新型材料稀土材料

科学前沿讲座稀土材料分类与应用综述报告专业 无机非金属材料班 级 学生姓名 学 号 目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、研究背景及目的 2二、发展现状 22.1稀土材料的分类 2\o"CurrentDocument"2.1.1稀土永磁材料 3\o"CurrentDocument"2.1.2稀土超磁致伸缩材料 32.1.3稀土超导材料 4\o"CurrentDocument"2.1.4稀土磁光材料 42.1.5稀土磁致冷材料 52.1.6稀土激光材料 5\o"CurrentDocument"2.1.7稀土储氢材料 6\o"CurrentDocument"2.2稀土材料的应用 6\o"CurrentDocument"2.2.1稀土在冶金工业中的应用 6\o"CurrentDocument"2.2.2稀土在铝电线、电缆中的应用 7\o"CurrentDocument"2.2.3稀土在高温超导材料中的应用 7\o"CurrentDocument"2.2.4稀土在航空工业中的应用现状 7\o"CurrentDocument"2.2.5稀土在轻工、纺织和建材工业中的应用 9\o"CurrentDocument"2.2.6稀土在催化剂中的应用 10\o"CurrentDocument"三、总结 11稀土材料的分类与应用、研究背景及目的稀土就是化学元素周期表中镧系元素一镧(La)、铈(Ce)、错(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镜(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素一钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素。简称稀土。稀土是我国最丰富的战略资源，它是很多高精尖产业所必不可少原料，中国有不少战略资源如铁矿等贫乏，但稀土资源却非常丰富。在当前，资源是一个国家的宝贵财富，也是发展中国家维护自身权益，对抗大国强权的重要武器。中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说："中东有石油，我们有稀土。〃稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多种特性的新型功能材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。稀土用途广泛，可以使用稀土的功能材料种类繁多,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。有"工业维生素〃的美称。稀土又有工业"黄金〃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。综上可知稀土材料有着广泛的应用领域，已应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。稀土材料应用的好坏直接关系到一个国家的军事、经济、工业、农业以及高技术领域的发展，甚至关系到国家的安危。因此我们有必要了解稀土材料的分类及应用，以便我们更好地研究与应用稀土材料二、发展现状2.1稀土材料的分类稀土材料种类较多，主要可分为稀土永磁材料、稀土超磁致伸缩材料、稀土超导材料、稀土磁光材料、稀土磁致冷材料、稀土激光材料、稀土储氢材料7种。2.1.1稀土永磁材料稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属（如钻、铁等）组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的一种磁性材料。稀土永磁分钐钻（SmCo）永磁体和钕铁硼（NdFeB）系永磁体，其中SmCo磁体的磁能积在15〜30MGOe之间，NdFeB系永磁体的磁能积在27〜50MGOe之间，被称为"永磁王〃，是目前磁性最高的永磁材料。我国稀土永磁行业的发展始于上世纪60年代末，当时的主导产品是钐-钻永磁，目前钐-钻永磁体世界销售量为630吨，我国为90.5吨（包括SmCo磁粉），主要用于军工技术。