Johdatus harvinaisten maametallien käyttöön
Harvinaisia maametalleja kutsutaan "teollisuusvitamiineiksi", ja niillä on korvaamattomat erinomaiset magneettiset, optiset ja sähköiset ominaisuudet. Niillä on ollut valtava rooli tuotteiden suorituskyvyn parantamisessa, tuotevalikoiman lisäämisessä ja tuotantotehokkuuden parantamisessa. Harvinaisten maametallien suuren roolin vuoksi niiden käytöstä on tullut tärkeä tekijä tuotteiden rakenteen parantamisessa, tieteellisen ja teknologisen sisällön parantamisessa sekä alan teknologisen kehityksen edistämisessä. Niitä on käytetty laajalti metallurgiassa, sotilasalalla, petrokemian teollisuudessa, lasikeramiikassa, maataloudessa ja uusien materiaalien sekä muiden alojen valmistuksessa.
Metallurginen teollisuus
Harvinaisten maametallien poikia ja nunnia on käytetty metallurgian alalla yli 30 vuotta, ja ne ovat muodostaneet kypsemmän teknologian ja teknologian, harvinaisten maametallien teräksessä, ei-rautametalleissa, on laaja alue, jolla on laajat näkymät. Harvinaisten maametallien tai fluoridin ja silikaattien lisääminen teräkseen voi toimia jalostuksen, rikinpoiston, keskikokoisten ja matalan sulamispisteen haitallisten epäpuhtauksien poistamisen ja teräksen prosessointiominaisuuksien parantamisen roolissa. Sitä käytetään laajalti auto-, traktori-, dieselmoottoreiden ja muiden koneiden valmistusteollisuudessa. Harvinaisten maametallien lisääminen magnesiumiin, alumiiniin, kupariin, sinkkiin, nikkeliin ja muihin ei-rautametalliseoksiin voi parantaa seosten fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia sekä parantaa seosten mekaanisia ominaisuuksia huoneenlämmössä ja korkeassa lämpötilassa.
Koska harvinaisilla maametalleilla on erinomaiset fysikaaliset ominaisuudet, kuten optiset ja sähkömagneettiset ominaisuudet, niistä voidaan valmistaa uusia materiaaleja, joilla on erilaisia ominaisuuksia, ja monenlaisia muita materiaaleja, mikä voi parantaa huomattavasti muiden tuotteiden laatua ja suorituskykyä. Tästä syystä on olemassa nimitys "teollisuuskulta". Ensinnäkin harvinaisten maametallien lisääminen voi parantaa huomattavasti panssarivaunujen, lentokoneiden, ohjusten, teräksen, alumiiniseosten, magnesiumseosten ja titaaniseosten taktista suorituskykyä. Lisäksi harvinaisia maametalleja voidaan käyttää myös elektroniikassa, lasereissa, ydinteollisuudessa, suprajohteissa ja monissa muissa korkean teknologian voiteluaineissa. Harvinaisten maametallien teknologia, kun sitä käytetään armeijassa, tuo väistämättä harppauksen sotilastieteeseen ja -teknologiaan. Tavallaan Yhdysvaltain armeijan ylivoimainen hallinta kylmän sodan jälkeisissä paikallisissa sodissa sekä sen kyky tappaa vihollinen hillittömästi ja julkisesti johtuu sen harvinaisten maametallien teknologian yli-inhimillisestä luokasta.
Petrokemikaalit
Harvinaisia maametalleja voidaan käyttää petrokemian alalla molekyyliseulakatalyyttien valmistukseen, joilla on korkea aktiivisuus, hyvä selektiivisyys, vahva vastustuskyky raskasmetallien myrkyttymiselle ja muita etuja, mikä korvaa alumiinisilikaattikatalyytit öljykatalyyttisessä krakkausprosessissa; Sen käsittelykaasun tilavuus on 1,5 kertaa suurempi kuin nikkelialumiinikatalyytin, shunbutyylikumin ja isopreenikumin synteesissä käytetään syklaanihappo-harvinaisten maametallien - kolmen isobutyylialumiinikatalyytin käyttöä, jolloin tuotteen suorituskyky on hyvä, laitteiden liimaamiseen tarvitaan vähemmän laitteita, toiminta on vakaata, jälkikäsittelyprosessi on lyhyt ja muita etuja on niin edelleen.
