稀土材料的制备与高端应用

唐政刚 ， 张达 ， 解志鹏 ， 苏咸凯 ，戴永年 ， 梁风 ，c

（昆明理工大学, a. 真空冶金国家工程实验室； b. 云南省有色金属真空冶金重点实验室；c. 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，昆明650093）

稀土元素在1794 年被发现于瑞典的矿物中，它一共包括 17 种元素，分别为镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽 （Tb）、 镝 （Dy）、 钬 （Ho）、 铒 （Er）、 铥 （Tm）、 镱（Yb）、镥（Lu） 以及钪（Sc）和钇（Y）。 由于稀土元素的4f 层电子被完全填满的外层 （5s 和5p） 电子所屏蔽，导致4f 层电子运动方式不同，从而使稀土元素具有不同于其它元素的光、电、磁性能，因此，稀土元素在不同的领域均有特殊的应用。 而且，当稀土元素与其它元素形成稀土化合物时，其配位数可在3~12 之间变化， 这也导致了稀土化合物晶体结构的多元化。

随着社会经济的蓬勃发展， 现代工业对稀土的需求量日益增长， 国际社会对稀土资源极其重视，各国都加大了对稀土开发研究的力度。 对于稀土企业来说，应该充分利用相关政策、积极开展技术创新、增加稀土产品附加值、提升产品质量，以推动我国稀土产业链向高端发展[1]。 目前稀土材料的主要制备方法有离子交换法[2-3]、热分解法[4-5]、水热/溶剂热法[6-7]、共沉淀法[8-9]、溶胶-凝胶法[10-11]等，其制备方法对材料形貌、 尺寸和结构等起着决定性作用，这些方法已经基本成熟，且在商业上得到了很好的应用。 但是材料科学的快速发展使得这些技术方法已经不能满足当前的需求，主要是因为这些方法存在设备要求高、工作时间长、操作环境差、技术难度大、安全性低等问题。……