稀土元素共有多少个 一文搞懂17种稀土元素和用途，太全了！

一个常见的比喻是，如果石油是工业的血液，那么稀土就是工业的维生素。

稀土是一组金属的缩写。自18世纪末以来，稀土元素相继被发现。稀土元素有17种。包括化学元素周期表中的15种镧系元素——镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽几乎每隔3-5年，科学家就能发现稀土的新用途，每六项发明中就有一项不能与稀土分离。。

中国稀土矿产丰富，三大世界第一:第一资源储量，约占23%；产量第一，占世界稀土商品的80%-90%；销量第一，60%-70%的稀土产品出口国外。同时，中国是唯一能够供应全部17种稀土金属的国家，特别是具有突出军事用途的中、重稀土。中国的份额令人羡慕。

稀土是一种宝贵的战略资源，被誉为“工业味精”、“新材料之母”，广泛应用于尖端科技和军事工业。工业和信息化部表示，稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已成为先进装备制造、新能源、新兴产业等高科技产业不可或缺的原材料，在电子、石化、冶金、机械、新能源、轻工、环保、农业等领域也有广泛应用。。

早在1983年，日本就出台了稀有矿产战略储备制度，国内稀土83%来自中国。

再看看美国，其稀土储量仅次于中国，但其稀土都是轻稀土，分为重稀土和轻稀土。重稀土很贵，轻稀土开采不划算，被业内人士变成了假稀土。美国80%的稀土进口来自中国。

邓小平同志说过:“中东有石油，中国有稀土。”他话中的含意不言而喻。稀土不仅是世界1/5高科技产品必备的“味精”，也是中国未来在世界谈判桌上强有力的筹码。保护和科学利用稀土资源，防止珍贵的稀土资源被盲目出售和出口到西方国家，已经成为近年来许多有志之士呼吁的国家战略。1992年，邓小平明确宣布了中国的稀土大国地位。

17种稀土的用途清单

1镧用于合金材料和农用薄膜

铈广泛用于汽车玻璃

3镨广泛用于陶瓷颜料

钕广泛用于航空空航天材料

5钹为卫星提供辅助能量

6钐在原子能反应堆中的应用

7铕制造透镜和液晶显示器

医用磁共振成像用钆8

9铽用于飞机机翼调节器

10铒在军事上用于激光测距仪

11镝用作胶片和印刷的光源

12钬用于制造光通信设备

13铥用于肿瘤的临床诊断和治疗

14镱计算机存储元件添加剂

15动力电池技术镥

16钇制造电线和飞机应力部件

钪17常被用来制造合金

详情如下:

一个

镧

海湾战争中，添加稀土镧的夜视装置成为美军坦克压倒性优势的来源。上图为氯化镧粉末。

镧广泛应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料、储氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。镧也用于制备许多有机化学产品的催化剂中。镧也用于光转换农膜。在国外，科学家们将镧在作物中的作用称为“超级钙”。

2

铈

铈可用作催化剂、电弧电极和特种玻璃。铈合金耐高温，可用于制造喷气螺旋桨零件。

铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线和红外线，已广泛应用于汽车玻璃中。既能防紫外线，又能降低车内温度，从而节省空通话电源。日本从1997年开始在汽车玻璃中添加氧化铈。1996年，汽车玻璃中至少使用了2000吨氧化铈，美国大约使用了1000吨。

目前，铈正被应用于汽车尾气净化催化剂，可有效防止大量汽车尾气被排放成空气体。美国这一地区的稀土消费量占稀土总消费量的三分之一。

硫化铈可以替代铅、镉等对环境和人类有害的金属，可用于颜料、着色塑料、涂料、油墨、造纸等行业。目前领先的公司是法国罗纳普朗克公司。

CE: LISAF激光系统是美国研制的固态激光器，可以通过监测色氨酸浓度来检测生物武器和药物。铈的应用范围很广，几乎所有的稀土应用都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、一些永磁材料、各种合金钢和有色金属等。

三

镨

镨钕合金

镨广泛用于建筑陶瓷和日用陶瓷。可与陶瓷釉混合制成琉璃，也可单独作为釉下颜料使用。制成的颜料为淡黄色，色调纯净优雅。

用于制造永磁体。用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制作永磁材料，其抗氧化性和机械性能明显提高，可加工各种形状的磁体。广泛用于各种电子设备和电机。

用于石油催化裂化。在Y沸石分子筛中加入富集的镨和钕，可以提高催化剂的活性、选择性和稳定性，制备石油裂化催化剂。中国从20世纪70年代开始投入工业使用，消费量不断增加。

