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稀土纳米材料的应用及生产技术

   日期:2008年7月27日        整理:佛山陶瓷网

【 www.FsTaoci.Com 】稀土元素本身具有丰富的电子结构,表现出许多光、电、磁的特性。稀土纳米化后,表现出许多特性,如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光、电、磁性质、超导性、高化学活性等,能大大提高材料的性能和功能,开发出许多新材料。在光学材料、发光材料 、晶体材料、磁性材料、电池材料、电子陶瓷、工程陶瓷、催化剂等高科技领域,将发挥重要的作用。

目前开发研究和应用的领域

1.稀土发光材料:稀土纳米荧光粉(彩电粉、灯粉),发光效率提高,将大大减少稀土用量。主要使用y2o3、eu2o3、tb4o7、ceo2、gd2o3。高清晰度彩色电视的候选新材料。

2.纳米超导材料:使用y2o3制备的ybco超导体,特别薄膜材料,性能稳定,强度高,易加工,接近实用阶段,前景广阔。

3.稀土纳米磁性材料:用于磁存储器、磁流体、巨磁阻等,性能大大提高,使器件变得高性能小型化。如氧化物巨磁电阻靶材(remno3等)。

 4.稀土高性能陶瓷:使用超细或纳米级的y2o3、la2o3、nd2o3、sm2o3等制备的电子陶瓷(电子传感器、ptc材料、微波材料、电容器、热敏电阻等),电性能、热性能、稳定性得到许多改善,是电子材料升级的重要方面。如纳米y2o3和zro2在较低温度烧结的陶瓷,具有很强的强度和韧性,用于轴承、刀具等耐磨器件用纳米nd2o3 、sm2o3等制作的多层电容、微波器件,性能大大提高。

5.稀土纳米催化剂:在许多化学反应中,使用稀土催化剂,若使用稀土纳米催化剂,催化活性、催化效率将大幅提高。现用的ceo2纳米粉在汽车尾气净化器上,具有活性高、价格低、寿命长的优点,并代替了大部分贵金属,每年用量数千吨。

 6.稀土紫外线吸收剂:纳米ceo2粉对紫外线的吸收极强,用于防晒化妆品,防晒纤维,汽车玻璃等。

 7.稀土精密抛光:ceo2对玻璃等有较好抛光作用。纳米ceo2则有较高的抛光精密度,已用于液晶显示、硅单晶片、玻璃存储等。总之,稀土纳米材料应用才刚刚开始,而且集中在高科技新材料领域,附加值高,应用面广,潜力巨大,商业前景十分看好。

制备技术

目前纳米材料不论是生产还是应用,都引起各国的重视。我国的纳米技术不断取得进步,在纳米级sio2、tio2、al2o3、zno2、fe2o3等粉体材料中,已经成功的进行工 业化生产或试生产,但现有的生产工艺,生产成本很高是其致命的弱点,将影响纳米材料推广应用,因此要不断改进。

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