Úvod do aplikácie vzácnych zemín
Prvky vzácnych zemín sú známe ako „priemyselné vitamíny“ a majú nenahraditeľné vynikajúce magnetické, optické a elektrické vlastnosti. Zohrávajú obrovskú úlohu pri zlepšovaní výkonu produktov, zvyšovaní rozmanitosti produktov a zlepšovaní efektívnosti výroby. Vzhľadom na veľkú úlohu vzácnych zemín sa ich použitie stalo dôležitým prvkom na zlepšenie štruktúry produktov, zlepšenie vedeckého a technologického obsahu, podporu technologického pokroku v priemysle a široko sa používajú v metalurgii, armáde, petrochémii, sklokeramike, poľnohospodárstve a pri výrobe nových materiálov a ďalších oblastiach.
Hutnícky priemysel
Vzácne zeminy sa v oblasti metalurgie používajú už viac ako 30 rokov a vďaka vyspelejšej technológii a technológii sa vzácne zeminy používajú v oceli a neželezných kovoch a majú široké možnosti využitia. Vzácne zeminy alebo fluoridy, kremičitany pridané do ocele, môžu zohrávať úlohu pri rafinácii, odsirovaní, uvoľňovaní škodlivých nečistôt so strednou a nízkou teplotou topenia a môžu zlepšiť spracovateľský výkon ocele. Široko sa používajú v automobilovom, traktorovom, dieselovom a inom strojárskom priemysle. Vzácne zeminy pridané do horčíka, hliníka, medi, zinku, niklu a iných neželezných zliatin môžu zlepšiť fyzikálne a chemické vlastnosti zliatin a zlepšiť mechanické vlastnosti zliatin pri izbovej teplote a vysokej teplote.
Keďže vzácne zeminy majú vynikajúce fyzikálne vlastnosti, ako sú optické a elektromagnetické, môžu tvoriť nové materiály s rôznymi vlastnosťami a širokú škálu ďalších materiálov, čo môže výrazne zlepšiť kvalitu a výkon iných produktov. Preto existuje názov „priemyselné zlato“. V prvom rade môže pridanie vzácnych zemín výrazne zlepšiť taktický výkon tankov, lietadiel, rakiet, ocele, hliníkových zliatin, horčíkových zliatin a titánových zliatin. Okrem toho sa vzácne zeminy môžu používať aj ako elektronika, lasery, jadrový priemysel, supravodivé materiály a mnoho ďalších high-tech mazív. Technológia vzácnych zemín, ktorá sa raz použije v armáde, nevyhnutne prinesie skok vo vojenskej vede a technike. V istom zmysle je drvivá kontrola americkej armády nad lokálnymi vojnami po studenej vojne, ako aj jej schopnosť zabíjať nepriateľa nespútaným a verejným spôsobom, vďaka jej nadľudskej triede v oblasti technológií vzácnych zemín.
Petrochemický priemysel
Vzácne zeminy sa môžu používať v petrochemickej oblasti na výrobu katalyzátorov na báze molekulových sít, ktoré majú vysokú aktivitu, dobrú selektivitu, silnú odolnosť voči otrave ťažkými kovmi a ďalšie výhody, čím nahrádzajú katalyzátory na báze kremičitanu hlinitého v procese katalytického krakovania ropy; ich objem spracovateľského plynu je 1,5-krát väčší ako u nikel-hliníkového katalyzátora. V procese syntézy shunbutylového kaučuku a izoprénového kaučuku sa pri použití katalyzátora na báze cyklánovej kyseliny vzácnych zemín - triizobutylhliníkového katalyzátora dosahuje dobrý výkon produktu, menej lepidla na zavesenie zariadenia, stabilná prevádzka, krátky proces dodatočnej úpravy a ďalšie výhody.