镨也可用于研磨抛光。此外，镨还广泛应用于光纤领域。

四

钕

为什么M1坦克能先找到敌人？由于坦克装备了掺钕钇铝石榴石激光测距仪，晴天时可达到近4000米的视距。

随着镨的诞生，钕应运而生。钕的到来激活了稀土领域，在稀土领域发挥了重要作用，影响了稀土市场。

钕因其在稀土领域的独特地位，多年来一直是市场热点。钕金属的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的出现为稀土高科技领域注入了新的活力。钕铁硼磁体因其高磁能产品而被称为“永磁体之王”。它以其优异的性能被广泛应用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的成功研制，标志着我国钕铁硼磁体的磁性能已进入世界一流水平。钕也用于有色金属材料。在镁或铝合金中加入1.5 ~ 2.5%的钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。此外，掺钕钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于焊接和切割厚度在10毫米以下的薄材料。医疗上，用Nd: YAG激光代替手术刀进行手术切除或伤口消毒。钕还用于玻璃和陶瓷材料着色，并作为橡胶产品的添加剂。

五

金莲花

铥是核反应堆产生的人造放射性元素

可用作热源。为真实空探索和人造卫星提供辅助能源。

Pm147发射低能β射线，可用于制造钹电池。作为导弹制导仪器和时钟的电源。这种电池体积小，可以连续使用几年。此外，钷还用于便携式x光仪器、荧光粉制备、厚度测量和信标灯。

六

钐

金属钐

Sm为淡黄色，是Sm-Co永磁体的原料，Sm-Co磁体是工业上最早使用的稀土磁体。永磁体有两种:SmCo5系统和Sm2Co17系统。70年代初发明了SmCo5系统，后期发明了Sm2Co17系统。现在后者的需求为主。钐钴磁体中使用的氧化钐纯度不必太高，从成本上来说主要使用95%左右的产品。此外，氧化钐也用于陶瓷电容器和催化剂。此外，钐具有核性质，可以作为原子能反应堆的结构材料、屏蔽材料和控制材料，使核裂变产生的巨大能量得到安全利用。

七

铕

氧化铕粉末

氧化铕主要用于荧光粉

1901年，尤金-安东尼德马克从“钐”中发现了一种新的元素，命名为铕。这大概是以欧洲这个词命名的。氧化铕多用于荧光粉。Eu3+用作红色荧光粉的活化剂，Eu2+用作蓝色荧光粉。现在Y2O2S:Eu3+是发光效率、镀膜稳定性、回收成本最好的荧光粉。此外，由于提高发光效率和对比度等技术的改进，它正被广泛使用。近年来，氧化铕还被用作新型x光医学诊断系统的受激发射磷光体。氧化铕还可以用于制造有色透镜和滤光器，用于磁泡存储器件，还可以在原子反应堆的控制材料、屏蔽材料和结构材料方面显示其才能。

八

钆

钆及其同位素是最有效的中子吸收剂，可用作核反应堆的抑制剂。

其水溶性顺磁性复合物可改善医疗中人体的核磁共振成像信号。

其氧化硫可用作示波管和x光屏的矩阵栅，具有特殊的亮度。

钆镓石榴石中的钆是气泡存储器的理想单衬底。

可以作为固体磁制冷介质，不受Camot循环限制。

作为抑制剂控制核电站的连锁反应水平，保证核反应的安全。

作为钐钴磁体的添加剂，保证性能不随温度变化。

九

铽

氧化铽粉末

铽的应用大多涉及高科技领域，是一个技术密集、知识密集的前沿项目，也是一个经济效益显著、发展前景诱人的项目。

荧光粉在三基色荧光粉中用作绿色粉末的激活剂，如铽激活的磷酸盐基体、铽激活的硅酸盐基体和铽激活的铝酸铈镁基体，它们都在激发态发射绿光。

磁光存储材料。近年来，铽磁光材料已经达到大规模生产的规模。采用Tb-Fe非晶薄膜制成的磁光盘作为计算机存储元件，存储容量提高10 ~ 15倍。

磁光玻璃，含铽法拉第旋光玻璃是制造激光技术中广泛使用的旋光器、隔离器和环形器的关键材料。特别是特芬诺的开发开辟了特芬诺的新用途，特芬诺是20世纪70年代发现的新材料。这种合金有一半是由铽和镝组成，有时加入钬，其余是铁。这种合金最初是由美国爱荷华州的艾姆斯实验室开发的。铽镝铁最初主要用于声纳，现已广泛应用于很多领域，从燃油喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械作动器、机构、飞机望远镜的机翼调节器。

10

Dy

金属镝

作为钕铁硼永磁体的添加剂，在该磁体中加入约2~3%的镝可以提高其矫顽力。过去对镝的需求量不大，但随着钕铁硼磁体需求量的不断增加，镝成了必不可少的添加元素，品位必须在95 ~ 99.9%左右，需求量也迅速增加。

