稀土是做什么用的
最重要的是武器系统?电子?夜视仪?很多举个例子吧如果高端武器系统里没有稀土成分的话就像咱们炒菜没放盐或者作料是一样的?再好的菜没有盐和作料都不好吃?以下是参考资料稀土的英文是Rare?Earth,意即“稀少的土”。其实这不过是18世纪遗留给人们的误会。1787年后人们相继发现了若干种稀土元素,但相应的矿物发现却很少。由于当时科学技术水平的限制,人们只能制得一些不纯净的、像土一样的氧化物,故人们便给这组元素留下了这么一个别致有趣的名字。
根据国际纯粹与应用化学联合会对稀土元素的定义,稀土类元素是门捷列夫元素周期表第三副族中原子序数从57至71的15个镧系元素,即镧(57)、铈(58)、镨(59)、钕(60)、钷(61)、钐(62)、铕(63)、钆(64)、铽(65)、镝(66)、钬(67)、铒(68)、铥(69)、镱(70)、镥(71),再加上与其电子结构和化学性质相近的钪(21)和钇(39),***计17个元素。除钪与钷外,其余15个元素往往***生。
根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和分离工艺的要求,学者们往往把稀土类元素分为轻、重两组或者轻、中、重三组。两组的分法以钆为界,钆以前的镧、镝、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素,亦称铈组稀土元素;钆及钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素,亦称钇组稀土元素。尽管钇的原子量仅为89,但由于其离子半径在其它重稀土元素的离子半径链环之中,其化学性质更接近重稀土元素。在自然界也与其它重稀土元素***生。故它被归为重稀土组。轻中重三组稀土的分类法没有一定之规,如按稀土硫酸复盐溶解度大小可分为:难溶性铈组即轻稀土组,包括镧、铈、镨、钕、钐;微溶性铽组即中稀土组,包括铕、钆、铽、镝;较易溶性的钇组即重稀土组,包括钇、钬、铒、铥、镱、镥。然而各组之间相邻元素间的溶解度差别很小,用这种方法是分不净的。现在多用萃取法分组,例如用二(2)乙基已基(磷酸)即P204可在钕/钐间分组,然后再在钆/铽间分组等。这们,镧、铈、镨、钕称为轻稀土,钐、铕、钆称为中稀土,铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥再加上钇称为重稀土。
稀土在地壳中的含量并不稀少,这组元素的克拉克值达0.0236%,其中铈组元素为0.01592%,钇组元素为0.0077%;比常见元素铜(0.01%),锌(0.005%),锡(0.004%),铅(0.0016%),镍(0.008%),钴(0.003%)等都多。这组元素更不是土,而是一组典型的金属元素,其活泼性仅次于碱金属和碱土金属。
表1-1?稀土元素在地壳中的丰度
元?素?名?称
Sc
Y
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
地壳丰度,ppm
25
31
35
66
9.1
40
4.5*10-1
7.06
元?素?名?称
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
地壳丰度,ppm
2.1
6.1
1.2
4.5
1.3
1.3
0.5
3.1
0.8
稀土元素在元素周期表中的位置十分特殊,17个元素同处在第ⅢB族,钪、钇、镧、分别为第四、五、六、长周期中过渡元素系列的第一个元素。镧与其后的14个元素性质十分相似,化学家们只能把它们放入一个格子内,难怪有人把它们当成“同位素”对待,然而由于其原子序数不同,还不能算作真正的同位素。就是说,它们性质十分相似,又不完全一样,这就造成了这组元素分离的困难,但也表明只要利用其微小的差别,分离又是可能的;另一方面,它们的电子结构有一个没有完全充满的内电子层,即4f电子层。由于4f层电子数的不同,这组元素的每一个元素又具有很特别的个性,特别是光学和磁学性质,就像是一架键盘齐全、音域宽广的钢琴一样。
信息、生物、新材料、新能源、空间和海洋被当代科学家推为六大新科技群,人们之所以重视稀土、研究稀土、开发稀土、就是为稀土元素在这六大科技群中都有其施展本领的天地。然而稀土元素毕竟还是一组尚不被人们完全认识的元素,这就需要下大力气去研究、认识它们,从而去撑握它们,使它们对人类有更大的贡献
稀土不是指的某一种矿物,而是一类稀有的矿物。稀土元素包括17种,它们分别是镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇,其中只有钷是放射性元素。早在1787年,化学家就相继发现了若干种稀土元素,但相应的矿物发现却很少,因此化学家把这些物质叫稀土。当然,稀土元素的稀有性是相对的。近年来的地质勘察结果表明,稀土元素在地壳中储量相当丰富,例如铈的储量高于钴,钇的储量高于铅,镥和铥的储量与锑、汞、银相当。
