Uvod v uporabo redkih zemelj
Redkozemeljski elementi so znani kot "industrijski vitamini" in imajo nenadomestljive odlične magnetne, optične in električne lastnosti, ki so imele veliko vlogo pri izboljšanju učinkovitosti izdelkov, povečanju raznolikosti izdelkov in izboljšanju učinkovitosti proizvodnje. Zaradi velike vloge redkih zemelj je uporaba majhnih elementov postala pomemben element za izboljšanje strukture izdelkov, izboljšanje znanstvene in tehnološke vsebine ter spodbujanje tehnološkega napredka v industriji. Pogosto se uporabljajo v metalurgiji, vojski, petrokemiji, steklokeramiki, kmetijstvu, novih materialih in drugih področjih.
Metalurška industrija
Redke zemeljske kovine se na področju metalurgije uporabljajo že več kot 30 let in so razvile bolj zrelo tehnologijo ter tehnologijo. Redke zemeljske kovine so veliko področje uporabe v jeklu in neželeznih kovinah ter imajo široke možnosti uporabe. Redke zemeljske kovine ali fluorid, silikat, ki se doda jeklu, lahko igra vlogo pri rafiniranju, razžvepljevanju, odstranjevanju škodljivih nečistoč s srednjim in nizkim tališčem ter izboljšanju predelovalnih lastnosti jekla. Široko se uporablja v avtomobilski, traktorski, dizelski in drugi strojni industriji. Redke zemeljske kovine, dodane magneziju, aluminiju, bakru, cinku, niklju in drugim neželeznim zlitinam, lahko izboljšajo fizikalne in kemijske lastnosti zlitin ter izboljšajo mehanske lastnosti zlitin pri sobni temperaturi in visokih temperaturah.
Ker imajo redke zemlje odlične fizikalne lastnosti, kot sta optične in elektromagnetne, lahko sestavljajo nove materiale z različnimi lastnostmi in široko paleto drugih materialov, kar lahko močno izboljša kakovost in zmogljivost drugih izdelkov. Zato se imenujejo "industrijsko zlato". Najprej lahko dodatek redkih zemelj močno izboljša taktično zmogljivost tankov, letal, raket, jekla, aluminijevih zlitin, magnezijevih zlitin in titanovih zlitin. Poleg tega se redke zemlje lahko uporabljajo tudi kot elektronika, laserji, jedrska industrija, superprevodniki in številna druga visokotehnološka maziva. Tehnologija redkih zemelj, ki se bo nekoč uporabljala v vojski, bo neizogibno prinesla preskok v vojaški znanosti in tehnologiji. V nekem smislu je ogromen nadzor ameriške vojske nad lokalnimi vojnami po hladni vojni, pa tudi njena sposobnost, da sovražnika ubije na nebrzdan in javen način, posledica njene nadčloveške tehnologije redkih zemelj.
Petrokemikalije
Redke zemlje se lahko uporabljajo v petrokemiji za izdelavo molekularnih sitnih katalizatorjev, saj imajo visoko aktivnost, dobro selektivnost, močno odpornost proti zastrupitvi s težkimi kovinami in druge prednosti, s čimer nadomeščajo aluminijeve silikatne katalizatorje v procesu katalitskega krekinga nafte; njihova prostornina obdelovalnega plina je 1,5-krat večja od nikelj-aluminijevega katalizatorja, v procesu sinteze šunbutilnega kavčuka in izoprenskega kavčuka pa uporaba ciklanske kisline, redke zemlje - triizobutil aluminijevega katalizatorja, zagotavlja dobro delovanje izdelka, manj lepila, ki se nabira na opremi, stabilno delovanje, kratek postopek naknadne obdelave in druge prednosti.