随着计算机、通讯等产业的发展，稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍，比铁氧体、铝竦钻性能优越得多，比昂贵的铂钻合金的磁性能还高一倍。由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起各国的极大重视，发展极为迅速。我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料，用在人造卫 星，雷达等方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。目前稀土永磁应用已渗透到汽 车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。在医疗方面，运用稀土永磁材料进行“磁穴疗法”，使得疗效大为提高，从而促进了“磁穴疗法”的迅速推广。在应用稀土的各个领域中，稀土永磁材料是发展速度最快的一个。它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力，也对许多相关产业产生相当深远的影响。2.1.2稀土超磁致伸缩材料稀土超磁致伸缩材料是国外八十年代末新开发的新型功能材料。主要是指稀土-铁系金属间化合物。这类材料具有比铁、竦等大得多的磁致伸缩值，其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约102〜103倍，因此被称为大或超磁致伸缩材料。并且机械响应快、功率密度高，在所有商品材料中，稀土超磁致伸缩材料是在物理作用下应变值最高、能量最大的材料。铽镝铁磁致伸缩合金（Terfenol-D）的研制成功，开辟了磁致伸缩材料的新时代，Terfenol-D是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制成功， Terfenol-D置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大，这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。稀土磁伸材料主要用于制作大功率声纳， 后者广泛应用于水下通讯、制导、捕鱼、油井及地质探测等。其它应用包括阀门控制、精密车床、机器人、蠕动马达、阻尼减振、延迟器及传感器等。稀土磁致伸缩材料的开发与应用，日益受到人们的关注，产量及市场消费量增长非常迅速。据美国前沿技术公司统计，全世界Terfenol-D合金产量，1989年仅为100kg，1993年约1000kg，1995年达到10吨，而到1997年已达到70吨。美国国内每年用于声纳等器件的Terfenol-D材料价值约数百万到1千万美元，声纳、油压机、机器人等器件的市场金额每年约6亿美元。最近5年来，Terfenol-D的市场年增长率为100%。2.1.3稀土超导材料当某种材料在低于某一温度时，出现电阻为零的现象即超导现象，该温度即是临界温度（Tc）。超导体是一种抗磁体，低于临界温度时，超导体排斥任何试图施加于它的磁场，这就是所谓的迈斯纳效应。在超导材料中添加稀土可以使临界温度Tc大大提高，一般可达70〜90K，从而使超导材料在价廉易得的液氮中使用，这就大大地推动了超导材料的研制和应用的发 展。超导现象是1911年由一位荷兰物理学家首先发现的，当水银温度降低到43K时，水银便失去了电阻。随后超导体的研究开发一直在进行，到1973年，科学家们制得一种铌锗合金，其临界温度是 23.3K。1986年发现一些新的超导体，超导研究也因此取得了突破性进展，当时发现一种镧钡铜氧陶瓷，其临界温度为35K。1987年2月又发现YBa2Cu3O7-x高温超导体的临界温度达90K以上，大大超过了氮的沸点（77K）。新型稀土高温材料可以在液氮温度下工作。2.1.4稀土磁光材料在磁场或磁矩作用下，物质的电磁特性（如磁导率、介电常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等）会发生变化。因而使通向该物质的光的传输特性也随之发生变化。光通向磁场或磁矩作用下的物质时，其传输特性的变化称为磁光效应。磁光材料是指在紫外到红外波段，具有磁光效应的光信息功能材料。