Ievads retzemju metālu pielietojumā
Retzemju elementi ir pazīstami kā "rūpnieciskie vitamīni", tiem ir neaizstājamas izcilas magnētiskās, optiskās un elektriskās īpašības, kas ir ļoti svarīgas produktu veiktspējas uzlabošanai, produktu daudzveidības palielināšanai un ražošanas efektivitātes uzlabošanai. Retzemju elementu lielās lomas dēļ to izmantošana ir kļuvusi par svarīgu elementu produktu struktūras uzlabošanā, zinātniskā un tehnoloģiskā satura uzlabošanā, tehnoloģiskā progresa veicināšanā nozarē un ir plaši izmantota metalurģijā, militārajā rūpniecībā, naftas ķīmijā, stikla keramikā, lauksaimniecībā un jaunu materiālu ražošanā, kā arī citās jomās.
Metalurģijas rūpniecība
Retzemju metāli metalurģijas jomā tiek izmantoti vairāk nekā 30 gadus, un tie ir izveidojuši nobriedušākas tehnoloģijas un tehnoloģijas, retzemju metāli tēraudā, krāsainajos metālos, aizņem plašu jomu un tām ir plašas perspektīvas. Retzemju metāli vai fluorīds, silikāts, kas pievienots tēraudam, var veikt rafinēšanu, desulfurizāciju, vidējas un zemas kušanas temperatūras kaitīgo piemaisījumu noņemšanu un var uzlabot tērauda apstrādes veiktspēju; To plaši izmanto automobiļu, traktoru, dīzeļdzinēju un citu mašīnu ražošanas nozarē, retzemju metāli, kas pievienoti magnijam, alumīnijam, varam, cinkam, niķelim un citiem krāsaino metālu sakausējumiem, var uzlabot sakausējumu fizikālās un ķīmiskās īpašības, kā arī uzlabot sakausējumu mehāniskās īpašības istabas temperatūrā un augstā temperatūrā.
Tā kā retzemju elementiem piemīt izcilas fizikālās īpašības, piemēram, optiskās un elektromagnētiskās, no tiem var izgatavot jaunus materiālus ar atšķirīgām īpašībām un plašu citu materiālu klāstu, kas var ievērojami uzlabot citu produktu kvalitāti un veiktspēju. Tāpēc pastāv nosaukums "rūpnieciskais zelts". Pirmkārt, retzemju elementu pievienošana var ievērojami uzlabot tanku, lidmašīnu, raķešu, tērauda, alumīnija sakausējumu, magnija sakausējumu, titāna sakausējumu taktisko veiktspēju. Turklāt retzemju elementus var izmantot arī elektronikā, lāzeros, kodolrūpniecībā, supravadošos un daudzās citās augsto tehnoloģiju smērvielās. Retzemju tehnoloģija, reiz izmantota militārajā jomā, neizbēgami radīs lēcienu militārajā zinātnē un tehnoloģijā. Savā ziņā ASV armijas pārliecinošā kontrole pār vietējiem kariem pēc aukstā kara, kā arī spēja nevaldāmi un publiski nogalināt ienaidnieku ir saistīta ar retzemju tehnoloģiju pārcilvēcisko klasi.
Naftas ķīmija
Retzemju metālus var izmantot naftas ķīmijas jomā, lai izgatavotu molekulāro sietu katalizatorus ar augstu aktivitāti, labu selektivitāti, spēcīgu izturību pret smago metālu saindēšanos un citām priekšrocībām, tādējādi aizstājot alumīnija silikāta katalizatorus naftas katalītiskās krekinga procesā; tā apstrādes gāzes tilpums ir 1,5 reizes lielāks nekā niķeļa alumīnija katalizatoram, un šunbutila gumijas un izoprēna gumijas sintēzes procesā, izmantojot ciklāna skābes retzemju - trīs izobutilalumīnija katalizatoru, iegūtā produkta veiktspēja ir laba, ar mazāku aprīkojuma līmes daudzumu, stabilu darbību, īsu pēcapstrādes procesu un citām priekšrocībām; un tā tālāk.
