演示文稿14-含稀土的精细化学品.pptVIP

* 含稀土的精细化学品 1 概述 2 稀土材料 3 稀土合金合金的应用 4 稀土的催化 5 前景 含稀土的精细化学品 稀土简介 稀土(Rare Earth)，是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。 最早发现稀土的是芬兰化学家加多林。1794年从一块形似沥青的重质矿石中分离出第一种稀土“元素”(钇土，即Y2O3)，18世纪发现的稀土矿物较少，当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物，习惯地把这种氧化物称之为“土”，因而得名稀土。 含稀土的精细化学品 4f75d16s2 gadolinium Gd 钆 4f76s2 suropium Eu 铕 4f66s2 samarium Sm 钐 4f56s2 promethium Pm 钷 4f46s2 neodymium Nd 钕 4f36s2 praseodymium Pr 镨 4f15d16s2 cerium Ce 铈 5d16s2 lanthanum La 镧 外层电子结构 英文名称 符号 元素名称 含稀土的精细化学品 4d15s2 yttrium Y 钇 3d14s2 scandium Sc 钪 4f145d16s2 lutecium Lu 镥 4f146s2 ytterbium Yb 镱 4f136s2 thulium Tm 铥 4f126s2 erbium Er 铒 4f116s2 holmium Ho 钬 4f106s2 dysprosium Dy 镝 4f96s2 terium Tb 铽 外层电子结构 英文名称 符号 元素名称 含稀土的精细化学品 稀土的基本性质 特殊的电子结构 化学周期表中的位置是IIIB族，最外两层电子结构相似，与其他的元素相化合时通常失去两个s电子和一个d电子，所以正常的化学价是三价。 特性--“镧系收缩” 15个镧系元素的原子半径随着原子序数的增加不但没有增大反而缩小。“镧系收缩”的这一特性决定了它们具有特殊的性质。 含稀土的精细化学品 稀土的物理性质 外观: 稀土元素与铁或银相似的光泽，除钪、铈、钐、铕、镱外，其他稀土元素都是六方晶体结构。 密度和熔点 除镧、铕、镱，密度和熔点都随着原子序数的增加而增加。 电阻率和磁化率 电阻系数，比铝高25到50倍，比铜大40到70倍。镧在热力学温度4.7K时，出现超导现象。稀土金属（除镧、镥是反磁性物质外）都具有顺磁性的。具有很高的磁化率，而钆、镝和钬具有铁磁性。 含稀土的精细化学品 稀土的化学性质 1 活泼性 活泼金属。 活泼性仅次于碱金属和碱土金属。 易溶解在酸中生成相应的盐类，而不和碱作用。 含稀土的精细化学品 2氧化性 稀土金属易跟氧化合，在空气中表面易生成氧化物薄膜(R2O3)，在空气中氧化最激烈的是镧和铈。镧、铈、镨在空气中很快被氧化，钕、钐与空气作用就比较慢，钆只在受热到900℃时才燃烧。稀土与氧结合能力的强弱，是由稀土离子半径的大小决定的。稀土离子半径随原子序数增加而收缩，与氧结合形成络合物的能力，却随原子序数增加而增大。 稀土金属几乎能跟其他所有的非金属作用，生成稳定的化合物。 稀土金属及其合金还能吸收大量气体，在电子工业上可用作产生高真空的吸气材料。 规律性: 稀土元素之间存在着微小差别。随着原子量增加，稀土性质趋向稳定，镧很容易被氧化，铈和钕缓慢得多，钆长期放在空气中也不改变颜色。 盐类溶解度也各不相同，氢氧化物的碱性，按钪—钇—镧顺序逐渐增加。 镧系元素，氢氧化物碱性从镧向镥逐渐减弱，在不同碱度溶液中的沉淀程度也不相同。 含稀土的精细化学品 应用 稀土永磁材料是稀土磁性材料中研究开发和产业化的重点。 今后研究开发重点： 稀土金属间化合物多重相结构与复合磁性 高记录密度 易擦洗和重读磁光材料 稀土巨磁阻 稀土磁制冷 稀土磁致伸缩材料 含稀土的精细化学品 稀土材料 稀土永磁材料 永磁:通常把磁化后撤去外磁场而能长期保持较强磁性的物质叫做永磁体、硬磁体或简称为永磁。 永磁材料：经过磁化以后，具有长期保持磁性的物质。稀土永磁材料。即稀土永磁合金。 含稀土的精细化学品 永磁材料分类 永磁材料有四大类： (1)铸造Al-Ni系和Al-Ni-Co系永磁材料，简称为铸造永磁材料； (2)铁氧体永磁材料； (3)稀土永磁材料； (4)其他永磁材料，如可加工Fe-Cr-Co，Fe-Co-V，Fe-Pt，Pt-Co和Mn-Al-C永磁材料等。稀土永磁材料是近十几年来发展起来的一种综合性能最高的永磁材料。 含稀土的精细化学品 应用 应用最广泛的稀土永磁体是钕铁硼磁体 约60％用于创造诸如电子计算机磁盘驱动器等办公自动化设备的小型马达、视频照相机和录像机等音像设备及汽车电子设备上用的马达 15％用于制造计量设