稀土专业课考点(上海应用技术学院)

1、第一章1精细化学品又称精细化工产品，冇关专业工具书把产量小，纯度高的化学品泛称为精细化学品。2稀土精细化学品是指含有稀土元素的精细化学品。生产稀土精细化学品的工业，则称为稀土精细化学工业。第二章3稀土精细化学品的特点：小批量，多品种生产；以添加剂的形式出现，大量采川复配技术；采用多用途，多功能特别是间断 式主产装迸较多；高技术密集度；商品性强，市场竟争激烈；新品种开发成功率低，时间长，费用 高；技术垄断性强，笛售利润鬲，附加价值率高；1稀土元素是指周期表中uib族,原子序数21的铳（sc）、原子序数39铠（y）和原子序数57-71 w la.饰ce、错pr、钱nd、® pm、侈sm、

2、钳eu、轧gd、铺tb、锚dy、钦ho、钊' er、铉tm、链yb、lu共17个元素（镉系元素）。 轻稀±：中稀土：範钦；重稀土：轧镭，钮2稀土元索不稀也不土，而是比一些普通元素在地壳小丰度还高的金属元素。3我国地大物博，是富有稀土的国家，稀上储量占世界首位（生产第一，开发利用非第一）。4稀土资源有如下的五大特点：储量大；分布广；类型多；矿种全；综合利用价值高；5在爾系收缩屮，发现eu和yb的原子半径表现异常人，这是因为eu和yb具有半充满和全充满的4f电子层，对核电荷的屏 蔽效应较强，从而导致6s电了层上的2个电了距离原了核较远。6稀土金属单质一般具有银口色或灰色光泽，但错

3、和敛呈浅黄色光泽，氧化后暗灰色。9三价稀土元素的氧化物，除了 ce, pr, tb外，其余稀土元素的氧化物（re2o3）均可山灼烧氢氧化物，含氧酸盐（repo-除8聲魏/辭鑒飜傷豐曇于辭嬲勰蹩¥易爲赭勰；稀土金属的切割加工性;夕卜）制备。稀土氧化物不溶于水和碱溶液中，但能溶于无机酸（hf和h3po4）生成相应的盐。10稀土元索中只有钟、镭和轼有纯四价氧化物reo2,并形成一系列纽成在re2o3re02之间的化合物。12稀土元素的草酸盐（均相沉淀法）：轻稀十.和锂产牛正草酸盐，而重稀土则产牛正草酸盐和草酸鞍复盐nhqr玖0x）2沉淀。11复合氧化物cco2, pr6oh, tbo?和碱

4、金属过氧化物在氧气中加热，可制得m2reo3的复合氧化物。cco2, pr6oh, tbo?与 bacch在氧气流屮加热至900度也可以值得bacech，bapro3和batbo%13稀土氢化物的导电性：除了 ybh?和euh2外，reh2是金属导体。氢化物的电阻率小于金属电阻率，说明稀土二氢化物并不 是真正二价，而是re3+ （e-） （h-） 2的形式存在。ybh?和e11h2相似于碱土金属氢化物，他们是半导体或绝缘体。14用单质硼还原稀土氧化物：在稀土氧化物屮加入硼和碳或碳化硼，然示将混合物作成团块，在150度1800度于真空中或氢 气中加热。（团矿）15 recs和rec?都具冇金属旳

5、导电性。，所有稀十碳化物在温室下遇水都水解，生成稀十氢氧化物和气体产物。16 resi2的熔点在1500度，其电阻率比相应金属的电阻率大。17磷化物的制备将两种单质混合放在封管中，逐渐升温至900度，使z发生反应，然后将反应容器骤冷，在真空下加热至600 度可除去过量的磷。18稀土元索配合物配位键的特点：稀土离了与呢位原了是以静电引力相结介，配介物的键型是离了型；稀土离了属于驶酸类； 单齿配位体的配位能力顺序为：f >oh >h2o>no3->cr+.离子与属于弱碱性的配位原子如p和s等的配位能力较弱， 配位原子与稀土离子的配位能力顺序为：0>n>s;稀土曲

6、子易与许多含o配体形成稳定的配合物；19稀土配合物与过渡元素配合物的最人区别是稀土离了能生成高配位数的配合物。20 “轧断”现象是指在稀土化合物性质与原子序数的对应变化中，在饥附近出现了不连续现彖。22判断基态原子和离子的光谱项，可按下述的himd规则：一个原了在同一纽态时，s值最人的最稳定。若不止一个谱项有最 大的s值，则s值最大和l值也最大的最稳定；l和s相同时，电子 少于半充满的，j=ls的最稳定，电子多于半充满是，j=l+s最稳定。21四分组效应：将斓系元素（15个）按其性质的相似变化分成4个元素一组的4个组分。锂的那个点是第二组和第三组的交点笫三章1材料发光的机理:在f组态内不同能级