稀土元素由于4f电子层未填满，因而产生：未抵消的磁矩，这是强磁性的来源，由于4f电子的跃迁，这是光激发的起因，从而导致强的磁光效应。单纯的稀土金属并不显现磁光效应，这是由于稀土金属至今尚未制备成光学材料。只有当稀土元素掺入光学玻璃、化合物品体、合金薄膜等光学材料之中，才会显现稀土元素的强磁光效应。在60年代后期，因计算机存贮技术的发展，开发了磁光存贮技术。后来由于全息磁泡和光盘技术的日趋完善和商品化， 从而出现了磁光印刷和磁光光盘系统。利用磁光效应研究圆柱状磁畴（磁泡）而发展了磁泡技术。因信息技术的需要，在70年代中后期，在磁泡技术的基础上，又发展了磁光信息处理机及磁泡显示器。激光陀螺仪的发展中遇到了“闭锁”问题，一度受挫，后来利用磁光效应，巧妙地克服了“闭锁”，从而发展了一个全固态（无机械部件）的磁光偏频激光陀螺。因此，每一种新型的磁光器件，都是在研究磁光效应的基础上开发成功的。2.1.5稀土磁致冷材料磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。磁致冷首先是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向整齐排列，然后再撤去磁场，使磁矩的方向变得杂乱，这时磁体从周围吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降 低，达到致冷的目的。磁致冷材料是指用于磁致冷系统的具有磁热效应的一类材料，磁致冷材料是磁致冷机的核心部分，即一般称谓的制冷剂或制冷工 质。磁致冷所用的制冷材料基本都是以稀土金属为主要组元的合金或化物，尤其是室温磁致冷几乎全是采用稀土金属Gd或Gd基合金。磁致冷是使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷工质，若取代目前使用氟里昂制冷剂的冷冻机、电冰箱、冰柜及空调器等，可以消除由于生产和使用氟里昂类制冷剂所造成的环境污染和大气臭氧层的破坏，因而能保护人类的生存环境，具有显著的环境和社会效益。磁致冷是使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷工质，若取代目前使用氟里昂制冷剂的冷冻机、电冰箱、冰柜及空调器等，可以消除由于生产和使用氟里昂类制冷剂所造成的环境污染和大气臭氧层的破坏， 因而能保护人类的生存环境，具有显著的环境和社会效益。2.1.6稀土激光材料激光是一种新型光源，它具有很好的单色性、方向性和相干性，并且可以达到很高的亮度。与激光技术相应发展起来的各种晶体，如非线性晶 体，能对激光束进行调频、调幅、调偏及调相作用；能修正传输过程中激光图像的畸变；热电探测品体能灵敏地探测到红外光等。这些特性使激光很快就应用到工、农、医和国防部门。激光与稀土激光材料是同时诞生的。到目前为止，大约 90%的激光材料都涉及到稀土。自从I960年在红宝石中出现激光以来，同年就发现用掺钐的氟化钙（CaF2:Sm2+）可输出脉冲激光。1961年首先使用掺钕的硅酸盐玻璃获得脉冲激光，从此开辟了具有广泛用途的稀土玻璃激光器的研究。 稀土激光材料可分为：固体、液体和气体三大类。但后两大类由于其性能、种类和用途等远不如固体材料。所以一般说稀土激光材料通常是指固体激光材 料。固体材料分为品体、玻璃和光纤激光材料，而激光晶体又占主导地位。稀土材料是激光系统的心脏，是激光技术的基础，由激光而发展起来的光电子技术，不仅广泛用于军事，而且在国民经济许多领域，如光通讯、医疗、材料加工（切割、焊接、打孔、热处理等）、信息储存、科研、检测和防伪等方面获得广泛应用，形成新产业。在军事上，稀土激光材料广泛应用于激光测距、制导、跟踪、雷达、激光武器和光电子对抗、遥测、精密定位及光通讯等方面。提高和改变各军种和兵种的作战能力和方式，在战术进攻和防御中起重大作用。高功率激光材料可装备激光致盲武器，以及光电对抗等武器。光发射二极管（LED）泵浦的激光品体制成的激光器输出光束质量好，非线性移频效率高，可把毫瓦级的激光移频到蓝光、绿光和红光区，用于光存贮、显示、遥感、雷达和科研等。2.1.7稀土储氢材料人们很早就发现，稀土金属与氢气反应生成稀土氢化物REH2，这种氢化物加热到1000°C以上才会分解。而在稀土金属中加入某些第二种金属形成合金后，在较低温度下也可吸放氢气，通常将这种合金称为贮氢合金。