧的重要來源之一. 鈧在化合物中主要呈3價態(tài),在空氣中容易氧化成Sc2O3而失去金屬光澤變成暗灰色. 
鈧能與熱水作用放出氫,也易溶于酸,是一種強(qiáng)還原劑.  鈧的氧化物及氫氧化物只顯堿性,但其鹽灰?guī)缀醪荒芩?鈧的氯化物為白色結(jié)晶,易溶于水并能在空氣中潮解. 在冶金工業(yè)中,鈧常用于制造合金（合金的添加劑）,以改善合金的強(qiáng)度、硬度和耐熱和性能.如,在鐵水中加入少量的鈧,可顯著改善鑄鐵的性能,少量的鈧加入鋁中,可改善其強(qiáng)度和耐熱性. 在電子工業(yè)中,鈧可用作各種半導(dǎo)體器件,如鈧的亞硫酸鹽在半導(dǎo)體中的應(yīng)用已引起了國內(nèi)外的注意,含鈧的鐵氧體在計算機(jī)磁芯中也頗有前途. 在化學(xué)工業(yè)上,用鈧化合物作酒精脫氫及脫水劑,生產(chǎn)乙烯和用廢鹽酸生產(chǎn)氯時的高效催化劑.  在玻璃工業(yè)中,可以制造含鈧的特種玻璃. 在電光源工業(yè)中,含鈧和鈉制成的鈧鈉燈,具有效率高和光色正的優(yōu)點. 
自然界中鈧均以45Sc形式存在,另外,鈧還有9種放射性同位素,即40～44Sc和46～49Sc.其中,46Sc作為示蹤劑,已在化工、冶金及海洋學(xué)等方面使用.在醫(yī)學(xué)上,國外還有人研究用46Sc來醫(yī)治癌癥稀土資源.
稀土一詞是歷史遺留下來的名稱.稀土元素是從18世紀(jì)末葉開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn),當(dāng)時人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土.稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來的,又很稀少,因而得名為稀土.通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土或鈰組稀土；把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥釔稱為重稀土或釔組稀土.也有的根據(jù)稀土元素物理化學(xué)性質(zhì)的相似性和差異性,除鈧之外(有的將鈧劃歸稀散元素),劃分成三組,即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、钷；中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑；重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔.
這些稀土元素的發(fā)現(xiàn),從1794年芬蘭人加多林(J.Gadolin)分離出釔到1947年美國人馬林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷,歷時150多年.其中大部分稀土元素是歐洲的一些礦物學(xué)家、化學(xué)家、冶金學(xué)家等發(fā)現(xiàn)制取的.钷是美國人馬林斯基、格蘭德寧(L.E.Glendenin)和科列爾(C.D.Coryell)用離子交換分離,在鈾裂變產(chǎn)物的稀土元素中獲得的.過去認(rèn)為自然界中不存在钷,直到1965年,芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時發(fā)現(xiàn)了痕量的钷.

匿名用戶 | 2017-05-23 03:39