金力使命：讓稀土為人類節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出更大貢獻(xiàn),。

企業(yè)愿景：世界永磁節(jié)能電機(jī)行業(yè)首選戰(zhàn)略合作伙伴。

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8,、釔及其應(yīng)用

釔是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)稀土元素,。釔位于元素周期表中ⅢB族，但它不是“鑭系家族”成員,。我國(guó)不但擁有儲(chǔ)量居世界第一的內(nèi)蒙古白云鄂博輕稀土礦山,，還擁有南嶺地區(qū)我國(guó)特有的重稀土資源，我國(guó)氧化釔工業(yè)儲(chǔ)量達(dá)22萬噸,，占世界總儲(chǔ)量51萬噸的43%,，也居世界首位。由于自然界重稀土資源遠(yuǎn)少于輕稀土,，按照“物以稀為貴”的原則,，重稀土價(jià)值普遍高于輕稀土，限制了重稀土的廣泛應(yīng)用,。但釔由于資源充足,，性能優(yōu)異，成為重稀土家族中用途最為廣泛的一員,。

金屬釔是鎂、鋁、鈦等有色金屬的優(yōu)良凈化劑和改性添加劑,。釔鎂合金擁有良好的高溫機(jī)械性能和優(yōu)異的高溫抗氧化性能,，可用作航空、航天,、家用電器和機(jī)器人等方面的結(jié)構(gòu)材料,。眾所周知，稀土硅鐵鎂中間合金是生產(chǎn)球墨鑄鐵的球化劑,，如果采用釔基重稀土合金作為球化劑,，由于釔具有優(yōu)良的抗球化衰退作用，特別適合于生產(chǎn)水輪機(jī)主軸等大斷面球鐵鑄件,。

釔最為廣泛的用途還是各種功能材料,。在發(fā)光材料、激光材料,、高溫超導(dǎo)材料和精密陶瓷材料等領(lǐng)域中釔都顯示出特別優(yōu)異的性能,。

20世紀(jì)60年代，以銪為激活劑,、釔化合物為基質(zhì)材料的紅色熒光粉誕生,，包括銪激活的釩酸釔（YVO4∶Eu3+）、氧化釔（Y2O3∶Eu3+）和硫氧化釔（Y2O2S∶Eu3+）紅色熒光粉很快被應(yīng)用于彩色電視顯象管（CRT）中,，解決了彩電三基色中紅色不純正的難題,，使彩電畫面的色彩質(zhì)量產(chǎn)生飛躍性提高，能夠更加逼真地再現(xiàn)五光十色的大千世界,。以釔為基質(zhì)材料的多種紅色熒光粉還被用于新型電光源和平面顯示,，如稀土三基色紅色熒光粉（Y2O3∶Eu3+），已被廣泛應(yīng)用于各種緊湊型和直管型稀土節(jié)能燈,，用于取代鎢絲白熾燈,，可節(jié)電80%，而且照物色彩不失真,，被稱為新型綠色節(jié)能照明產(chǎn)品,。這類紅色熒光粉還被用于等離子平面顯示，即當(dāng)前十分流行的壁掛式等離子彩電,。也被用于投影電視用紅色熒光粉（Y2O3∶∶Eu3+）,。釔還被用于長(zhǎng)余輝熒光材料，如以銩為激活劑的硫氧化釔（Y2O2S∶Tm3+）制得的橙黃色長(zhǎng)余輝熒光粉,，以釤為激活劑的硫氧化釔（Y2O2S∶Sm3+）紅色長(zhǎng)余輝熒光粉,，都可用于夜間自發(fā)光顯示器件。

