稀土4f

工业和信息化部关于印发稀土行业发展规划（2016-2020年）的通知

推进稀土材料基因工程研究，特别是加强稀土材料的高通量模拟计算、稀土材料的结构优化和功能开发等基础研究；稀土电子结构-物性关联、4f电子特性深入认识和新磁学、光学等现象研究。

工业和信息化部关于印发稀土行业发展规划（2016-2020年）的通知

推进稀土材料基因工程研究，特别是加强稀土材料的高通量模拟计算、稀土材料的结构优化和功能开发等基础研究；稀土电子结构-物性关联、4f电子特性深入认识和新磁学、光学等现象研究。

稀土催化剂应用

作为稀土资源大国，我国正从稀土原材料的开发向稀土推广应用转变，不再是靠出口稀土矿产获取利润随着稀土限售政策的发布，更是带动稀土深加工方面的发展，接下来浅谈稀土在催化剂方面的应用 稀土元素具有特殊的电子结构，其内层的4f电子被外层的5s及5p电子所屏蔽，在原子中定域决定元素性质的最外层电子排布4f和5d形成导带，4f电子的定域化和不完全填充使稀土具有独特的光学和磁学特性，这些性质使稀土在催化领域中得到广泛应用。

稀土大量贱卖出口 国有资源凋零忧伤“中国梦”

激活离子可分为过渡金属离子、稀土离子及锕系离子目前已知的约320种激光晶体中，约290种是掺入稀土作为激活离子的可见稀土在发展激光晶体材料中的重要作用 在稀土元素中已实现激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子稀土的激光性能是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。

稀土在激光晶体中的应用及发展前景

稀土的激光性能是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的由于很多稀土离子具有丰富的能级和他们的4f电子的跃迁，使稀土成为激光晶体不可缺少的激活离子，为高新科技提供了很多性能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体高功率掺稀土激光晶体主要有掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)、掺钕铝酸钇(Nd：YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd：GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd：LMA)等其中，Nd：YAG最重要，应用最广，用量最大。

稀土磁光材料

利用这类材料的磁光特性以及光、电、磁的相互作用和转换，可制成具有各种功能的光学器件，如调制器、隔离器、环行器、开关、偏转器、光信息处理机、显示器、存贮器、激光陀螺偏频磁镜、磁强计、磁光传感器、印刷机等 稀土元素由于4f电子层未填满，因而产生：未抵消的磁矩，这是强磁性的来源，由于4f电子的跃迁，这是光激发的起因，从而导致强的磁光效应单纯的稀土金属并不显现磁光效应，这是由于稀土金属至今尚未制备成光学材料。

稀土在航空工业中的应用现状与发展趋势

因此稀土金属在化学反应中异常活泼，极易与其它物质反应又由于稀土元素具有电子未完全充满4f层的特性，而引导出各种磁、电和光的特性效应以及其它特殊性能稀土元素的这些有吸引力的性能及广阔的潜在用途，引起了航空材料科学家的极大重视及广泛的研究，近期的研究重点： 4.1稀土陶瓷材料 ??稀土材料在高推比航空发动机上的应用出现新进展。

稀土基础知识（一）

由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大，很容易填补在其晶粒及缺陷中，并生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而使晶粒细化而提高钢的性能 稀土元素具有未充满的4f电子层结构，并由此而产生多种多样的电子能级因此，稀土可以作为优良的荧光，激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料 稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物，使稀土广泛用于印染行业。

稀土在环境与建筑材料方面的应用

稀土元素有独特的电子层结构，其中不饱和的电子层（如4f电子层）受不同波长光的照射后，产生电子跃迁，又会发出另外波长的光由于这种特性，稀土可用作玻璃陶瓷的各种着色剂，具有独特的艳丽颜色稀土陶瓷着色釉料按所呈颜色有以下种类（括号内是含稀土着色剂的主要成分）：亮黄色（氧化镨即镨黄），橙色（氧化钇），淡紫色（氧化钕），锆镨钒绿（氧化锆、氧化镨、氧化钒），锆镨钒橙（同前），带红娇黄（氧化镨加入二氧化铈），黄色与天蓝之间（调整氧化镨与五氧化二钒的比例），锰红（添加1-3%氧化钇）。

稀土在电镀中的应用分析

稀土元素包括原子序数从57到71的15个镧系元素：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及与镧系元素在化学性质上相似的钪和钇，共17个元素稀土元素独特的4f层电子结构和化学性能使得稀土金属或合金具有独特的功能：高催化活性、高磁性、超导性、光电转化、光磁记忆、高储氢量、耐蚀耐磨等，使稀土及其化合物在材料科学领域中的应用越来越广泛，成为发展现代科学技术不可缺少的功能材料，是材料科学领域中的一个热门研究课题，受到各国科学工作者的极大关注[1]。