Lasikeramiikka
Harvinaisten maametallien käyttö Kiinan lasi- ja keramiikkateollisuudessa on kasvanut keskimäärin 25 % vuodesta 1988 lähtien ja nousi noin 1600 tonniin vuonna 1998. Harvinaisten maametallien lasikeraamit eivät ole ainoastaan teollisuuden ja elämän perinteisiä perusmateriaaleja, vaan myös korkean teknologian alan päätuotteita. Harvinaisten maametallien oksideja tai jalostettuja harvinaisten maametallien tiivisteitä voidaan käyttää kiillotusjauheina, joita käytetään laajalti optisessa lasissa, silmälasilinsseissä, kuvantamisputkissa, oskilloskooppiputkissa, tasolasissa, muovi- ja metalliastioiden kiillotuksessa. Vihreän värin poistamiseksi lasista harvinaisten maametallien oksidien lisääminen voi tuottaa erilaisia käyttötarkoituksia optiselle lasille ja erikoislasille, mukaan lukien infrapunasäteilyä absorboiva lasi, happo- ja kuumuutta kestävä lasi, röntgensäteilyä kestävä lasi jne. Keraamisessa ja emalissa harvinaisten maametallien lisääminen voi vähentää lasitteen halkeilua ja saada tuotteet näyttämään erilaisilta väreiltä ja kiillolta. Sitä käytetään laajalti keramiikkateollisuudessa.
Maatalous
Tulokset osoittavat, että harvinaiset maametallit voivat parantaa kasvien klorofyllipitoisuutta, tehostaa fotosynteesiä, edistää juurien kehitystä ja lisätä juuriston ravinteiden imeytymistä. Harvinaiset maametallit voivat myös edistää siementen itämistä, lisätä siementen itämisnopeutta ja edistää taimien kasvua. Edellä mainittujen tärkeiden roolien lisäksi niillä on myös kyky parantaa tiettyjen viljelykasvien vastustuskykyä tauteja, kylmää ja kuivuutta vastaan. Lukuisat tutkimukset ovat myös osoittaneet, että sopivien harvinaisten maametallien pitoisuuksien käyttö voi edistää ravinteiden imeytymistä, muuntumista ja hyödyntämistä kasveissa. Harvinaisten maametallien ruiskuttaminen voi parantaa omenien ja sitrushedelmien Vc-pitoisuutta, kokonaissokeripitoisuutta ja sokeri-happosuhdetta sekä edistää hedelmien värjäytymistä ja varhaiskypsyyttä. Se voi estää hengityslujuutta varastoinnin aikana ja vähentää mätänemisnopeutta.
Uudet materiaalit
Harvinaisten maametallien ferriitti-boorikestomagneettimateriaalilla, jolla on korkea jäännösmagnetismi, korkea ortopedinen voima ja korkea magneettisen energian kertyminen ja muita ominaisuuksia, on laajalti käytetty elektroniikka- ja ilmailuteollisuudessa sekä tuuliturbiinien käyttövoimana (erityisesti sopiva offshore-voimalaitoksiin); - Erittäin puhtaasta zirkoniumista valmistettuja alumiinigranaatteja ja niobiumlasia voidaan käyttää kiinteinä lasermateriaaleina; harvinaisten maametallien boorikaneja voidaan käyttää elektronisesti emittoitujen katodisten materiaalien valmistukseen; niobiumnikkelimetalli on 1970-luvulla kehitetty uusi vedyn varastointimateriaali; ja kromihappo on korkean lämpötilan termoelektrinen materiaali. Tällä hetkellä niobiumpohjaisista oksideista valmistetut suprajohtavat materiaalit ja niobiumpohjaisten happielementtien parantuminen maailmassa voivat saada suprajohteita nestemäisen typen lämpötilavyöhykkeellä, mikä tekee läpimurron suprajohtavien materiaalien kehittämisessä. Lisäksi harvinaisia maametalleja käytetään laajalti valonlähteissä, kuten fosforeissa, parannetuissa näyttöfosforeissa, kolmivärisfosforeissa, valokopioituissa valojauheissa (mutta harvinaisten maametallien korkeampien kustannusten vuoksi valaistuksen käyttö väheni vähitellen), projektiotelevisiotauluissa ja muissa elektronisissa tuotteissa; se voi lisätä tuotantoaan 5–10 %, tekstiiliteollisuudessa harvinaisten maametallien kloridia käytetään myös laajalti turkisten parkitsemisessa, turkisten värjäyksessä, villan värjäyksessä ja mattojen värjäyksessä, ja harvinaisia maametalleja voidaan käyttää autojen katalysaattoreissa moottorin pakokaasujen tärkeimpien epäpuhtauksien vähentämiseksi myrkyttömiksi yhdisteiksi.
Muut sovellukset
Harvinaisia maametalleja käytetään myös useissa digitaalisissa tuotteissa, kuten audiovisuaalisissa, valokuvaus-, viestintä- ja digitaalilaitteissa, jotta voidaan täyttää tuotteiden pienemmät, nopeammat, kevyemmät, pidemmän käyttöiän, energiansäästön ja monet muut vaatimukset. Samalla niitä on sovellettu myös vihreään energiaan, terveydenhuoltoon, vedenpuhdistukseen, liikenteeseen ja muilla aloilla.