在已开发的一系列贮氢材料中，稀土系贮氢材料性能最佳，应用也最为广 泛。其应用领域已扩大到能源、化工、电子、宇航、军事及民用各个方面。用于化学蓄热和化学热泵的稀土贮氢合金可以将工厂的废热等低质热能回收、 升温，从而开辟出了人类有效利用各种能源的新途径。利用稀土贮氢材料释放氢气时产生的压力，可以用作热驱动的动力，采用稀土贮氢合金可以实现体积小、重量轻、输出功率大，可用于制动器升降装置和温度传感器。石油和煤炭是人类两大主要能源燃料，但由于它们储量有限，使用过程中产生环境污染等问题，因此解决能源短缺和环境污染成为当今研究的重点之一。氢是一种完全无污染的理想能源材料，具有单位质量热量高于汽油两倍以上的高能量密度，可从水中提取。氢能源开发应用的关键在于能否经济地生产和高密度安全制取和贮运氢。典型的贮氢合金LaNi5是1969年荷兰菲利浦公司发现的，从而引发了人们对稀土系储氢材料的研究。2.2稀土材料的应用2.2.1稀土在冶金工业中的应用稀土加入钢中，可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用，在某些钢中还能有微合金化的作用，稀土能够提高钢的抗氧化能力，高温强度和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等。稀土加入铸铁中机械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能都有很大提高。此外稀土元素与硫、氧的结合能力强，生成难熔化合物，在铁水中能起脱硫除氧作用。同时稀土还能消除铁水中有害元素如 Pb、Zn、Bi等的不良影响。稀土具有很高的化学活性和较大的原子半径，加入到有色金属及其合金中，可细化品粒、防止偏析、除气、除杂和净化以及改善金相组织等作用，从而达到改善机械性能、物理性能和加工性能等综合目的。由于稀土金属的净化、调质作用，对这些有色金属都能起到细化品粒，提高再结品温度，从而对铸造合金能显著地改善工艺性能，对变型合金能显著地提高加工性 能;对竦、钻基的耐热合金能提高抗氧化和抗高温腐蚀的能力，对超硬合金可以改善韧性和耐磨性。这些性能的改善，都显著地提高了生产企业及使用单位的经济效益，并能为国家减少这些宝贵资源的消耗。2.2.2稀土在铝电线、电缆中的应用目前我国的稀土铝导线主要有高强度稀土铝合金电缆，成份为 Al-Mg-Si-RE，用于高压输电线路，它的抗拉强度达到26kg/mm2，弧垂性能和弯曲性能好，使用寿命长。高导电铝电线，成份为Al-RE，稀土的加入量为0.15〜0.3%。在较高温度下（＜150°C）使用的高导电稀土铝导线其成份为Al-Zr-RE，其载流量为纯铝线的1.6〜2.0倍，用作大电流导线。每年生产的稀土铝电缆、电线不仅满足国内市场的需求，还大量出口，经济效益显著。2.2.36063稀土铝合金及应用这是一种最常用的变形合金，多用于工业和民用建筑，其成份（%）为Mg0.67〜0.70，Si0.45〜0.48，Fe0.20〜0.21，余为铝。在该合金熔炼过程中加入0.20〜0.25%的稀土金属，抗拉强度提高24%，挤压速度提高0.5倍，成材率提高3%，并改善了表面质量。增加了耐蚀性和着色性。另外还有添加稀土的Al-Si-M（M=Cu,Mg,Mn）合金用于制造汽缸缸体和活塞。2.2.3稀土在高温超导材料中的应用稀土超导体中，真正具有广泛应用潜力和产业化前程的当推以YBa2Cu3O7-6（YBCO）为代表的稀土铜氧化物高温超导陶瓷。最近日本对同属RBa2Cu3O7-6的NdBCO和SmBCO进行的研究表明，轻稀土钡铜氧化合物LREBCO（LRE指轻稀土中的钕、钐、铕、钆）经适当加工制成的块材，表现出比YBCO系材料具有更强的磁通钉扎力，随着Jc值提高，可捕集非常高的磁场（在77K，大于5T），同时还由于NdBCO块材的加工速率比YBCO块材快50倍（在温度梯度下于空气中）故LREBCO更适合批量生产。2.2.4稀土在航空工业中的应用现状早在上个世纪50年代我国仿制的飞机和导弹的蒙皮、框架及发动机机匣已采用稀土镁合金，70年代后，随着我国稀土工业的迅速发展，航空稀土开发应用跨入了自行研制的新阶段。