Sklenená keramika
Objem použitia vzácnych zemín v čínskom sklárskom a keramickom priemysle sa od roku 1988 zvyšuje priemerným tempom 25 % a v roku 1998 dosiahol približne 1600 ton. Sklokeramika zo vzácnych zemín nie je len tradičným základným materiálom priemyslu a života, ale aj hlavným členom oblasti high-tech. Oxidy vzácnych zemín alebo spracované koncentráty vzácnych zemín sa môžu použiť ako leštiace prášky, ktoré sa široko používajú v optickom skle, okuliarových šošovkách, zobrazovacích trubiciach, osciloskopických trubiciach, plochom skle, leštení plastov a kovového riadu. Na odstránenie zelenej farby zo skla môže pridanie oxidov vzácnych zemín viesť k rôznym použitiam optického skla a špeciálneho skla, vrátane infračerveného žiarenia, skla absorbujúceho UV žiarenie, skla odolného voči kyselinám a teplu, skla odolného voči röntgenovému žiareniu atď., v keramike a smalte na pridanie vzácnych zemín, čo môže znížiť praskanie glazúry a môže dosiahnuť rôzne farby a lesk výrobkov, čo sa široko používa v keramickom priemysle.
Poľnohospodárstvo
Výsledky ukazujú, že prvky vzácnych zemín môžu zlepšiť obsah chlorofylu v rastlinách, zvýšiť fotosyntézu, podporiť rozvoj koreňov a zvýšiť absorpciu živín koreňovým systémom. Vzácne zeminy môžu tiež podporiť klíčenie semien, zvýšiť mieru klíčenia semien a podporiť rast sadeníc. Okrem vyššie uvedených hlavných úloh majú tiež schopnosť zvýšiť odolnosť určitých plodín voči chorobám, chladu a suchu. Veľké množstvo štúdií tiež ukázalo, že použitie vhodných koncentrácií prvkov vzácnych zemín môže podporiť absorpciu, premenu a využitie živín v rastlinách. Postrekovanie vzácnymi zeminami môže zlepšiť obsah Vc, celkový obsah cukru a pomer cukru a kyseliny v jablkách a citrusových plodoch a podporiť sfarbenie a skorú zrelosť plodov. Môže spomaliť dýchanie počas skladovania a znížiť rýchlosť rozkladu.
Nové materiály
Permanentný magnetický materiál na báze feritu a bóru zo vzácnych zemín s vysokým zvyškovým magnetizmom, vysokou ortopedickou silou a vysokou akumuláciou magnetickej energie a ďalšími vlastnosťami sa široko používa v elektronickom a leteckom priemysle a poháňa veterné turbíny (obzvlášť vhodný pre elektrárne na mori); - Hliníkové granáty a nióbové sklo vyrobené z vysoko čistého zirkónia sa môžu použiť ako materiály pre pevné lasery; bórové konzervy zo vzácnych zemín sa môžu použiť na výrobu elektronicky emitovaných katódových materiálov; nióbový nikel je novovyvinutý materiál na ukladanie vodíka v 70. rokoch 20. storočia; a kyselina chrómová je vysokoteplotný termoelektrický materiál. V súčasnosti môžu supravodivé materiály vyrobené z oxidov nióbu s vylepšenými kyslíkovými prvkami na báze nióbu na svete dosiahnuť supravodiče v teplotnej zóne kvapalného dusíka, čo predstavuje prelom vo vývoji supravodivých materiálov. Okrem toho sa vzácne zeminy široko používajú aj vo svetelných zdrojoch, ako sú fosfory, vylepšené fosfory na obrazovky, trojfarebné fosfory, fotokopírované svetelné prášky (ale kvôli vyšším nákladom na vzácne zeminy sa ich použitie v osvetlení postupne znižovalo), projekčné tablety a iné elektronické výrobky; ich produkcia sa môže zvýšiť o 5 až 10 %. V textilnom priemysle sa chloridy vzácnych zemín široko používajú aj pri činení kožušín, farbení kožušín, farbení vlny a farbení kobercov. Vzácne zeminy sa môžu použiť v automobilových katalyzátoroch na zníženie hlavných znečisťujúcich látok vo výfukových plynoch motora na netoxické zlúčeniny.
Iné aplikácie
Prvky vzácnych zemín sa používajú aj v rôznych digitálnych produktoch vrátane audiovizuálnych, fotografických, komunikačných a rôznych digitálnych zariadení, aby splnili požiadavky na menšie, rýchlejšie, ľahšie, dlhšie použiteľné, úsporné a mnoho ďalších. Zároveň sa uplatňujú aj v zelenej energii, lekárskej starostlivosti, čistení vody, doprave a ďalších oblastiach.