Въведение в приложението на редкоземните елементи
Редкоземните елементи са известни като „индустриални витамини“ и имат незаменими отлични магнитни, оптични и електрически свойства. Те играят огромна роля за подобряване на производителността на продуктите, увеличаване на разнообразието на продуктите и подобряване на ефективността на производството. Поради голямата роля на редкоземните елементи, използването на малки количества се е превърнало във важен елемент за подобряване на структурата на продуктите, подобряване на научното и технологичното съдържание, насърчаване на технологичния прогрес в индустрията и се използва широко в металургията, военната промишленост, нефтохимическата промишленост, стъклокерамиката, селското стопанство, новите материали и други области.
Металургична промишленост
Редкоземните метали се използват в областта на металургията повече от 30 години и са развили по-зрели технологии. Използването на редкоземни елементи в стоманата и цветните метали е голяма област с широки перспективи. Добавянето на редкоземни метали или флуориди, силикати към стоманата, може да играе ролята на рафиниране, десулфуриране, отстраняване на вредни примеси със средна и ниска точка на топене и може да подобри производителността на обработка на стоманата. Широко се използва в автомобилната, тракторната, дизеловата и друга машиностроителна промишленост. Добавянето на редкоземни метали към магнезий, алуминий, мед, цинк, никел и други цветни сплави може да подобри физичните и химичните свойства на сплавите, както и да подобри механичните им свойства при стайна температура и висока температура.
Тъй като редкоземните елементи имат отлични физически свойства, като оптични и електромагнитни, те могат да съставят нови материали с различни свойства и голямо разнообразие от други материали, което може значително да подобри качеството и производителността на други продукти. Оттук идва и наименованието „индустриално злато“. Преди всичко, добавянето на редкоземни елементи може значително да подобри тактическите характеристики на танкове, самолети, ракети, стомана, алуминиеви сплави, магнезиеви сплави и титаниеви сплави. Освен това, редкоземните елементи могат да се използват и като електроника, лазери, ядрена промишленост, свръхпроводници и много други високотехнологични смазочни материали. Технологията на редкоземните елементи, веднъж използвана във военните, неизбежно ще доведе до скок във военната наука и технологии. В известен смисъл, огромният контрол на американските военни върху локалните войни след Студената война, както и способността им да убива врага по необуздан и публичен начин, се дължи на свръхчовешкия клас на тяхната технология за редкоземни елементи.
Нефтохимикали
Редкоземните елементи могат да се използват в нефтохимическата област за производство на молекулярно-ситови катализатори, с висока активност, добра селективност, силна устойчивост на отравяне с тежки метали и други предимства, като по този начин заместват алуминиево-силикатните катализатори в процеса на каталитичен крекинг на нефт; обемът на обработвания газ е 1,5 пъти по-голям от този на никел-алуминиевия катализатор; в процеса на синтез на шунбутилов каучук и изопренов каучук, използването на цикланова киселина редкоземен - триизобутил алуминиев катализатор осигурява добри характеристики на продукта, по-малко залепване на оборудването, стабилна работа, кратък процес на последваща обработка и други предимства; и така нататък.
Стъклокерамика
Обемът на приложение на редкоземни елементи в стъкларската и керамичната промишленост на Китай се увеличава със среден темп от 25% от 1988 г. насам, достигайки около 1600 тона през 1998 г., а редкоземните стъклени керамики са не само традиционните основни материали за промишлеността и бита, но и основните членове на високотехнологичната област. Редкоземните оксиди или преработените редкоземни концентрати могат да се използват като полиращи прахове, широко използвани в оптичното стъкло, лещите за очила, образните тръби, осцилоскопските тръби, плоското стъкло, полирането на пластмасови и метални съдове за хранене. За да се премахне зеленият цвят от стъклото, добавянето на редкоземни оксиди може да доведе до различни приложения на оптичното стъкло и специалното стъкло, включително чрез инфрачервено, UV-абсорбиращо стъкло, киселинно- и топлоустойчиво стъкло, рентгеноустойчиво стъкло и др., в керамиката и емайла за добавяне на редкоземни елементи, може да намали напукването на глазурата и може да направи продуктите да показват различни цветове и блясък, широко използвани в керамичната промишленост.
Земеделие
Резултатите показват, че редкоземните елементи могат да подобрят съдържанието на хлорофил в растенията, да засилят фотосинтезата, да насърчат развитието на корените и да увеличат усвояването на хранителни вещества от кореновата система. Редкоземните елементи могат също да насърчат покълването на семената, да увеличат скоростта на покълване на семената и да стимулират растежа на разсада. В допълнение към горепосочените основни роли, те имат и способността да повишават устойчивостта на някои култури към болести, студ и суша. Голям брой изследвания показват също, че използването на подходящи концентрации на редкоземни елементи може да насърчи усвояването, превръщането и използването на хранителни вещества в растенията. Пръскането с редкоземни елементи може да подобри съдържанието на витамин C, общото съдържание на захар и съотношението захар-киселинност на ябълките и цитрусовите плодове, както и да насърчи оцветяването и преждевременното узряване на плодовете. То може да потисне дихателната сила по време на съхранение и да намали скоростта на гниене.
Нови материали
Постоянният магнитен материал от редкоземен ферит бор, с висок остатъчен магнетизъм, висока ортопедична сила и високо натрупване на магнитна енергия и други характеристики, се използва широко в електронната и аерокосмическата промишленост и задвижва вятърни турбини (особено подходящ за офшорни електроцентрали); - Алуминиеви гранати и ниобиево стъкло, изработени от високочист цирконий, могат да се използват като твърди лазерни материали; редкоземните борни консервни кутии могат да се използват за направата на катодни материали, излъчвани електронно; ниобий-никелът е новоразработен материал за съхранение на водород през 70-те години на миналия век; а хромовата киселина е високотемпературен термоелектрически материал. В момента свръхпроводящите материали, изработени от ниобиеви оксиди, с подобряването на ниобиевите кислородни елементи в света могат да получат свръхпроводници в температурната зона на течния азот, което прави пробив в разработването на свръхпроводящи материали. Освен това, редкоземните елементи се използват широко в източници на светлина, като фосфор, подобрени екранни фосфори, трицветни фосфори, фотокопирани светлинни прахове (но поради по-високата цена на редкоземните елементи, приложението на осветление постепенно намалява), проекционни телевизионни таблети и други електронни продукти; може да увеличи производството си с 5 до 10%. В текстилната промишленост, редкоземният хлорид се използва широко и в дъбене на кожи, боядисване на кожи, боядисване на вълна и боядисване на килими. Редкоземните елементи могат да се използват в автомобилни каталитични конвертори за намаляване на основните замърсители в отработените газове на двигателя до нетоксични съединения.
Други приложения
Редкоземните елементи се използват и в различни цифрови продукти, включително аудио-визуални, фотографски, комуникационни и разнообразно цифрово оборудване, за да отговорят на изискванията за по-малки, по-бързи, по-леки, по-дълготрайни, енергоспестяващи продукти и много други. В същото време, те се прилагат и в зелената енергия, медицината, пречистването на вода, транспорта и други области.