新型稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金、非金属材料、功能材料及稀土电机产品也在歼击机、强击机、直升机、无人驾驶机、民航机以及导弹卫星等产品上逐步得到推广和应用。（1）稀土镁合全稀土镁合金比强度较高，对减轻飞机重量，提高战术性能具有广泛的应用前景。中国航空工业总公司（简称：中航总）研制的稀土镁合金包括铸造镁合金及变形镁合金约有10多个牌号，很多牌号已用于生产，质量稳定。例如：以稀土金属钕为主要添加元素的ZM6铸造镁合金已扩大用于直升机后减速机匣、歼击机翼肋及30KW发电机的转子引线压板等重要零件。中航总与有色金属总公司联合研制的稀土高强镁合金BM25已代替部分中强铝合金，在强击机上获得应用。在镁合金中添加适量的稀土金属以后，可以增加合金的流动性，降低微孔率，提高气密性，显著改善热裂和疏松现象，使合金在200〜300°C高温下仍具有高的强度和抗蠕变性能。近年来铸造镁合金重新受到国外航空工业的青眯。稀土钛合金上世纪70年代初，北京航空材料研究院(简称：航材院)在Ti-A1-Mo系钛合金中用稀土金属铈(Ce)取代部分铝、硅，限制了脆性相的析出，使合金在提高耐热强度的同时，也改善热稳定性能。以此基础上，又研制出了性能良好的含铈的铸造高温钛合金ZT3。它与国际同类合金相比，在耐热强度及工艺性能方面均具有一定的优势。用它制造的压气机匣用于WPI3II发动机，每架飞机减重达39公斤，提高推重比1.5%，此外减少加工工序约30%，取得了明显的技术经济效益，填补了我国航空发动机在 500C条件下使用铸钛机匣的空白。此外航材院在钛合金溶模精密铸造工艺中，经多年研究，采用了特殊的矿化处理技术，研制出了稳定廉价的氧化钇砂料与粉料，它在比重、硬度和对钛液的稳定性上，都达到了较好的水平，而在调节控制壳料浆性能上，表现出更大的优越性。用氧化钇型壳制造钛铸件的突出优点是： 在铸件质量和工艺水平与钨面层工艺相当的条件下，能制造比钨面层工艺更薄的钛合金铸件。目前，该工艺已广泛用于制造各种飞机、发动机及民品铸件。稀土铝合金中航总研制的含稀土耐热铸造铝合金HZL206，与国外含竦的合金比较，具有优越的高温和常温力学性能，并已达到国外同类合金的先进水平。现已用于直升机和歼击机工作温度达300C的耐压阀门，取代了钢和钛合金。减轻了结构重量，已投入批量生产。稀土铝硅过共晶ZL117合金在200〜300C下的拉伸强度超过西德活塞合金KS280和KS282，耐磨性能比常用活塞合金ZL108提高4〜5倍，线膨胀系数小，尺寸稳定性好，已用于航空附件 KY-5，KY-7空压机和航模发动机活塞。稀土元素加入铝合金中，明显改善显微组织和机械性能。稀土非全属材料稀土有机灌注料XZ-1已用于高性能发动机控油系统的燃油电磁开关，液压电磁开关等八种电磁铁产品，由于成本低，施工简便，因此可以大量取代环氧灌注料，具有很好的经济效益。系统防老化橡胶涂料KF-1的研制成功，解决了长期以来飞机油箱使用寿命短的难题， KF-1的投入使用，使得飞机油箱使用寿命由原来的3〜5年延长到15〜20年，并提高了使用性能，取得了显著的技术经济效益。含Y2O3的MCrAIY涂层是发动机涡轮叶片、导向叶片等发动机热端部件用的可设计成分的第三代涂层，已在国外高性 能、长寿命发动机上得到应用。航材院采用磁控溅射沉积工艺和多弧离子镀技术已研制成功这种涂层系列，其抗热腐蚀及综合性能已达到国外同类涂层的先进水平。稀土永磁材料稀土永磁材料发展十分迅速，现已在许多领域里得到了广泛的应用，成为当代新技术的重要物资基础。自80年代以来利用钐钻合金做稀土永磁电机。产品类型包括伺服电动机、驱动电动机、汽车启动机、地面军用电 机、航空电机等。2.2.5稀土在轻工、纺织和建材工业中的应用（1） 稀土在塑料工业中的应用稀土化合物已经成功地用作聚氯乙烯的稳定剂， 同时正进行塑料功能性添加剂的研究，如利用稀土化合物的荧光性质，制成发光塑料；利用磁性稀土材料，制成磁性塑料；利用稀土化合物的光转换性能，制成具有光转换性质的塑料等。PVC加工用稀土稳定剂是近几年来新开发出来的一种稀土应用产品，目前已显示出非常好的应用前景。该产品以30%的氧化镧为主要原料，现已有商品出售，生产厂家十余家，生产规模2500吨左右。国内PVC塑材主要用作民用建筑材料，塑钢门窗是它的主要产品。根据国家建筑节能规划，国家将鼓励发展塑钢门窗，限制使用铝合金门窗，到 2000年，铝合金门窗将完全被塑钢门窗所替代。