Stikla keramika
Retzemju elementu pielietojuma apjoms Ķīnas stikla un keramikas rūpniecībā kopš 1988. gada ir pieaudzis vidēji par 25%, 1998. gadā sasniedzot aptuveni 1600 tonnas, un retzemju stikla keramika ir ne tikai tradicionālie rūpniecības un dzīves pamatmateriāli, bet arī galvenie augsto tehnoloģiju jomas pārstāvji. Retzemju oksīdus vai apstrādātus retzemju koncentrātus var izmantot kā pulēšanas pulverus, ko plaši izmanto optiskajā stiklā, briļļu lēcās, attēlveidošanas lampās, osciloskopa lampās, plakanā stikla, plastmasas un metāla galda piederumu pulēšanā; Lai noņemtu zaļo krāsu no stikla, retzemju oksīdu pievienošana var radīt dažādus optiskā stikla un speciālā stikla pielietojumus, tostarp infrasarkano staru, UV absorbējošu stiklu, skābju un karstumizturīgu stiklu, rentgena staru izturīgu stiklu utt., keramikas un emaljas glazūrā var pievienot retzemju elementus, kas var samazināt glazūras plaisāšanu un piešķirt izstrādājumiem dažādas krāsas un spīdumu, ko plaši izmanto keramikas rūpniecībā.
Lauksaimniecība
Rezultāti liecina, ka retzemju elementi var uzlabot augu hlorofila saturu, pastiprināt fotosintēzi, veicināt sakņu attīstību un palielināt barības vielu uzsūkšanos sakņu sistēmā. Retzemju elementi var arī veicināt sēklu dīgšanu, palielināt sēklu dīgtspēju un veicināt stādu augšanu. Papildus iepriekšminētajām galvenajām lomām tiem ir arī spēja uzlabot noteiktu kultūraugu izturību pret slimībām, aukstumu un sausumu. Liels skaits pētījumu ir arī parādījuši, ka atbilstošas retzemju elementu koncentrācijas lietošana var veicināt barības vielu uzsūkšanos, pārveidošanu un izmantošanu augos. Retzemju elementu izsmidzināšana var uzlabot ābolu un citrusaugļu Vc saturu, kopējo cukura saturu un cukura-skābes attiecību, kā arī veicināt augļu krāsošanos un priekšlaicīgu nogatavošanos. Tie var kavēt augļu pūšanas spēju uzglabāšanas laikā un samazināt puves ātrumu.
Jauni materiāli
Retzemju ferīta bora pastāvīgā magnēta materiāls ar augstu atlikušo magnētismu, augstu ortopēdisko spēku un augstu magnētiskās enerģijas uzkrāšanu un citām īpašībām tiek plaši izmantots elektronikas un kosmosa rūpniecībā, kā arī vēja turbīnu piedziņai (īpaši piemērots jūras enerģijas ražošanas stacijām); - alumīnija granātus un niobija stiklu, kas izgatavoti no augstas tīrības pakāpes cirkonija, var izmantot kā cietus lāzera materiālus; retzemju bora magnētus var izmantot, lai izgatavotu elektroniski izstarotus katoda materiālus; niobija-niķeļa metāls ir nesen izstrādāts ūdeņraža uzglabāšanas materiāls 20. gadsimta 70. gados; un hromskābe ir augstas temperatūras termoelektrisks materiāls. Pašlaik no niobija bāzes oksīdiem izgatavotie supravadošie materiāli, uzlabojot niobija bāzes skābekļa elementus pasaulē, var iegūt supravadītājus šķidrā slāpekļa temperatūras zonā, kas ir izrāviens supravadošo materiālu attīstībā. Turklāt retzemju elementus plaši izmanto arī gaismas avotos, piemēram, fosforos, uzlabotos ekrāna fosforos, trīskrāsu fosforos, fotokopētos gaismas pulveros (bet retzemju elementu augstāko izmaksu dēļ apgaismojuma pielietojums pakāpeniski samazinājās), projekcijas televizoru planšetdatoros un citos elektroniskos izstrādājumos; tas var palielināt savu ražu par 5–10%, tekstilrūpniecībā retzemju elementu hlorīdu plaši izmanto arī kažokādu miecēšanā, kažokādu krāsošanā, vilnas krāsošanā un paklāju krāsošanā, un retzemju elementus var izmantot automobiļu katalītiskos neitralizatoros, lai samazinātu galvenos piesārņotājus dzinēja izplūdes gāzēs netoksiskos savienojumos.
Citi pielietojumi
Retzemju elementus izmanto arī dažādos digitālajos produktos, tostarp audiovizuālajā, fotogrāfiskajā, komunikāciju un dažādās digitālajās iekārtās, lai izpildītu produktu mazāka, ātrāka, vieglāka izmēra, ilgāka lietošanas laika, enerģijas taupīšanas un daudzas citas prasības. Vienlaikus tie ir izmantoti arī zaļajā enerģijā, medicīniskajā aprūpē, ūdens attīrīšanā, transportā un citās jomās.