介绍

"稀土元素"是元素周期表第IIB族钪、铭以及镧系元素的统称。稀土元素并不"稀有"，只是过去用于提取这类元素的矿石较稀少；稀土元素也不是"土",是人们习惯将难溶氧化物称为"土"，故得名"稀土"。稀土元素有着优良的光电磁特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，是国防科技、金属冶炼和工业催化等领域不可或缺的关键材料，被誉为"工业维生素"。中国的稀土资源储量丰富，是重要的战略资源。

种类

轻稀土（P弱酸度萃取）—镧、铈、镨、钕；中稀土（P低酸度萃取）—钐、铕、钆、铽和镝；重稀土（P中酸度萃取）—钬、铒、铥、镱、镥、钇。

钇

钇是第一种被发现的稀土元素。人类在月球岩石中也发现了钇的存在。氧化钇荧光粉被广泛应用于彩色电视机和计算机的显示器。钇铝石榴石是重要的激光器材料。

超导体是达到某一临界温度时，材料电阻突变为零的特殊材料。以钇钡铜氧（YBCO）为代表的铭系合金就是良好的超导体。利用超导体制作的电线可以把电力几乎无损耗地输送给用户，极大地提升输电效率。由于超导体需在℃左右的环境中工作，目前还未能大规模投入使用，但它已经提供了值得期待的前景。

镧

元素周期表中57号元素镧到71号元素镥的这15种元素统称为"锏系元素"，它们因性质接近而被归为同一族。所有镧系元素都是稀土元素。元素周期表第六周期的原子内层电子轨道的可容纳电子数比上一个周期多了14个，由此诞生了"镧系元素"。在元素周期表中，镧系元素通常被单独安排在表的最下方，这样既能避免元素周期表过于冗长，也能很好地体现斓系元素原子结构的特殊性。

镧系玻璃中含有较多的氧化斓（La2O3)，具有高折射率、低色散的特性。斓系玻璃大量用于摄像机、扫描仪、投影仪以及潜望镜的镜头上。镧镍合金能大量吸收氢气形成金属氢化物，有望解决氢能的安全存储与运输问题。

铈

铈可以形成三价或者四价的铈离子，这种变价特性使铈具有很好的氧化还原性能。二氧化铈（CeO2）是稀土氧化物中活性最高的一种，在汽车尾气催化剂和石油裂化催化剂中有着广泛的应用。铈活泼的化学性质使得它在冶金领域中也能大展身手。例如，添加1%左右的铈就能改善镁合金强度低、韧性差的情况。铈元素的加入能够细化合金组织，使金属微粒的分布更加均匀，起到"点石成金"的效果。

用途

打火机里的打火石是一种含铈的合金。二氧化铈纳米粉末可用于光学元件的抛光加工。汽车玻璃里添加的二氧化铈能防紫外辐射。

镨

是一种用量较大的稀土元素，可广泛用于掺错光纤放大器、塑料改性加剂、磁性改性、化工催化剂等领域，是一种优秀的"协同元素"。

钕

钕在稀土元素中具有重要的地位，与我们的生活密切相关，它是制造稀土永磁体的重要材料。

永磁材料是指磁化后能长时间保持磁性的材料。钕铁硼磁铁（Nd2Fe4B）是一种永磁材料，被认为是世界上最强的磁铁之一。钕铁硼磁铁被广泛用于硬盘、手机等电子产品和汽车工业中。例如，硬盘中使用钕铁硼磁铁，可以大幅提升硬盘的数据存储密度；电机中使用钕铁硼磁铁，在不牺牲输出功率的前提下可以将电机的质量和体积同时减小约30%。在玻璃熔体中添加氧化钕（Nd2O3）可以制备得到钕玻璃。在日光照射下，钕玻璃会呈现出薰衣草色；在荧光灯照射下，它则呈现出淡蓝色。

元人民币的印刷中使用了磁性油墨，可以被钕磁铁吸引。耳机、音箱都离不开含钕磁铁。

钐

钐钴磁铁（SmCo5和Sm2Co1z）是一种稀土永磁体。相较于钕铁硼磁铁，钐钴磁铁有着更好的高温稳定性和化学稳定性，所以经常在军工和航空等领域中使用。搭载人类首次登上月球的"阿波罗11号"宇宙飞船的导航系统就使用了钐钴磁铁，是稀土元素用于尖端技术的典范。长征系列运载火箭的导航系统中使用了钐钴磁铁。

铕

欧元纸币的防伪油墨中含有铕元素，在紫外线下可以发光。

有机发光二极管（OLED）是一种在电场驱动下可以使有机半导体和发光材料发光的元件。基于OLED的显示屏具有色彩鲜艳的特点，主要使用在手机、电视和宣传大屏幕中，尤其是可弯曲折叠显示屏。OLED显示需要高色纯度的红、绿、蓝三色光，其中的红光发射主要依赖铕的化合物。Eu3+的化合物是一种非常优质的有机电致红光发光材料。此外，Eu2+的化合物还能用于发射蓝光。

钆

钆的化合物在医学上被用作核磁共振成像的对比剂。金属钆具有一种奇特的"磁热效应"：将钆放入磁场中会放热；移去磁场后，钆又会吸热使外界降温。应用这一特点可以制造磁制冷机。与传统的气体压缩制冷技术相比，磁制冷技术属于固态制冷，不需要制冷剂，不会对环境造成污染，是一项极富前景的未来科技。核磁共振成像是一种医疗诊断工具，通过外加磁场检测人体的内部结构。顺磁性钆螯合物（Gd-DTPA）被用作核磁共振成像的对比剂，它通过静脉注射进入人体，能使核磁共振图像对比更为明显，有利于病情的诊断。

铽

声呐系统用于水下探测，它的核心元件使用了铽合金。含有铽的荧光粉可在刑侦过程中用来显露指纹。

铽的应用大多涉及包括军事领域在内的高科技领域。含有铽、铁、镝元素的Terfenol-D是一种铽合金。这种材料能在磁场作用下发生膨胀或者收缩，具有磁致伸缩的效应，被用于制造精密仪器部件，包括声呐元件、机械微定位器、太空望远镜的调节系统和飞机机翼的调节器等。

镝

镝的卤化物（如碘化镝）是镝灯中的发光材料。镝灯有着亮度大、寿命长等优点。舞台、电影、印刷的照明都使用镝灯作光源。镝铁钴薄膜是一种磁光存储材料。用镐铁钴薄膜制造的磁光盘具有存储密度高、读取速度快的优势。目前主要的磁光材料中都含有镝和铽，镝的价格优势使它被更广泛地应用。

铒

光纤中的信号强度会随传输距离的增加而衰减。为解决这个问题，人们在光纤中加入微量的铒离子（Er2+),制成掺铒光纤放大器（EDFA)。在激光器的配合下，放大器可以产生与入射光特征相同，但强度增加的新信号。每隔一段距离使用放大器，就能延长信号传输距离，从而实现远程通信。虽然饵元素在全世界光纤中的用量极少，仅为千克级，但它却在长距离通信的应用中不可或缺。

当然，上面内容只是冰山一角，还有许多稀土矿没涉及到，欢迎下面评论区补充。#科普#

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