Gli elementi delle terre rare sono ricchi di struttura elettronica e presentano numerose proprietà di luce, elettricità e magnetismo. Le nano-terre rare, che hanno mostrato numerose proprietà, come l'effetto di piccole dimensioni, l'elevato effetto superficiale, l'effetto quantistico, la forte luminosità, le proprietà elettriche e magnetiche, la superconduttività e l'attività di Gao Huaxue, ecc., possono migliorare significativamente le prestazioni e la funzionalità del materiale, contribuendo allo sviluppo di molti nuovi materiali. Nei materiali ottici, i materiali luminescenti, i materiali cristallini, i materiali magnetici, i materiali per batterie, le ceramiche elettroniche, le ceramiche ingegneristiche, i catalizzatori e altri settori ad alta tecnologia, svolgeranno un ruolo importante.
Ricerche di sviluppo attuali e campi di applicazione.
1. Materiali luminescenti a base di terre rare: polvere di nanofosfori di terre rare (polvere colorata, polvere per lampade), che ne migliorerà l'efficienza luminosa e ridurrà notevolmente il consumo di terre rare. Utilizza principalmente Y₂O₂, Eu₂O₂, Tb₂O₂, CeO₂, Gd₂O₂. Nuovo materiale candidato per TV a colori ad alta definizione.
2. Materiali nanosuperconduttori: superconduttori YBCO preparati da Y2O3, materiali speciali a film sottile, prestazioni stabili, elevata resistenza, facili da lavorare, prossimi alla fase pratica, prospettive promettenti.
3. Materiali nanomagnetici a base di terre rare: utilizzati per memorie magnetiche, fluidi magnetici, magnetoresistenza gigante, ecc., che migliorano notevolmente le prestazioni e consentono ai dispositivi di raggiungere livelli di miniaturizzazione ad alte prestazioni. Come il target di magnetoresistenza gigante a ossido (REMnO3, ecc.).
4. Ceramiche ad alte prestazioni a base di terre rare: l'utilizzo di Y₂O₂, La₂O₂, Nd₂O₂, Sm₂O₂ in scala nanometrica o superfine, come ceramiche elettroniche (sensori elettronici, materiali PTC, materiali per microonde, condensatori, termistori, ecc.), migliora le proprietà elettriche, termiche e la stabilità, rappresentando un aspetto importante per i materiali elettronici da migliorare. Ad esempio, Y₂O₂ e ZrO₂ nanometrici presentano elevata resistenza e tenacità a basse temperature, tipiche delle ceramiche per sinterizzazione, utilizzate per cuscinetti, utensili da taglio e altri dispositivi resistenti all'usura. Le prestazioni dei condensatori multistrato e dei dispositivi a microonde sono notevolmente migliorate con Nd₂O₂ e Sm₂O₂ nanometrici.
5. Nanocatalizzatore a base di terre rare: in molte reazioni chimiche, l'uso di catalizzatori a base di terre rare può migliorare notevolmente l'attività e l'efficienza catalitica. L'attuale nanopolvere di CeO2 offre i vantaggi di un'elevata attività, un prezzo contenuto e una lunga durata nel depuratore di scarico delle automobili, sostituendo la maggior parte dei metalli preziosi con migliaia di tonnellate all'anno.
6. Assorbitore di raggi ultravioletti di terre rare: la polvere di CeO2 nanometrica ha un forte assorbimento dei raggi ultravioletti ed è utilizzata nei cosmetici solari, nelle fibre solari, nei vetri delle automobili, ecc.
7. Lucidatura di precisione con terre rare: il CeO2 ha un buon effetto lucidante su vetro e altri materiali. Il nano CeO2 ha un'elevata precisione di lucidatura ed è stato utilizzato in display a cristalli liquidi, chip singoli di silicio, contenitori in vetro, ecc.
In breve, l'applicazione dei nanomateriali di terre rare è appena iniziata e si concentra nel campo dei nuovi materiali ad alta tecnologia, con elevato valore aggiunto, ampio campo di applicazione, enorme potenziale e promettenti prospettive commerciali.
Data di pubblicazione: 04-07-2022