高纯稀土的生产及应用

就现有的生产设备和工艺技术，在国内处于领先地位，也是国内唯一商业化运转生产高纯和超高纯稀土产品的设备在国际上也只有日本，美国和英国有这种技术生产高纯稀土，因此，我们的产品达到了国际水平产品经过国内外用户的使用，获得很高的评价，对我们的产品质量都非常满意 二、高纯稀土的应用前景 由于稀土元素有非常丰富的4f电子结构，表现出许多光、电、磁的特性，在高科技光电磁材料中，有着不可替代的作用，被誉为二十一世纪的新材料的“宝库“，目前大量使用的彩电荧光粉，Ni-H电池，高性能磁性材料等，都是稀土在高科技应用中的典范。

稀土在玻璃陶瓷工业中的应用

成都光明器材厂根据国家核能技术的发展需要，研究和生产该玻璃已有70多个产品，其中500号53个、600号13个、700号4个、800号2个，满足了原子能工业、宇航工业、核电等行业的需求 7 稀土颜色玻璃和特种眼镜玻璃 　　稀土离子由于4f层内电子的迁移，除La3+、Gd3+、Y3+、Lu3+电子难以激发而呈无色外，其他稀土离子都有不同程度吸收380～780nm光谱特性，并呈现各自特征的颜色，单独或配合使用能使玻璃呈各种色彩，可做装饰品、仪器和照相镜头滤光片、信号灯、特种眼镜（UC片、克斯、克赛、抗疲劳、激光防护、超薄镜片等）。

混合稀土氧化物对镁质耐火材料结构与性能的影响

镁质耐火材料因具有耐火度高，抗碱性渣和铁渣侵蚀能力强等特点，广泛应用于冶金、水泥等行业但镁质耐火材料的抗热震性能较差以及高温强度低是其得到更为广泛应用的主要障碍 稀土元素具有未充满的4f电子层结构(4f~5d6s)，具有电价高、半径大、极化力强、化学性质活泼等特征，其氧化物有着特殊的优良性能，已经广泛应用于高温结构陶瓷、电子陶瓷、光学陶瓷等领域来改善材料的性能。

稀土在钢材镀层应用前景十分广阔

据这里的专家介绍，稀土元素具有独特的4f电子层结构，大的原子磁距，很强的自旋轨道藕合等特性，与其它元素形成稀土配合物时，配位数可在3-12之间变化，并且稀土化合物的晶体结构也是多样化的稀土元素独特的物理化学性质，在与有色金属生成金属间化合物和合金材料时表现出优异的力学性能，从而决定了它们具有极为广泛的用途稀土在钢、铁、有色金属、机械制造、石油化工等传统产业方面用途广泛，稀土有色合金材料是当代航空、航天、军事和汽车工业领域重点发展的新一代材料。

稀土在钢材镀层应用前景十分广阔

据这里的专家介绍，稀土元素具有独特的4f电子层结构，大的原子磁距，很强的自旋轨道藕合等特性，与其它元素形成稀土配合物时，配位数可在3-12之间变化，并且稀土化合物的晶体结构也是多样化的稀土元素独特的物理化学性质，在与有色金属生成金属间化合物和合金材料时表现出优异的力学性能，从而决定了它们具有极为广泛的用途稀土在钢、铁、有色金属、机械制造、石油化工等传统产业方面用途广泛，稀土有色合金材料是当代航空、航天、军事和汽车工业领域重点发展的新一代材料。

稀土催化材料种类用途及其生产现状与发展分析

研究发现，轻稀土元素由于其独特的4f电子层结构，使其在化学反应过程中表现出良好的助催化性能与功效因此，将轻稀土用作催化材料是一条很好的稀土资源综合利用出路 催化剂是一种能够加速化学反应，且在反应前后自身不被消耗的物质；加强稀土催化的基础研究既提高生产效率，又节约资源和能源，减少环境污染，符合可持续发展的战略方向。

抗菌建材将成建材行业发展主流

稀土元素的4f轨道电子与6s电子能级相近，从而使稀土元素的配位产生可变性，其4f亚层的电子可起到“后备化学键”或“剩余原子价”的作用稀土元素价态变化过程中转移的电子可激活并参与光催化反应，降低水分子缔合度，促进羟基自由基的产生稀土激活无机抗菌保健材料利用半导体材料的光催化作用、变价稀土元素激活作用及采用原子水平上的纳米复合技术和包覆技术，将稀土离子交换到多层纳米粘土中，同时将TiO2和ZnO包覆在其中，增大羟基自由基产量，提高材料抗菌效率，使材料在室内光条件下就具有优良抗菌性能。