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1、关于稀土金属的应用， 我们选取铈和钇为代表进行说明。它们的主要用途是 制造光学材料，铁合金，环保材料，高温超导，精密陶瓷，抗癌以及龙作物的生 长调节剂等。 铈有一个显著的化学特性，除了象其他稀土元素通常以三价状态存在以外， 他还会以四价状态稳定存在。这种离子价态的差异性必然扩大化学性质的差异 性，利用这种差异性就能比较容易地铈同相邻的其他稀土元素分离出来。尽管如 此由于化学家们被困惑在不断发现新稀土的“迷宫”中，直到发现“铈土”的 83 年后，才为铈（也是稀土）找到第一个用途用作汽灯纱罩的发光增强剂。 1886年，奥地利人韦尔斯巴赫发现，将99%的氧化钍和 1%的氧化铈加热时，会 发出强光，由
2、于煤气灯纱罩可以大大提高汽灯的亮度。而汽灯在当时电灯未普电 灯的欧洲是主要的照明光源，因此在家庭，工业，商业都有重要意义。1903 年， 还是那个奥地利人韦尔巴赫， 发现铈铁合金在机械摩擦下能产生火花，可以用来 制造打火石。 1910 年，发现了铈的第三大用途，用于探照灯和电影放映机的电 弧碳棒。这样提高了可见光转换效率。而探照灯铈战争防空的重要工具。电弧碳 棒也曾经是放映电影的不可缺少的光源。此外，氧化铈作为玻璃添加剂， 能吸收 紫外线和红外线，并且能降低车内温度。 从 1997 年起，日本汽车全部加入氧化 铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000t，美国有约 1000t。 铈在冶金
3、中有重要应用。在铁水中加入Ce 后，可净化铁水。如脱氧(生成 CeO2)，脱硫(生成 CeS, Ce3S4及 CeS2:等)，使铁的性能更好。在铸铁中加入纯度 90%的 Ce 后，可制成蠕墨铸铁，以提高抗拉强度、屈服强度及延伸率等。用铈 铁合金 (含 Ce50%Fe10%) 加入生铁中制成的球墨铸铁， 可达到“以铁代钢”和 “以 铸代锻”的要求，并用于制造汽车曲轴，农业机械和化工设备等，其使用效果明 显。在钢中加人 Ce后，可净化钢液， 改变钢中夹杂物的形态及分布，细化晶粒， 微合金化和抗氢脆等， 以提高钢的性能。 如钢中加人铈能脱氧脱硫， 以达到净化 钢水提高钢的性能。 在不锈钢中加铈合金后
4、， 可改善钢的锻造加工性能。 在铸钢 (如高铬钢 )中加人 0.15%-0.25%铈后，可阻止铬钢浮渣的形成， 提高钢水流动性。 在钢中加人 0.01-0.1%钵后，能提高钢的耐腐蚀性达25%-30%。在高强度低合金 钢加人 0.01-0.02 %铈后，可提高钢的韧性和抗腐蚀性。 除此以外，铈还广泛用于环境材料。 它为原子序数为 58 镧系元素， 具有特 殊的 4f 外电子层结构 4f15d16s2和丰富的能级，表现出特殊的物理和化学性能， 作为最丰富的稀土元素， 在环境保护中起着积极的作用。 我国能源结构以煤为主， 每年排放的 SO2和 NOx 总量居世界首位，酸雨覆盖面积日趋增大，因此，对
5、烟 气脱硫、脱硝的处理迫在眉睫。 钇为稀土元素 ,其化学性质非常活泼 ,在空气中容易氧化失去金属光泽,与其 他元素化合主要呈正二价或正三价态,所形成的化合物具有高熔点、 热稳定性好、 以及良好的发光辐射性能等特点。 钇镁合金拥有良好的高温机械性能和优异的高 温抗氧化性能，可用作航空、航天、家用电器和机器人等方面的结构材料。日本 开发出具有高强度、高延展性、耐热、质轻的含钇2%的镁合金，声称是世界上 强度最高的镁合金，其强度至少是普通镁合金的2.5 倍。在其横截面积为l 平方 毫米的合金丝上挂60 千克的重物也不会变形，同时具有高强度和高延展性 在最新型的照明技术半导体照明(LED)中，钇也能派上用场。我国采用这 种荧光体制作白光比D 的技术已达到了国际先进水平。 钇的放射性同位素钇 90 可用于治疗淋巴肿瘤，利用其释放的射线可以 与抗癌药物单克隆抗体联合，形成“交叉火力”，深入肿瘤内部杀死癌细胞。比单独药物治疗效果更为显著。 因放射线释放仅在放射源周围5 毫米范围内， 对正 常组织的损害比较小。