但是,由于稀土元素通常在地壳中聚集出现,而它们的物理性质、化学性质比较接近,这使得对这些稀土元素的分离非常困难。因此,稀土元素的提纯是化学研究中一个巨大的难点。从1794年芬兰人加多林分离出钇,到1947年美国人马林斯基等人制得钷,17种稀土元素的完全提纯经历了150多年。徐光宪院士的重要贡献也是在稀土提取领域,他提出了串级萃取理论,把我国稀土萃取分离工艺提高到国际先进水平。
我国稀土资源世界第一
我国拥有丰富的稀土矿产资源,成矿条件优越,堪称得天独厚,探明的储量居世界之首,为发展我国稀土工业提供了坚实的基础。世界上已经发现的稀土矿物约有250种,但是具有工业价值的稀土矿物只有50~60种,目前具有开采价值的只有10种左右。世界稀土资源拥有国除中国外,还有美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等国。
中国的稀土资源占世界的41.36%,分布也极其合理,是一个名副其实的稀土资源大国。我国的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、江西风化壳淋积型稀土矿、湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。现在,中国生产的高纯度稀土已占世界产量的80%以上。
稀土在生活中用途广泛
我们每天都会与稀土材料打交道,因为我们经常使用的电脑和电视机就含有稀土材料。由于稀土元素具有特殊的电子层结构,可以将吸收到的能量转换为光的形式发出,因此可用稀土元素来制造电器显像管中的荧光粉。显像管荧光粉含稀土元素钇和铕,这种荧光粉的使用效果,远远比以前使用的非稀土硫化物红色荧光粉要好。目前,各种稀土荧光粉的用途颇广,如雷达显像管、荧光灯、高压水银灯等。
稀土氧化物还可以用于制造特种玻璃。比如,含稀土元素镧的玻璃是一种具有优良光学性质的玻璃,这种玻璃具有高的折射率、低的色散和良好的化学稳定性,可用于制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头。稀土氧化物还可以用于制造彩色玻璃,加入稀土元素钕可使玻璃变成酒红色,加入稀土元素镨可使玻璃变成绿色,加入稀土元素铒可使玻璃变成粉红色。这些彩色玻璃色泽变幻莫测,可以用来制造装饰品。
稀土元素在保障我们的健康方面也能起到重要作用。稀土化合物可以用于止血,而且止血作用迅速,并且可持续一天左右。使用稀土药物对皮肤炎、过敏性皮肤炎、牙龈炎、鼻炎和静脉炎等多种炎症都有不错的疗效,比如使用含铈盐的稀土药物能使烧伤患者创面炎症减轻,加速愈合。稀土元素的抗癌作用更是引起了人们的普遍关注,稀土元素除了可以清除机体内的有害自由基外,还可使癌细胞内的钙调素水平下降,抑癌基因的水平上升。
除了以上三种用途外,稀土元素在我们生活中的用途还十分广泛。只要在一些传统产品中加入适量的稀土元素,就会产生一些神奇的效果。目前,稀土已广泛应用于冶金、石油、化工、轻纺、医药、农业等数十个行业。比如,稀土钢能显著提高钢的耐磨性、耐磨蚀性和韧性;稀土铝盘条在缩小铝线细度的同时可提高强度和导电率;将稀土农药喷洒在果树上,既能消灭病虫害,又能提高挂果率;稀土复合肥既能改善土壤结构,又能提高农产品产量;稀土石油裂化催化剂用于我国炼油业,成本不足1亿元,却可使汽油等轻质油的产出效率提高许多倍。
而且就是大家可能都知道是液晶和弹头,以及中国储量最多。?
其实美国和**没有把他们真正的用途告诉大家:新兴能源!?
稀土和能源根本不可能?不信,那你就看我说的。?
我猜测:稀土的稀有金属合金材料是耐高温高压的不变形超硬度材料,是制造半固体能源发动机缸体及配件的重要原料。这是美国的秘密,他们把这种发动机叫“爆震发动机,是美国的最高机密技术,大家都羡慕飞碟的高速度,它就是瞬间高动力的保障。飞机在被导弹追上的刹那间,可以启动薄喷发动机瞬间加速脱离导弹杀伤范围,在超高空缺氧环境下,是近太空技术的近地应用技术,无氧非火箭飞行技术,而稀土就是这个技术的关键原材料。?
相生相办在稀土中体现的淋漓尽致,稀土中的某些稀有元素合金,除了永恒不变的还有敏感善变的东西伴生,对温度的敏感超过想象,细微的温差都能改变他物理性能和化学性质,这是**的发现,**现在已经公开一部分温差技术,实际最核心的温差技术根本没有提,那就是温差发电机技术:1.液体技术,就是把含有稀有金属的液体介质作为温差发电机的主要载体,通俗的讲,就是实现冰箱制冷机的反操作机理。2.将这种技术固化,和温度记忆技术想结合,利用温差产生变形,产生动力。使发电机做工发电或发动机运转。这样只要太阳升降,**就永远不会缺乏动力能源,不是永动机不是核裂变却是真正的未来新能源技术,可惜这个原材料只有中国大量拥有,还叫”土“。所以不能告诉你稀土的真正用途。其实它的战略价值不下于核矿!?
中国拥有自然资源却浪费资源,没有人力资源的浪费哪来技术资源的浪费,没有技术资源的浪费拿来祖先遗留资源的浪费!?