7、z间跃迁称为ff跃迁;在f和d组态z间的跃迁称为f-d跃迁。在三价稀土离子的4f组 态屮，共有1639个能级，能级对之间的可能跃迁数目高达199177个，所以稀土是一个巨人的光学材料宝库, 可开发出更多的新型光学材料。2分立中心发光（分光电导型发光）：发光材料的发光中心受激发时并未离化，即激发和发射过程发牛在彼此独立的，个别的发 光中心内部的发光叫做分立中心发光。单分了过程，不伴有光导电。3自发发光：受激发的粒了受粒了内部电场作用从激发态a而冋到基态g时的发光。特征是与发射相应的电了跃迁概率基木上 决定于发射体内的内部电场，而不受外界因素的影响。4受迫发光：受激发的电子只有在外界天1素的影响下

8、才发光。5复合发光（光电导型发光）：发光材料受激发是分离出一对带界号电荷的粒子，一般为正离子（空穴）和电子，这两种粒子在 复合时便发光。6荧光是指在激发时发出的光，磷光是指在激发停止后发出的光。发光的衰减规律很复杂，很难用一个反映衰减规律的参数来 表示，所以在应用小就硕性规定当激发停止时的发光亮度1.0衰减到1.0的10%时，所经历的时间为余辉时间。7发光还有另外两个特征是光的偏振性和光的相干性。8要得到有效的发光材料，都是在这些材料中掺进微量杂质。9阴极射线致发光是由电了束轰击发光物质而,j起的发光现彖。 发射线致发光是由高能的ci,卩射线，或x射线轰击发光物质而引起的发光现彖。10阴极射线

9、致发光材料是指在阴极射线激发下能发光的材料，也称电了束激发发光材料。11彩色电视彩色显像管屮发射红绿蓝光的二种基色荧光粉。12 x射线发光材料的发光原理为：发光材料在x射线照射下可以发半卡普顿效应，也可以吸收x射线，他们都可产生高速的 光电子。光电子乂经过非弹性碰撞，产生第二代，第三代电子。当这些电子的能量接近发光 ,跃迁所需的能量时，即可激发发光中心，或者离化发光中心，随后发出光朿。13制备y2o3： eu卄荧光粉的方法冇高温固相合成法，微波热合成法，溶胶凝胶技术，共沉淀法，燃烧法，喷雾干燥法和高分 子凝胶包膜法。14发光体在红外光的激发下，发射可见光，这种现象称为上转换发光，这种发光体称为

10、上转换发光材料。第四章1染料：在可见光部分冇选择吸收的物质称为色索。凡与染色对象冇一定亲和力，可通过适当的方法上染固着，并具冇一定色 牢度的色素称为染料。2上色率又称为上染百分率，是指在染色过程中，上染到纤维的染料量与所使川的染料总量z比，即上色率=/纤维上的染料量 /w染料总量*100%；上色率t效率t成本/3固色率表示除去浮色后纤维上燃料量的一个特性指标。固色率=w固着纤维上的染料量/w染料总量*100% 固色率二w固色后/w固色前*100%4染色牢度：在使用过程中或整理加工过程中，织物上的燃料保持其原来色泽的性能5染料耐受的因素不同，就会冇相应的牢度。日晒牢度分8级，皂洗牢度分5级。6在

11、纤维染色工艺门将稀土作为助染剂是我国首创的工作。7稀土为什么有促染和匀染的作用，可从羊毛纤维的结构、燃料及染色助剂的性质以及稀土的特性來分析：在酸性染色条件卞, ph值低于等电点，羊毛纤维呈现带正电荷状态，在这种条件下，酸性染料很容易上染。酸染色的置换反应原理。 第五章1涂料是一种涂覆在物体（被保护和被装饰对象）表面，同时能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。含有稀土元素的涂料称为稀土涂料。2涂料的组成1.主要成膜物质2.次要成膜物质3.辅助成膜物质4.挥发物质3成膜物质 主要包括油脂和树脂，还包括部分不挥发活性稀释剂。4发光涂料屮所使用的发光材料主要是光致蓄能长余辉发光材料，它有两个主要