釔鋁石榴石（Y3Al5O12,，簡(jiǎn)稱YAG）是用途十分廣泛的一類晶體材料,。摻釹釔鋁石榴石（YAG∶Nd）激光晶體具有良好的光學(xué)均勻性，機(jī)械強(qiáng)度高，物化性能穩(wěn)定,，導(dǎo)熱系數(shù)高,，激光性能良好及生長(zhǎng)工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，在室溫下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)脈沖運(yùn)轉(zhuǎn),，是目前固體激光材料中用量最大的激光晶體,。廣泛用于激光打孔與焊接、激光測(cè)距,、激光制導(dǎo)和醫(yī)用激光手術(shù)刀等方面,，已是軍用固體激光技術(shù)的支柱材料。摻釹硼酸釔鋇YBa3(BO3)3∶Nd+3等新型激光晶體,，可產(chǎn)生1060nm波長(zhǎng)的激光輸出,。用其制成的固體激光器可用于光譜學(xué)、生物醫(yī)學(xué),、軍事等諸多領(lǐng)域,。釔鋁石榴石還被用作熒光材料，如以鋱為激活劑,，以釔鋁鎵石榴石為主要基質(zhì)的綠色熒光粉被用于投影電視,。

在最新型的照明技術(shù)——半導(dǎo)體照明（LED）中，釔也能派上用場(chǎng),?？梢员凰{(lán)光有效激發(fā)的發(fā)黃光的鈰激活的稀土石榴石熒光體（Y，Gd）3(Al,Ga)5O12∶Ce3+與藍(lán)色I(xiàn)nGaN LED芯片相結(jié)合,，可實(shí)現(xiàn)新型半導(dǎo)體照明——白光LED,，我國(guó)采用這種熒光體制作白光LED的技術(shù)已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

氧化釔是固體電解質(zhì)和精密陶瓷的優(yōu)良穩(wěn)定劑,。用氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯（YSZ）用途十分廣泛,。把氧化釔固溶于氧化鋯中，可以消除材料加熱冷卻時(shí)由于相變膨脹收縮引起的破壞,。含Y2O38%的YSZ已被用作固體氧化物燃料電池（SOFC）的電解質(zhì),。釔還被用做這種燃料電池的多孔陽(yáng)極Ni-（Zr，Y）O2-X,。這種固體燃料電池可以用柴油,、煤氣為燃料發(fā)電，電能轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60%以上,，被看作是繼水電,、火電和核電之后第四代發(fā)電技術(shù)，其中SOFC最具代表性,。一旦在工業(yè)上大量推廣,，將成為釔的一大消費(fèi)領(lǐng)域,。氧化釔穩(wěn)定四方結(jié)構(gòu)的氧化鋯可以與二硫化鉬制備自潤(rùn)滑陶瓷復(fù)合材料。該材料具有團(tuán)聚少,，燒結(jié)活性高,，均勻性好和摩擦系數(shù)與磨損系數(shù)小的優(yōu)良特性。

用釔穩(wěn)定的氧化鋯制作的人造鉆石,，俗稱鋯鉆，具有優(yōu)異的硬度和光學(xué)性質(zhì),。在高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化硅（Si3N4）加入4%~8%的Y2O3作為致密助劑,，可以大大增強(qiáng)陶瓷材料的強(qiáng)度和韌性，這種具有優(yōu)良耐磨和耐沖擊韌性的陶瓷材料可用于燃汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),、耐磨另部件,、切削金屬刀頭刀具等方面。

20世紀(jì)80年代,，釔鋇銅氧（YBCO）高溫超導(dǎo)材料的誕生,，引發(fā)了世界性稀土高溫超導(dǎo)材料的研發(fā)熱潮，但由于材料的穩(wěn)定性問題,，一直未能工業(yè)化大量使用,。2004年，我國(guó)采用釔鋇銅氧高溫超導(dǎo)薄膜研制成功的CDMA移動(dòng)通信用高溫超導(dǎo)濾波器系統(tǒng),，使釔鋇銅氧高溫超導(dǎo)材料在我國(guó)首次獲得實(shí)際應(yīng)用,，并使我國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)濾波器在移動(dòng)通信中應(yīng)用的國(guó)家，標(biāo)志著稀土高溫超導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用時(shí)代,。

