稀土为什么被称为工业维生素和新材料之母

百千奇说 2025-04-11 10:37:41

稀土是元素周期表中的镧系元素(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)以及与镧系元素化学性质相似的钪和钇,共17种金属元素的总称。

这些元素的氧化物多呈土状,且在自然界中通常共生,难以单独分离,因此得名“稀土”。

稀土因其独特的物理和化学性质,在多个领域具有不可替代的作用:

永磁材料:稀土永磁材料(如钕铁硼)是磁性能最高的永磁材料,广泛应用于电机、风力发电、电动汽车等领域。

储氢材料:稀土储氢合金(如LaNi5)可用于安全高效地储存氢气,在氢能领域有重要应用。

石油化工:稀土催化剂可提高石油裂化效率,降低能耗。

冶金工业:稀土金属可改善金属材料的性能,如提高强度、耐腐蚀性等。

光学材料:稀土元素可用于制造激光器、光纤放大器等光学器件。

环保领域:稀土催化剂可用于汽车尾气净化,减少污染物排放。

稀土被称为“工业维生素”和“新材料之母”,其重要性体现在:

稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。

比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。

稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。

从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。

经济价值:

稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;

稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;

稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。

资源稀缺性:

尽管稀土在地壳中储量并不少,但开采和提炼难度大,且分布不均,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、前苏联、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。

研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。

稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。

大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。

玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。

喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。

我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。

我国以23%的稀土资源承担了世界90%以上的市场供应。

我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,为我国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。

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,地质科学工作中已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化地。但集中分布在内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山和山东微山等地,形成北、南、西、东的分布格局,并且有北轻南重的分布特点。

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