“中东有石油,中国有稀土。”这是**1992年南巡到达江西时的“名言”。然而,从1990年到2005年,中国稀土的出口量增长了近10倍,平均价却被压低到当初6成。?2010年国家狂减稀土出口
以下是稀土的军事用途:为什么“爱国者”导弹能比较轻易地击落“飞毛腿”?为什么尽管美制M1和苏制T-72坦克的主炮直射距离差距并不大,但前者却总是能更早开火,而且打得更准?为什么F-22战斗机可以超音速巡航?……
这些“为什么”勾勒出当今军事科技的巨大进步,也同时勾勒出了近20年世界的动荡与冲突。针对每一个“为什么”,都有其具体而明确的答案。不过,从材料科学的角度,“稀土”能够一次性解决上述所有问题。
稀土的开发应用近几十年来为军事科技提供了推力强劲的引擎。
海湾战争中那些匪夷所思的军事奇迹,美军在冷战后局部战争中所表现出的对战争进程的非对称性控制能力,从一定意义上说,正是稀土成就了这一切。
正因如此,稀土的开发利用也孕育了巨大的危险。一方面,越来越多的国家、军事势力为了获得对对手的非对称性控制能力,而参与稀土争夺与研发,孕育了军备竞赛的风险;另一方面,获得这种能力的国家更倾向于以威胁或战争解决争端。对此,中国作为稀土储量世界第一的大国,有必要从源头上为这种军备竞赛降温,严格限制稀土开采,立刻禁止稀土出口。
事实上,中国政府对稀土开发不可谓不重视。早在上世纪50年代,周恩来总理就把稀土开发列入中国第一个科技发展规划。1975年,中国便成立了稀土领导小组,即便国务院机构几多调整,但专门的稀土行业管理机构却一直得以保留。1991年,稀土被列入国家保护矿种。从稀土保护的政策面来看,专门的机构,稳定的行业政策,国家一以贯之的总体控制,即便中国石油也没有这样的待遇。但是,稀土产业几十年发展的成果,基本上还停留在低水平卖资源的水平。对于稀土生产的现状,国土资源部从1999年以来进行过无数次的清理工作,针对的问题包括滥挖滥采、产能过剩、秩序混乱,采取的措施包括总量控制、炸毁非法矿井、没收生产设备、司法介入、许可证、与基层政府签订责任状、与矿山签订合同书……2005年,商务部开始用税收控制稀土出口。这些措施力度之强,持续时间之长,几乎达到了管理部门的权力极限。
然而乱象依旧。有人曾总结中国稀土有七大难解之谜:1.以产业政策为导向的宏观调控始终难以奏效;2.调整产业结构和控制生产总量的政策一败再败;3.可持续发展开采无法实行;4.以统一规划为方针的加强管理措施难以实施;5.通过技术创新促进产业升级的愿望永远只是愿望;6.依靠联合重组实现行业自律的对策无从下手;7.强化推广应用从而提高产品附加值的目标至今达不到。
就在这样的乱象之中,中国稀土可开采储量从十多年前的占世界80%,降到了如今的52%。若继续现有的生产经营模式,也许20到50年后,中国就将变成稀土小国。如果有一天,中国认识到稀土的价值,而希望从世界购买,那么等待中国的就将是天价。
稀土
令武器更冷血
稀土是关系到世界和平与国家安全的战略性金属。为什么“爱国者”导弹能比较轻易击毁“飞毛腿”导弹?这得益于前者精确制导系统的出色工作。其制导系统中使用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦,钐、钕是稀土元素。为什么M1坦克能做到先敌发现?因为该坦克所装备掺钕钇铝石榴石激光测距机,在晴朗的白天可以达到近4000米的观瞄距离,而T-72的激光测距机能看到2000米就算不错。而在夜间,加入稀土元素镧的夜视仪又成为伊拉克军队的梦魇。
至于F-22超音速巡航的功能,则拜其强大的发动机以及轻而坚固的机身所赐,它们都大量使用稀土科技造就的特种材料。比如F119发动机叶片以及燃烧室使用了阻燃钛合金,这种钛合金的制造据说是使用了铼;而F-22的机身就更加是用稀土强化的镁钛合金武装。否则,超音速巡航中,F119强大的动力足以摧毁它自己。
上述种种还只是窥豹一斑。事实上,凡称得上高技术的兵器几乎无一没有稀土的身影;更致命的是,稀土往往集中在使这些武器化腐朽为神奇的最关键部位。比如?“爱国者”除了制导系统,弹体控制翼面等关键部位也是用稀土合金;一些先进坦克的装甲用稀土材料后,防弹性能更好;还有美国那些掌控战场形势的“千里眼”、“顺风耳”中用稀土科技造就的大功率行波管,这使得其工作更可靠,抗干扰性更强……
简单说,相比传统兵器,高技术兵器的优点在于其更方便、更灵敏、更准确、更容易操纵。这些提起来容易,但却集中体现了当今材料科学、电子科学以及工程制造的诸多最高成就。而这些成就的获得,往往是源于稀土的某些特殊功能的发现和应用。
稀土有工业“维生素”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。