镝作为荧光粉的激活剂，镝是一种很有前途的单发光中心三基色荧光粉的激活剂，主要由两个发射带组成，一个是黄光发射，一个是蓝光发射，掺镝荧光粉可以作为三基色荧光粉。

镝是制备磁致伸缩合金中Terfenol合金的必要金属原料，可以实现机械运动的一些精密活动。金属镝可用作磁光存储材料，记录速度快，读取灵敏度高。

用于镝灯的制备，镝灯使用的工作物质是碘化镝，具有亮度高、色彩好、色温高、体积小、电弧稳定等优点，已作为电影、印刷等的照明光源。

镝由于具有较大的中子俘获截面面积，在原子能工业中用于测量中子能谱或作为中子吸收剂。

Dy3Al5O12也可作为磁制冷的磁性工质。随着科学技术的发展，镝的应用领域将不断扩大和延伸。

11

钬

ho-铁合金

12

铒

氧化铒粉末

13

锝

在核反应堆中对铥进行辐照，产生一种能够发射X射线的同位素，这种同位素可以用作便携式X射线源。

14

镱

镱金属

15

镥

氧化镥粉末

硅酸镥钇晶体

制造一些特殊合金。例如镥铝合金可以用于中子活化分析。

稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、加氢和聚合中起催化作用。

钇铁或钇铝石榴石的加入可以改善某些性能。

磁泡水库原材料。

复合功能晶体掺镥铝钇钕四硼酸盐，属于盐溶液冷却晶体生长技术领域。实验表明，掺镥NYAB晶体在光学均匀性和激光性能方面优于NYAB晶体。

镥在电致变色显示和低维分子半导体方面有潜在的应用。此外，镥还用于能量电池技术和磷光体活化剂。

16

钇

钇用途广泛，钇铝石榴石可用作激光材料，钇铁石榴石用于微波技术和声能传递，掺铕钒酸钇和掺铕氧化钇用作彩电荧光粉。

钢和有色合金添加剂。FeCr合金通常含有0.5-4%的钇，可以增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性；通过添加适量的富钇混合稀土，MB26合金的综合性能明显提高，可替代部分中强铝合金，用于飞机受力部件。在铝锆合金中加入少量富钇稀土可以提高合金的导电性；这种合金已被中国大多数线材厂采用。在铜合金中加入钇提高了导电性和机械强度。

含6%钇和2%铝的氮化硅陶瓷材料可用于开发发动机零件。

功率为400瓦的钕:钇:铝:石榴石激光束用于钻、切割和焊接大型部件。

由钇铝石榴石单晶组成的电子显微镜屏幕，荧光亮度高，散射光吸收低，耐高温和机械耐磨性好。

含钇90%的高钇结构合金可应用于航空空等要求低密度、高熔点的场所。

目前备受关注的掺钇SrZrO3高温质子导电材料，对于要求高氢溶解度的燃料电池、电解池和气体传感器的生产具有重要意义。此外，钇还在电子工业中用作高温喷涂材料、原子反应堆燃料的稀释剂、永磁材料的添加剂和吸气剂。

17

钪

金属钪

与钇和镧系元素相比，钪的离子半径特别小，氢氧化物的碱性特别弱。因此，当钪和稀土元素混合在一起时，用氨处理时，钪会首先沉淀，因此可以很容易地用“分级沉淀”的方法从稀土元素中分离出来。另一种方法是利用硝酸盐的极化分解进行分离，因为硝酸钪最容易分解，从而达到分离的目的。

Sc可以通过电解获得。在钪的精炼过程中，氯化钪、KCl和氯化锂共熔，熔融的锌作为电解的阴极，使钪沉淀在锌电极上，然后锌蒸发得到钪。此外，处理矿石以生产铀、钍和镧系元素时，钪很容易回收。从钨锡矿中综合回收伴生钪也是钪的重要来源之一。钪在化合物中主要以三价状态存在，在空气体中容易氧化成Sc2O3，失去金属光泽，变成深灰色。

钪的主要用途是:

钪能与热水反应释放出氢气，还溶于酸，是一种强还原剂。

氧化钪和氢氧化钪只有碱性，但其盐灰几乎不能水解。氯化钪为白色晶体，溶于水，在空气体中易潮解。

在冶金工业中，钪经常用于制造合金，以提高合金的强度、硬度、耐热性和性能。例如，在铁水中加入少量钪可以显著改善铸铁的性能，而在铝中加入少量钪可以提高其强度和耐热性。

在电子工业中，钪可以用作各种半导体器件。比如亚钪在半导体中的应用已经引起了国内外的关注，含钪铁氧体在计算机磁芯中也很有前景。

在化学工业中，钪化合物用作醇脱氢和脱水剂，它是由废盐酸生产乙烯和氯的有效催化剂。

在玻璃工业中，可以制造含钪的特殊玻璃。

在电光源行业，钪和钠制成的钪钠灯具有效率高、光色正的优点。

钪在自然界以45Sc的形式存在。此外，钪还有9种放射性同位素，即40 ~ 44SC和46 ~ 49SC。其中，46Sc作为示踪剂，已用于化工、冶金和海洋学。医学上，国外有研究用46Sc治疗癌症的。

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