12、的分支，即硫化锌系发光材料和稀十激活碱十 金启铝矗盐发丸*才料。5长余辉发光材料是一类能吸收自然光，并能将光能储存起来，当光激发停止示，再把储存的能竝以光的形式慢慢地禅放出来, 持续的吋间可长达几小吋甚至是十几小吋。第六章1催化剂是影响化学反应的重要媒介物，是开发许多化工产品的关键，约90%的化学过程都依赖于催化剂。（催化剂的重要性）2催化剂活性是表示该催化剂催化功能人小的重要标志。3比活性：相对于催化剂某一特性而言的催化活性称为比活性。4选择性s=生成冃的物消耗的原料量/原料总的转化量*100%5收率=选择性*转化率笫七章1姦晃与普通光比较具有三个突出的特点：1方向性好，亮度高2单色性好3相

13、干性好。2受激发射：处于髙能级的原子不仅可以自发发射，而且可以在入射频率为巾|的光子感应下受激发射，跃迁到e1能级上。3粒子数反转：要想使受激辐射占优势或者说占主导地位，就必须使n2大于如果借助外界的激励，破坏离子的热平衡分布, 就可能使n2>m，与正常分布相反。4产生激光的必要条件是在e3上实现粒了数的反转。（阈值：开始产生激光时所需输入的能量或功率）5粒子在激发态上的停留时间称激发态寿命，也称荧光寿命。6激光与稀土激光材料是同时诞住的。稀土是激光工作物质中很重要的元素，90%的激光材料都与稀土有关。稀土激光材料可分为固体液体气体三大类。7稀土激光晶体占激光晶体的90%以上。8在玻璃中

14、可产牛激光的稀土激活离子有nd叭er3 ho3 tm”等三价离子。9光通信中用于传播光信息的光学纤维所用的材料称为光纤材料。第丿（章1物质的磁性来源于原子的磁矩。原子是田原子核和围绕核外运动的电子组成，原子磁矩由原子核磁矩和电子磁矩构成。2舌真鱼-i,皿勿一个常薮，卩po=4兀*10”h/m曲做祕隊常薮。在其他介质中，尸即。，山为相对磁导率。m=yg（）ho x是磁化率。3铁磁材料只有在铁磁居里温度以下，才具有铁磁性，在居里温度以上，就会转变为呈顺磁性。4反铁磁性材料有一个显著的特点，就是x在临界温度吋出现极大值，这个临界问题叫奈尔温度。 当温度人于奈尔温度时呈顺磁性。5物质的磁化曲线是评价铁

15、磁材料性能和质量的一个重要方面。6剩余磁感应强度br，表现磁感应强度bd矫顽力hc，最大磁能积（bh） mav回复磁导率arev（ |lrev=ba/ha, he t hrev i永磁材 料抗外磁场干扰能力越强）都是永磁材料的特征值。7最大磁能积在数值上等于退磁曲线上各点所对应的磁感应强度和磁场强度乘积中的最大值。材料的最人磁能积越人，永磁体性能越好。8稀土永磁材料按成分可分为稀土钻永磁材料，稀土铁永磁材料，稀土铁氮和稀土铁碳等三类。从稀土永磁材料的制备工艺和特性上分可分为烧结磁体，黏结磁体，热压磁体，热变形压磁体和热轧磁体等五类。9 reco5称为第一代永磁材料，re2co17称为第二代永磁

16、材料。用nd取代co的nd-fc-b合金在磁性能及价格上都优于钻永磁材料，为第三代永磁材料。10第三代稀土永磁材料的最人缺点是居里温度较低。目前主要通过材料的化学成分和通过材料的表面处理两种抗腐蚀方法。11粉末冶金法：原材料准备一台金熔炼一粗破碎一磨粉磁场取向与成型烧结热处理一磨加工磁化与检测 第九章1物质在超低温卜失去电阻的性质称为超导性，具有这种性质的物质叫超导体。超导体在电阻消失前的状态称常导状态。电 阻消失后的状态称为超导态。2临界温度，是指超导体从正常导态转变为超导态的温度，用瓦表示。四个区域温度参数：起始转变温度tc （onset）,是指材料开始偏离常导态线性关系时的温度。零电阻温度tc （n=0）是指理论材料电阻r=0时的温度。（几越窄，材料品质越好。）转变温度宽度!；,是指10%rnrn为入（onset）时材料的电阻值和90%rn对应的温度区域宽度。 中间临界温度tc （mid）,是指1/2心对应的温度值。一般常规超导体可视为临界温度。3临界磁场hc，实验表明，对于超导态的物质，出温度外，足够强的磁场也能破坏超导态。使超导态转变成常导态的最小磁场 hc （t）叫做该温度下超导体的临