于陶瓷颜料和釉料。稀土氧化物如Ce2O3、Pm2O3。、Er2O3和Nd2O3等用于陶瓷着色颜料中具有色彩鲜艳、稳定、耐高温性能好、遮盖力强、呈色均匀等优点,可用于陶瓷制品的釉上彩、釉下彩、瓷器色和精陶色釉8。利用稀土可制得色彩丰富的颜料,如镨黄、饵红、铈蓝、钕紫、钇红等。此外,稀土氧化物如Y2O3、La2O3。、Nd2O3等作为添加剂、稳定剂和烧结助剂作用于Al2O3、Si3N4、ZrO2等结构陶瓷和介电、压电、导电陶瓷等功能陶瓷能极大地优化其性能、改善陶瓷的烧结性、致密度及强度,降低生产成本9。如以Y2O3、Dy2O3为主要原料制得的耐高温透明陶瓷比日用陶瓷和无线电陶瓷性能优良得多,可用于
f火箭的红外窗和高温炉窗,还可用于微波技术、点真空技术、激光技术等。
2新材料领域中的稀土材料
稀土在新材料领域中的应用主要是以稀土高纯化合物为纽带,利用各种稀土功能材料制作成相关器具件。特点是稀土在其功能材料中既是主材料又是制成的器具件的核心部分,能使器具件性能更为优异又节能环保10。稀土的特异性能来自于它们独特的电子构型:Xe4f6s。和Xe4f5d6s。随着原子序数的增大,稀土元素在基态时在内层的4f轨道中逐一填充电子,4f电子不同的运动方式使稀土具有不同于周期表中其他元素的物理和化学特性。如:4f电子在不同的能级之间跃迁ff跃迁和fd跃迁,使得稀土元素具有独特的光学性质;由于4f轨道未填满,该轨道中的未成对电子可达到7个,故稀土元素大多具有良好的磁学性质;另外,在稀土与d过渡离子形成的层状结构的骨架中,稀土常可稳定形成有利于载流子输运的结构,所以稀土元素具有优异的电学性质。目前,人们已经利用稀土元素的这些特殊性质研制出了一系列优良的材料,如光学材料、磁性材料、储氢材料、催化材料等。
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21稀土激光及发光材料
稀土在激光材料中的应用发展迅速,稀土元素如Pr、Nd、Sm、Eu、Tb等能作为激光材料的基体或激活物质,现已成为激光材料中的重要元素,约9O的激光材料都与稀土有关。常见的稀土激光材料有掺Nd的钇铝石榴石晶体Y2A13O12Nd和钕玻璃。这种材料在激光照射时具有亮度高、相干性好等优点,广泛用于激光雷达、全息摄影、医疗、检测及防伪等方面。稀土发光材料据其发光原理的不同可分为阴极射线发光材料、光致发光材料和X射线发光材料。彩色电视显像管中使用的红色荧光粉是阴极射线发光材料,主要原料为Y2O2S:Eu3,当它受阴极射线作用时能被激发而发出红光。含稀土元素离子的物质受外来光线激发而发光称为光致发r