純釩酸釔晶體是長(zhǎng)距離光纖通訊用優(yōu)質(zhì)材料,，是性能極佳的雙折射晶體，具有雙折射率大,、透過率高,、透光波段范圍寬、抗潮解和易加工等特點(diǎn),，可廣泛應(yīng)用于光纖傳輸?shù)臒o源器件中,，使傳輸光信號(hào)增大約十倍，提升信號(hào)強(qiáng)度,，補(bǔ)償了傳輸損耗,。釔還被用于光學(xué)玻璃，如在具有高折射,、低色散性能的鑭系光學(xué)玻璃中加入氧化釔（5%~15%）,，可以抑制晶化（失透）傾向，提高材料的使用穩(wěn)定性,?！?/span>

9,、鋱及其應(yīng)用

鋱屬于重稀土，在地殼中的豐度很低,，僅為1.1ppm,在稀土元素中排列第14位,，僅僅高于銩、镥和钷,。在我國(guó)白云鄂博稀土礦中,，氧化鋱?jiān)诳傁⊥林姓加辛坎蛔?.01%，就是在含鋱最高的高釔離子型重稀土礦中,，鋱的含量也僅占總稀土的1.1~1.2%,，可見它屬于稀土元素系列中的“貴族”。它具有像其它稀土金屬一樣的化學(xué)活潑性,，能與許多非金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，并與金屬元素形成合金或金屬間化合物?；瘜W(xué)反應(yīng)中可呈正三價(jià)和正四價(jià),，其氧化物分子式通常寫成Tb4O7，相當(dāng)于兩個(gè)TbO2和一個(gè)Tb2O3,。雖然早在1843年瑞典的莫桑德（Karl G.Mosander）就在“釔土”中發(fā)現(xiàn)了鋱,，但100多年來，由于鋱的稀缺和貴重,，使它長(zhǎng)期未獲得實(shí)際應(yīng)用,。

近30年來，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,，一批新型鋱基稀土功能材料應(yīng)運(yùn)而生,，鋱才顯示出其特有的才能。鋱的應(yīng)用大多涉及技術(shù)密集和知識(shí)密集型尖端技術(shù)領(lǐng)域,，經(jīng)濟(jì)效益顯著,，有著誘人的發(fā)展前。而鋱正是許多優(yōu)質(zhì)綠色熒光粉不可缺少的組份,。如果說是稀土彩電紅色熒光粉的誕生刺激了對(duì)釔和銪的需求,，那么燈用稀土三基色綠色熒光粉則推動(dòng)了鋱的應(yīng)用發(fā)展。在新型半導(dǎo)體照明用藍(lán)光激發(fā)的白色LED用熒光粉中也使用了鋱做激活劑,?？捎脕碇谱麂堜X磁光晶體熒光粉，利用藍(lán)光發(fā)光二極管作為激發(fā)光源,，產(chǎn)生的熒光與該激發(fā)光混色產(chǎn)生純白色光,。

鋱還被用做醫(yī)用X射線增強(qiáng)屏的熒光粉激活劑，主要有有Gd2O2S∶Tb3+,、GdTaO4∶Tb3+,、Gd2SiO5∶Tb3+和Gd3Ga5O12∶Tb3+等,，可大大提高X射線轉(zhuǎn)化成光學(xué)圖象的靈敏度，提高X光片的清晰度,，并能大大減少X射線對(duì)人體的幅照劑量（減少50%以上）,。用鋱制造的電致發(fā)光材料，主要有以鋱為激發(fā)劑的硫化鋅綠色熒光粉,。

