希土類元素の応用入門
希土類元素は「工業のビタミン」とも呼ばれ、優れた磁気特性、光学特性、電気特性を有し、製品の性能向上、製品バリエーションの拡大、生産効率の向上に大きな役割を果たしてきました。希土類元素の大きな役割により、少量でも製品構造の改善、科学技術含有量の向上、産業技術の進歩促進に重要な要素となり、冶金、軍事、石油化学、ガラスセラミックス、農業、新素材などの分野で広く利用されています。
冶金産業
希土類元素は冶金分野で30年以上使用され、より成熟した技術と技術を形成しており、鋼鉄、非鉄金属における希土類元素の使用分野は広く、将来性も広い。 希土類元素やフッ化物、ケイ酸塩を鋼鉄に添加すると、精錬、脱硫、中低融点の有害不純物の除去の役割を果たして、鋼鉄の加工性能を向上させることができます。自動車、トラクター、ディーゼルエンジンなどの機械製造業界で広く使用されています。希土類元素をマグネシウム、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケルなどの非鉄合金に添加すると、合金の物理的および化学的性質が向上し、合金の常温および高温での機械的性質が向上します。
希土類元素は光学特性や電磁特性といった優れた物理的特性を有するため、様々な特性を持つ新素材や様々な材料を合成することができ、他の製品の品質や性能を大幅に向上させることができます。そのため、「工業の金」と呼ばれています。まず、希土類元素を添加することで、戦車、航空機、ミサイル、鋼鉄、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金などの戦術性能を大幅に向上させることができます。さらに、希土類元素は電子機器、レーザー、原子力産業、超伝導など、多くのハイテク潤滑剤にも利用されています。軍事利用が始まった希土類技術は、軍事科学技術の飛躍的な発展を必然的にもたらすでしょう。ある意味では、冷戦後の局地戦における米軍の圧倒的な支配力、そして敵を野放図に公然と殲滅させる能力は、その超人的な希土類技術力によるものと言えるでしょう。
石油化学製品
希土類元素は石油化学分野で分子ふるい触媒の製造に使用され、活性が高く、選択性が良好で、重金属中毒に対する耐性が強いなどの利点があるため、石油接触分解プロセスのケイ酸アルミニウム触媒の代替品となっています。その処理ガス量はニッケルアルミニウム触媒の1.5倍であり、シュンブチルゴムとイソプレンゴムの合成プロセスでは、シクラン酸希土類元素 - 3-イソブチルアルミニウム触媒を使用することで、製品の性能が良好で、設備の吊り下げ接着剤が少なく、操作が安定し、後処理プロセスが短いなどの利点が得られます。
ガラスセラミックス
中国のガラス・セラミック業界における希土類元素の使用量（使用量）は1988年以降、年平均25%増加し、1998年には約1600トンに達しました。希土類ガラス・セラミックは、産業と生活の伝統的な基礎材料であるだけでなく、ハイテク分野の主要部材でもあります。希土類酸化物または加工された希土類精鉱は、研磨剤として使用することがあり、光学ガラス、眼鏡レンズ、結像管、オシロスコープ管、板ガラス、プラスチックおよび金属食器の研磨に広く使用されています。ガラスの緑色を取り除くために、希土類酸化物を添加することで、赤外線、紫外線吸収ガラス、耐酸性・耐熱ガラス、X線耐性ガラスなど、光学ガラスや特殊ガラスの様々な用途を生み出すことができます。また、セラミックやホーローに希土類元素を添加することで、釉薬のひび割れを軽減し、製品の色や光沢に変化を与えることができるため、セラミック業界で広く使用されています。
農業
研究結果によると、希土類元素は植物のクロロフィル含有量を向上させ、光合成を促進し、根の発達を促進し、根系の栄養吸収を増加させることがわかりました。また、希土類元素は種子の発芽を促進し、種子の発芽率を高め、苗の成長を促進します。上記の主要な役割に加えて、特定の作物の耐病性、耐寒性、耐干性を高める能力もあります。多くの研究で、適切な濃度の希土類元素の使用が植物の栄養素の吸収、変換、利用を促進できることも示されています。希土類元素を散布すると、リンゴや柑橘類のVc含有量、総糖度、糖酸比が向上し、果実の着色と早熟が促進されます。貯蔵中の呼吸力を抑制し、腐敗速度を低下させることができます。
新しい素材
希土類フェライトホウ素永久磁石材料は、高い残留磁気、高い整形力、高い磁気エネルギー蓄積などの特性を備えており、電子産業や航空宇宙産業、駆動用風力タービン（特に洋上発電所に最適）で広く使用されています。 - 高純度ジルコニウムから作られたアルミニウムガーネットとニオブガラスは、固体レーザー材料として使用できます。希土類ホウ素カンは、電子放出陰極材料の製造に使用できます。ニオブニッケル金属は、1970年代に新しく開発された水素貯蔵材料です。クロム酸は、高温熱電材料です。現在、世界中でニオブベースの酸素元素の改良により、ニオブベースの酸化物で作られた超伝導材料は、液体窒素温度帯で超伝導体を得ることができ、超伝導材料の発展に画期的な進歩をもたらしました。また、希土類元素は、蛍光体、強化スクリーン蛍光体、三色蛍光体、複写光粉末（ただし、希土類元素の価格が高いため、照明への応用は徐々に減少しています）、プロジェクターテレビタブレットなどの電子製品などの光源にも広く使用されています。 生産量を5〜10％増加させることができます。 繊維業界では、希土類塩化物は毛皮のなめし、毛皮の染色、羊毛の染色、カーペットの染色にも広く使用されています。 また、希土類元素は自動車の触媒コンバーターに使用され、エンジンの排気ガス中の主な汚染物質を無毒の化合物に減らすことができます。
その他のアプリケーション
希土類元素は、オーディオ・ビジュアル、写真、通信、各種デジタル機器など、様々なデジタル製品にも利用されており、製品の小型化、高速化、軽量化、長時間使用、省エネ化といった様々なニーズを満たしています。また、グリーンエネルギー、医療、浄水、交通機関などの分野にも応用されています。