随着我国塑料加工行业的发展，稀土在该领域将有一个大的发展。（2） 稀土在油漆工业中的应用稀土在油漆工业中主要作催干剂，催干剂是油漆工业的主要助剂，传统催干剂是由可变价的金属钻、锰、铅、锌、钙、钡、铜、铁等和7〜22个碳原子的一元羧酸化合反应生成的不溶于水的化合物，称为金属皂。传统的钻/铅催干剂体系存在不少缺点，铅有毒，产品易沉淀，钻资源少，依靠进口，且显异色，影响清漆和浅色漆的色相。稀土催干剂是一元羧酸稀土盐（复合物、络合物），稀土来自混合氯化轻稀土，产地主要是包头，含镧、铈、错、钕等，其中铈含量占50%以上。稀土催干剂和钻催干剂配合，全部取代铅、锰、锌、钙催干剂，其用量只相当于油漆原配方中铅、锰、锌、钙总量的35〜80%，涂膜实十性能及硬度、附着力等优于加铅、锰、锌、钙催干剂的配方。用稀土作油漆的催干剂，不仅原料易得，可以减少毒性，减轻油漆生产和使用中的环境污染，并能改进涂膜性能，使油漆具有颜色 浅、漆膜坚硬、成本低等优点。（3） 稀土在纺织工业中的应用稀土（主要用氯化稀土）添加在酸性染料（包括强酸性、弱酸性及酸性媒介染料）中起到助染作用，可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和 力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观质量及于感柔软度、节约染化料及减少环境污染、减轻劳动强度和降低动力消耗等。可以减少红矶用量约 30%〜40%，有利于环境治理。采用氯化稀土作为羊绒、羊毛增白处理助剂，可以使羊绒、羊毛白度值提高10〜15%，抗张强度提高15%，单位面积收缩率减少1%，起球率降低3〜5%，一级品率提高5%，工时从24小时降为8小时，从而提高了设备和劳动的效率，降低了生产成本，能获得很好的经济效 益。稀土助鞣剂（如NdCl3）与高吸收铭鞣剂结合，不仅可提高皮革的品级，而且可降低成本，节约红矶30%〜50%，废鞣液中Cr2O3含量由纯铭鞣剂的3〜8克/升降为1克/升以下。采用稀土混合鞣剂鞣制皮革，不仅可以代替部分红钒，而且可以大量降低铭用量，减少了制革工业中废水对环境的污染。用稀土混合鞣剂鞣制的产品，革面细致紧密，皮板柔软，皮毛色泽光亮蓬 松、手感好、耐洗、异味减少、拉抗强度及崩裂力和化学性能均达到纯铭鞣制的水平，有较显著的经济和社会效益。稀土在建筑材料中的应用建筑业是我国支柱产业之一，稀土在建筑行业也同样有着其广阔的应用前景。建筑领域材料需求多样化、高性能化。含稀土的高强度低合金钢、不锈钢在建筑中用量将大幅度增加，被广泛应用在高层建筑、体育场、铁路工程、桥梁工程、海港建设及海洋石油井架和大型水电站。上海已将万吨的稀土钢用于杨浦大桥、东方明珠电视塔、高架桥公路和大型体育场工程。另外，现在还有含稀土元素作为添加剂烧制的水泥，其中添加0.02〜0.05%的稀土氧化物就可以全部或部分替代水泥原料中的铁粉，可大幅度提高水泥的强度和产量，降低生产成本，现已在我国形成工业化生产规模。在建筑业中，稀土保温材料、稀土防水保温涂料和高效建筑群墙体材料具有很好的保温和防水效果。2.2.6稀土在催化剂中的应用催化剂是一种能够改变反应速度但自身不发生化学变化的物质。 它不参与反应，但少量存在就能加快反应，即改变化学反应速度。稀土催化剂及助催化剂种类繁多，但目前形成产业化的只有石油裂化催化剂、汽车尾气净化催化剂及合成橡胶催化剂。石油裂化催化剂稀土在裂化催化剂中有很多作用。首先，稀土能增强催化剂活性和沸石的热稳定性。其次，催化剂必须进行高温蒸汽下的再生，以烧掉占据沸石有效孔隙的越积越多的碳，稀土对此有重要作用。通过提高催化剂中稀土含量，还可产生其它重要影响。在石油工业中采用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，可以大幅度提高原油裂化转化率，增加汽油和柴油的产率。在实际使用中，原油转化率由35%〜40%提高到70〜80%，汽油产率提高7〜13%。运用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，具有原油处理量大、轻质油收率高、产品质量高、活性高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。稀土汽车尾气净化催化剂含稀土的汽车尾