材料在磁場(chǎng)作用下發(fā)生長(zhǎng)度或體積變化的現(xiàn)象稱磁致伸縮,。鋱鏑鐵磁致伸縮材料是20世紀(jì)80年代新開發(fā)出來的新型功能材料，其磁致伸縮系數(shù)比一般磁致伸縮材料高約100～1000倍,，因此被稱為超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Materials,GMM）,。它能實(shí)現(xiàn)磁電能與機(jī)械能的高效轉(zhuǎn)換，具有轉(zhuǎn)換效率高,、驅(qū)動(dòng)電壓低、體積小,、承受高壓性強(qiáng),、適于低頻工作等優(yōu)點(diǎn)，通過與計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合,，可以派生出一系列新技術(shù),、新工藝和新設(shè)備。最初主要用于海洋聲納技術(shù),，目前已廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械致動(dòng)器,、傳感器、換能器,、衛(wèi)星定位系統(tǒng),、微型助聽器、閥門控制,、精密車床,、機(jī)器人、蠕動(dòng)馬達(dá),、阻尼減振和飛機(jī)機(jī)翼調(diào)節(jié)器等,。美國(guó)邊緣技術(shù)公司（EdgeTechnologies）于1989年開始生產(chǎn)鋱鏑鐵超磁致伸縮材料，并將其商品牌號(hào)定名為Terfenol-D,，隨后瑞典,、日本、俄羅斯,、英國(guó)和澳大利亞等也相繼研究開發(fā)出鋱鏑鐵超磁致伸縮材料,。

金屬鋱和鋱鐵合金被用作高性能釹鐵硼永磁材料的改性添加劑。為了提高釹鐵硼永磁材料的矯頑力和使用溫度性能,，往往要加入鋱和鏑,，以加鋱的效果最好,。

價(jià)格已成為制約大量使用鋱的重要因素。但許多功能材料又離不開它,，只好本著“好鋼用在刀刃上”的原則,，盡可能節(jié)約用鋱　我國(guó)南方離子型稀土礦，特別是江西贛州龍南地區(qū)的高釔型離子型稀土礦,，是含鋱量最高的稀土礦,，成為當(dāng)今世界鋱的主要礦源地。

10,、鏑及其應(yīng)用

鏑在地殼中的豐度為 6ppm ,，在重稀土中僅低于釔，算是比較富存的重稀土元素,，為其應(yīng)用提供了良好的資源基礎(chǔ),。鏑除了擁有稀土元素共有的化學(xué)活性，可以作為混合稀土金屬和化合物使用外,，還具有優(yōu)異的光,、電、磁和核性質(zhì),，可用于制造多種功能材料,，在許多高技術(shù)領(lǐng)域中起著越來越重要的獨(dú)特作用。

金屬鏑被用作提高釹鐵硼永磁材料矯頑力的添加劑,。矯頑力是衡量永磁材料性能的重要參數(shù),。表明一種磁體抵抗外加反磁場(chǎng)的能力，磁體矯頑力越高,，越不容易退磁,，使用期越長(zhǎng)久。在釹鐵硼磁體中添加 2 ~ 3% 的鏑,，就能顯著提高磁體的矯頑力 ( 抗退磁能力 ) ,，已成為高性能釹鐵硼永磁材料的必需添加元素。

鏑是制備稀土超磁致伸縮材料鋱鏑鐵合金（ Terfenol ）的必需元素,，該合金中有一半成份為鏑和鋱,，有時(shí)加入鈥，其余為鐵,。鋱鏑鐵磁致伸縮材料在磁場(chǎng)作用下發(fā)生長(zhǎng)度或體積變化,，是近年來新開發(fā)出來的新型功能材料，其磁致伸縮系數(shù)比一般磁致伸縮材料高數(shù)百甚至上千倍,，因此被稱為超磁致伸縮材料（ Giant Magnetostrictive Materials,GMM ）,。 2000 年以來，鋱鏑鐵稀土超磁致伸縮材料的市場(chǎng)平均年增長(zhǎng)率一直保持在 50 ％以上,，其快速發(fā)展勢(shì)頭與釹鐵硼永磁材料不相上下,。

金屬鏑可被用做磁光存貯材料,，這類材料屬于稀土與過渡金屬的非晶態(tài)薄膜 RE-TM, 其中 RE ＝ Gd 、 Tb ,、 Dy ,， TM=Fe,Co 。 RE-TM 非晶態(tài)垂直磁化膜具有較大各向異性,，存儲(chǔ)密度高,，具有較高的記錄速度和讀數(shù)敏感度。因?yàn)槭欠蔷B(tài),，故反射均勻,，信噪比高，信號(hào)質(zhì)量好,。金屬鏑還能同一些有色金屬和貴金屬形成合金,，如在銀合金中加入鏑的膜濺射靶材，可用作平板型顯示裝置用的布線膜或反射膜,。

