Einführung in die Anwendung von Seltenen Erden
Seltene Erden gelten als „industrielle Vitamine“ und besitzen unersetzliche, hervorragende magnetische, optische und elektrische Eigenschaften. Sie spielen eine große Rolle bei der Verbesserung der Produktleistung, der Produktvielfalt und der Produktionseffizienz. Aufgrund ihrer großen Bedeutung sind Seltene Erden in kleinen Mengen zu einem wichtigen Element geworden, um die Produktstruktur zu verbessern, den wissenschaftlichen und technologischen Inhalt zu verbessern und den technologischen Fortschritt in der Industrie zu fördern. Sie finden breite Anwendung in der Metallurgie, im Militär, in der Petrochemie, in der Glaskeramik, in der Landwirtschaft und in der Herstellung neuer Materialien und anderen Bereichen.
Metallurgische Industrie
Seltene Erden werden seit über 30 Jahren in der Metallurgie eingesetzt und haben sich zu einer ausgereifteren Technologie entwickelt. Die Verwendung von Seltenen Erden in Stahl und Nichteisenmetallen ist ein weites Feld mit vielfältigen Perspektiven. Seltene Erden, Fluoride und Silikate, die dem Stahl zugesetzt werden, können bei der Verfeinerung und Entschwefelung sowie bei der Entfernung schädlicher Verunreinigungen mit mittlerem und niedrigem Schmelzpunkt helfen und die Verarbeitungseigenschaften von Stahl verbessern. Sie finden breite Anwendung in der Automobil-, Traktoren-, Dieselmotoren- und anderen Maschinenbauindustrien. Seltene Erden, die Magnesium, Aluminium, Kupfer, Zink, Nickel und anderen Nichteisenlegierungen zugesetzt werden, können die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Legierungen verbessern und die mechanischen Eigenschaften von Legierungen bei Raumtemperatur und hohen Temperaturen verbessern.
Da Seltene Erden über hervorragende physikalische Eigenschaften wie optische und elektromagnetische Eigenschaften verfügen, können sie zur Herstellung neuer Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und einer Vielzahl anderer Materialien verwendet werden, was die Qualität und Leistung anderer Produkte erheblich verbessern kann. Daher kommt auch der Name „Industriegold“. Die Zugabe von Seltenen Erden kann die taktische Leistung von Panzern, Flugzeugen, Raketen, Stahl, Aluminium-, Magnesium- und Titanlegierungen erheblich verbessern. Darüber hinaus können Seltene Erden auch in der Elektronik, in Lasern, in der Nuklearindustrie, in supraleitenden Materialien und vielen anderen Hightech-Schmiermitteln eingesetzt werden. Die Seltenerdtechnologie, einst im Militär eingesetzt, wird unweigerlich einen Sprung in der Militärwissenschaft und -technologie mit sich bringen. Die überwältigende Kontrolle des US-Militärs über die lokalen Kriege nach dem Kalten Krieg sowie seine Fähigkeit, den Feind ungezügelt und öffentlich zu töten, sind gewissermaßen auf die übermenschliche Klasse der Seltenerdtechnologie zurückzuführen.
Petrochemie
Seltene Erden können in der Petrochemie zur Herstellung von Molekularsiebkatalysatoren eingesetzt werden. Sie zeichnen sich durch hohe Aktivität, gute Selektivität und hohe Resistenz gegen Schwermetallvergiftung aus und ersetzen so Aluminiumsilikatkatalysatoren im katalytischen Crackprozess von Erdöl. Ihr Behandlungsgasvolumen ist 1,5-mal größer als das eines Nickel-Aluminium-Katalysators. Bei der Synthese von Shunbutylkautschuk und Isoprenkautschuk wird durch die Verwendung eines Cyclamensäure-Seltene-Erden-Drei-Isobutylaluminium-Katalysators eine gute Produktleistung erzielt, wobei weniger Geräteklebstoff benötigt wird, der Betrieb stabil ist und die Nachbehandlungszeit kurz ist. Weitere Vorteile sind usw.