Steklena keramika
Obseg uporabe redkih zemelj v kitajski steklarski in keramični industriji se od leta 1988 povečuje s povprečno stopnjo 25 % in leta 1998 dosega približno 1600 ton, steklokeramika iz redkih zemelj pa ni le tradicionalni osnovni material v industriji in življenju, temveč tudi glavni član visokotehnološkega področja. Oksidi redkih zemelj ali predelani koncentrati redkih zemelj se lahko uporabljajo kot polirni praški, ki se pogosto uporabljajo v optičnem steklu, očalnih lečah, slikovnih ceveh, osciloskopskih ceveh, ravnem steklu, poliranju plastike in kovinske namizne posode. Za odstranitev zelene barve s stekla lahko dodajanje oksidov redkih zemelj omogoči različne načine uporabe optičnega stekla in posebnega stekla, vključno z infrardečim, UV-absorbirajočim steklom, kislinsko- in toplotno odpornim steklom, rentgensko odpornim steklom itd., v keramiki in emajlu pa lahko dodamo redke zemeljine, kar lahko zmanjša razpokanje glazure in izboljša barvo in sijaj izdelkov, zato se pogosto uporablja v keramični industriji.
Kmetijstvo
Rezultati kažejo, da lahko redkozemeljski elementi izboljšajo vsebnost klorofila v rastlinah, okrepijo fotosintezo, spodbudijo razvoj korenin in povečajo absorpcijo hranil v koreninski sistem. Redkozemeljski elementi lahko tudi spodbujajo kalitev semen, povečajo stopnjo kalivosti semen in spodbujajo rast sadik. Poleg zgoraj navedenih pomembnih vlog imajo tudi sposobnost, da pri nekaterih pridelkih povečajo odpornost na bolezni, mraz in sušo. Številne študije so tudi pokazale, da lahko uporaba ustreznih koncentracij redkozemeljskih elementov spodbudi absorpcijo, pretvorbo in izkoriščanje hranil v rastlinah. Škropljenje z redkozemeljskimi elementi lahko izboljša vsebnost Vc, skupno vsebnost sladkorja in razmerje med sladkorjem in kislino v jabolkih in citrusih ter spodbudi barvanje in zgodnjo zrelost plodov. Med skladiščenjem lahko zavirajo dihalno moč in zmanjšajo stopnjo gnitja.
Novi materiali
Redkozemeljski feritni boron kot trajni magnetni material se z visokim preostalim magnetizmom, visoko ortopedsko silo in visoko akumulacijo magnetne energije ter drugimi lastnostmi pogosto uporablja v elektronski in vesoljski industriji ter za pogon vetrnih turbin (še posebej primeren za elektrarne na morju); - Aluminijev granat in niobijevo steklo, izdelano iz visoko čistega cirkonija, se lahko uporabljata kot trdni laserski materiali; redkozemeljski borovi pločevinki se lahko uporabljajo za izdelavo elektronsko oddajanih katodnih materialov; niobij-nikelj je na novo razvit material za shranjevanje vodika v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja; kromova kislina pa je visokotemperaturni termoelektrični material. Trenutno lahko superprevodni materiali iz niobijevih oksidov z izboljšanjem niobijevih kisikovih elementov po vsem svetu dosežejo superprevodnike v temperaturnem območju tekočega dušika, kar pomeni preboj v razvoju superprevodnih materialov. Poleg tega se redke zemlje pogosto uporabljajo tudi v svetlobnih virih, kot so fosforji, izboljšani zaslonski fosforji, tribarvni fosforji, fotokopirani svetlobni prahovi (vendar se je zaradi višjih cen redkih zemelj uporaba razsvetljave postopoma zmanjševala), projekcijskih televizijskih tablicah in drugih elektronskih izdelkih; lahko povečajo svojo proizvodnjo za 5 do 10 %, v tekstilni industriji pa se klorid redkih zemelj pogosto uporablja tudi pri strojenju krzna, barvanju krzna, barvanju volne in barvanju preprog, redke zemlje pa se lahko uporabljajo v avtomobilskih katalizatorjih za zmanjšanje glavnih onesnaževal v izpušnih plinih motorja v nestrupene spojine.
Druge aplikacije
Redkozemeljski elementi se uporabljajo tudi v različnih digitalnih izdelkih, vključno z avdiovizualno opremo, fotografijo, komunikacijami in različno digitalno opremo, da bi izpolnili zahteve glede manjših, hitrejših, lažjih, daljših časov uporabe, varčevanja z energijo in mnogih drugih. Hkrati se uporabljajo tudi v zeleni energiji, zdravstveni oskrbi, čiščenju vode, prometu in drugih področjih.