三價(jià)鏑可用作熒光粉激活劑,，目前主要用于稀土長(zhǎng)余輝熒光粉。由于玻璃可以摻雜較高濃度的稀土激活離子,，以玻璃做為長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的基質(zhì)可以制成長(zhǎng)余輝發(fā)光玻璃和發(fā)光釉料，不僅可以用于藝術(shù),、器皿和燈用玻璃還可用于儀表盤和標(biāo)志指示等方面,。

鏑的鹵化物被用作金屬鹵化物發(fā)光材料，用于制造新型照明光源鏑燈,。日光色鏑燈適用于電影電視拍攝與演播,、體育場(chǎng)館、展覽館大廳,、建筑工地和碼頭照明,、舞臺(tái)追光、彩色印刷,、照相制版,、曬版光源等方面。它正成為首都奧運(yùn)會(huì)比賽場(chǎng)館照明的主角,。鏑也可通過與鈥,、鉺、鈧等其它稀土的碘化物和溴化物組合,，制成不同顏色的光源材料,。廣泛應(yīng)用于廣場(chǎng)、機(jī)場(chǎng),、建筑物,、廣告牌立體裝飾照明,。鏑燈目前正由室外照明向室內(nèi)照明發(fā)展，用于賓館大廳,、展館與商場(chǎng)櫥窗,、車間照明等。反射型日光色鏑燈在蘭紫光到橙紅光的廣闊光譜區(qū)域內(nèi)輻射強(qiáng)度大,，紅外輻射小,，具有光線集中，光利用率高的特點(diǎn),，是農(nóng)科試驗(yàn),、培養(yǎng)農(nóng)作物，加速植物生長(zhǎng)的理想光源,。適用于各種人工氣候箱,、人工生物箱、溫室等場(chǎng)合作為人工輻射光源,?？捎苗C的鎢酸鹽制得發(fā)光薄膜。

鏑還被用于磁泡存儲(chǔ)材料,。磁泡材料是指在一定外加磁場(chǎng)作用下具有磁泡疇的磁性薄膜材料,，可用作信息存儲(chǔ)器，用于軍用微機(jī),、飛行記錄器,、終端機(jī)、電話交換機(jī),、數(shù)控機(jī)床,、機(jī)器人等方面。

鏑的化合物在煉油和化學(xué)工業(yè)中可作催化劑,。如在鐵氧基氨合成催化劑中加入鏑作為結(jié)構(gòu)助劑,，可以提高催化劑的催化活性和耐熱性能。氧化鏑可用作高頻介電陶瓷構(gòu)件材料,，其結(jié)構(gòu)為 MgO-BaO-Dy 2 O n -TiO 2 ,，可用于介電諧振器、 介電濾波器,、介電雙工器和通訊裝置,。 由于鏑元素具有熱中子俘獲截面積大（ 1100 靶）的特性，在原子能工業(yè)中可用作原子能反應(yīng)堆的控制材料和減速劑,，也可用于測(cè)定中子能譜,。

11、鈥及其應(yīng)用

鈥在鑭系元素中位于鏑之后，屬于重稀土,，在地殼中的豐度為1.4ppm,，也是稀土中的稀有者，他除了具有稀土所共有的物理和化學(xué)性質(zhì),，特別是重稀土元素的特性外,，和其它單一稀土元素相比，對(duì)其獨(dú)當(dāng)一面的本征特性挖掘得還不夠,，尚缺乏獨(dú)特而又量大面廣的應(yīng)用領(lǐng)域,，其應(yīng)用市場(chǎng)還有待進(jìn)一步開拓。