Glaskeramik
Der Einsatz von Seltenen Erden in der chinesischen Glas- und Keramikindustrie hat seit 1988 durchschnittlich um 25 % zugenommen und lag 1998 bei rund 1.600 Tonnen. Seltenerd-Glaskeramiken sind nicht nur traditionelle Grundstoffe für Industrie und Alltag, sondern auch ein wichtiger Bestandteil der Hochtechnologie. Seltenerdoxide oder verarbeitete Seltenerdkonzentrate können als Polierpulver verwendet werden und werden häufig zum Polieren von optischem Glas, Brillengläsern, Bildröhren, Oszilloskopröhren, Flachglas sowie Kunststoff- und Metallgeschirr verwendet. Durch die Zugabe von Seltenerdoxiden kann die grüne Farbe von Glas entfernt und optisches Glas und Spezialglas vielfältig eingesetzt werden, darunter Infrarot- und UV-absorbierendes Glas, säure- und hitzebeständiges Glas, röntgendichtes Glas usw. Die Zugabe von Seltenen Erden zu Keramik und Emaille kann die Rissbildung in der Glasur verringern und Produkten verschiedene Farben und Glanz verleihen und wird häufig in der Keramikindustrie verwendet.
Landwirtschaft
Die Ergebnisse zeigen, dass Seltene Erden den Chlorophyllgehalt von Pflanzen erhöhen, die Photosynthese fördern, das Wurzelwachstum unterstützen und die Nährstoffaufnahme des Wurzelsystems verbessern können. Seltene Erden können zudem die Keimung von Samen fördern, die Keimrate erhöhen und das Wachstum von Sämlingen fördern. Neben diesen wichtigen Funktionen können Seltene Erden auch die Widerstandsfähigkeit bestimmter Nutzpflanzen gegen Krankheiten, Kälte und Trockenheit verbessern. Zahlreiche Studien haben zudem gezeigt, dass die Verwendung geeigneter Konzentrationen von Seltenen Erden die Aufnahme, Umwandlung und Nutzung von Nährstoffen in Pflanzen fördern kann. Das Besprühen mit Seltenen Erden kann den Vc-Gehalt, den Gesamtzuckergehalt und das Zucker-Säure-Verhältnis von Äpfeln und Zitrusfrüchten verbessern und die Fruchtfarbe und -reife fördern. Es kann die Atmungskraft während der Lagerung hemmen und den Verfall verlangsamen.
Neue Materialien
Seltenerd-Ferrit-Bor-Permanentmagnetmaterial mit hohem Remanenzmagnetismus, hoher orthopädischer Kraft und hoher magnetischer Energiespeicherung sowie weiteren Eigenschaften wird häufig in der Elektronik- und Luftfahrtindustrie verwendet und treibt Windkraftanlagen an (besonders geeignet für Offshore-Kraftwerke); - Aluminiumgranate und Niobglas aus hochreinem Zirkonium können als feste Lasermaterialien verwendet werden; Seltenerd-Borkane können zur Herstellung von elektronisch emittierenden Kathodenmaterialien verwendet werden; Niob-Nickel-Metall ist ein in den 1970er Jahren neu entwickeltes Wasserstoffspeichermaterial; und Chromsäure ist ein thermoelektrisches Hochtemperaturmaterial. Derzeit können die supraleitenden Materialien aus Niob-basierten Oxiden mit der Verbesserung von Niob-basierten Sauerstoffelementen weltweit Supraleiter im Temperaturbereich von flüssigem Stickstoff erhalten, was einen Durchbruch in der Entwicklung supraleitender Materialien darstellt. Darüber hinaus werden Seltene Erden auch häufig in Lichtquellen wie Leuchtstoffen, verbesserten Bildschirmleuchtstoffen, dreifarbigen Leuchtstoffen, fotokopierten Lichtpulvern (aufgrund der höheren Kosten für Seltene Erden nahm die Verwendung in der Beleuchtung jedoch allmählich ab), Projektionsfernsehtabletts und anderen elektronischen Produkten verwendet. Es kann seine Produktion um 5 bis 10 % steigern. In der Textilindustrie wird Seltenerdchlorid auch häufig zum Gerben von Pelzen, zum Färben von Pelzen, zum Färben von Wolle und zum Färben von Teppichen verwendet, und Seltene Erden können in Autokatalysatoren verwendet werden, um die Hauptschadstoffe im Motorabgas in ungiftige Verbindungen umzuwandeln.
Andere Anwendungen
Seltene Erden werden auch in einer Vielzahl digitaler Produkte eingesetzt, darunter in den Bereichen Audio-Video, Fotografie, Kommunikation und digitale Geräte. Sie erfüllen die Anforderungen an kleinere, schnellere und leichtere Produkte, längere Nutzungsdauer, Energieeinsparung und viele weitere. Gleichzeitig werden sie auch in den Bereichen Ökoenergie, Medizin, Wasseraufbereitung, Transport und anderen Bereichen eingesetzt.