目前鈥的主要用途是用作制造固體激光材料,。是理想的手術(shù)激光光源,，目前鈥激光器已成功地用于眼科、外科,、內(nèi)科,、婦科、耳鼻喉科,、心血管科,、皮膚科、泌尿外科,、椎間盤突出,、腎結(jié)石等眾多領(lǐng)域。由于對(duì)人眼安全,，用鈥激光治療青光眼等眼病,，可以減少患者手術(shù)的痛苦。鈥激光用于治療泌尿系統(tǒng)各種病癥,，利用其獨(dú)特的熱汽化作用，手術(shù)無切口,、無并發(fā)癥,，不出血，術(shù)后疼痛輕,，愈合快,，可不住院。因而醫(yī)學(xué)界稱鈥激光技術(shù)的應(yīng)用是泌尿外科醫(yī)療劃時(shí)代的技術(shù)革命,。

美國(guó)在激光醫(yī)療方面一直處于世界領(lǐng)先地位,，各種激光醫(yī)療儀器和醫(yī)療技術(shù)不斷出現(xiàn)。美國(guó)2/3以上的門診機(jī)構(gòu)都擁有激光醫(yī)療設(shè)備,，其中稀土鈥,、釹激光醫(yī)療設(shè)備占有很大比例。

像激光釹玻璃一樣，三價(jià)鈥離子也可用做激光玻璃,，其優(yōu)點(diǎn)是：易于制備,，利用熱成型和冷加工可制得不同尺寸和形狀，比激光晶體靈活性大,，既可拉成直徑小至微米的纖維,，又可制成幾厘米直徑和幾米長(zhǎng)的棒材或圓盤件。鈥激光玻璃是一種輸出脈沖能量大,、輸出功率高的固體激光材料,，用其制成的大型激光器可可用于進(jìn)行熱核聚變研究。

鈥還被用作化學(xué)計(jì)量激光材料,。輸出激光波長(zhǎng)為2μm的HoF3是早在20世紀(jì)70年代就被首先發(fā)現(xiàn)的化學(xué)計(jì)量激光材料,。化學(xué)計(jì)量激光材料潛在用途將是在集成光學(xué),、光通訊,、測(cè)距等方面，并預(yù)示著在未來光計(jì)算機(jī)與半導(dǎo)體激光器將會(huì)有一番激烈的競(jìng)爭(zhēng),。

    摻雜鈥離子的LN和LT光學(xué)超晶格材料更是集優(yōu)秀非線性光學(xué)性質(zhì)和稀土離子豐富的光譜特性于一身,，在單一泵光的激勵(lì)之下，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)位相匹配倍頻與頻率上轉(zhuǎn)換這兩種截然不同的過程,，獲得上轉(zhuǎn)換與倍頻光的同時(shí)輸出,，從而填補(bǔ)了短波長(zhǎng)激光器與雙波長(zhǎng)激光器研究中的一個(gè)空白，可望在全色顯示,、激光醫(yī)療,、光通訊等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

鈥的另一個(gè)主要用途是用作金屬鹵化物燈添加劑,。金屬鹵化物燈是一種氣體放電燈,，它是在高壓汞燈基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，實(shí)質(zhì)上是一種添加了金屬鹵化物的高壓汞燈,。

鈥作為添加組分,，還可用于改善許多其它功能材料的性能，如鈥作為重稀土加入高性能鐵硼永磁材料中,，能提高材磁體其某些性能,；在鋱鏑鐵磁致伸縮合金Terfenol-D中加入少量的鈥，可以降低合金飽和磁化所需要的外場(chǎng),；以銪為主激活劑,，以鈥、鉺等為共激活劑,，可以制備堿土金屬鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉,；用摻鈥的光纖可以制作光纖激光器,、光纖放大器、光纖傳感器等光通訊器件,；摻鈥的氟亞碲酸鹽玻璃可用于制造放大器光學(xué)元件,；以摻雜鈥的鈦酸鋇為主要組分，鈣鎂硅酸鹽為次要組分的復(fù)合氧化物,，可用于制造介電陶瓷和單塊陶瓷電容器,，具有很高的使用可靠性。我們深信,，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,，鈥也會(huì)象其他稀土元素一樣，在不遠(yuǎn)的將來,，為我們展示出更加美好的應(yīng)用前景,。