Introduzione all'applicazione delle terre rare
Gli elementi delle terre rare sono noti come "vitamine industriali", con eccellenti proprietà magnetiche, ottiche ed elettriche insostituibili. Hanno svolto un ruolo fondamentale nel migliorare le prestazioni dei prodotti, aumentarne la varietà e migliorare l'efficienza produttiva. Grazie al loro ruolo fondamentale, l'utilizzo di piccole quantità è diventato un elemento fondamentale per migliorare la struttura dei prodotti, il contenuto scientifico e tecnologico e promuovere il progresso tecnologico nel settore. Sono stati ampiamente utilizzati in metallurgia, in ambito militare, petrolchimico, nella vetroceramica, in agricoltura e nella produzione di nuovi materiali, tra gli altri.
industria metallurgica
I metalli delle terre rare, sia quelli ferrosi che quelli ferrosi, sono utilizzati nel campo della metallurgia da oltre 30 anni e hanno contribuito a sviluppare tecnologie e tecnologie più mature. L'utilizzo delle terre rare nell'acciaio e nei metalli non ferrosi rappresenta un'area molto ampia e presenta ampie prospettive. L'aggiunta di metalli delle terre rare, come fluoruri e silicati, all'acciaio può svolgere un ruolo importante nella raffinazione, nella desolforazione, nell'eliminazione di impurità nocive a medio e basso punto di fusione e nel miglioramento delle prestazioni di lavorazione dell'acciaio. È ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica, dei trattori, dei motori diesel e di altri macchinari. L'aggiunta di terre rare a magnesio, alluminio, rame, zinco, nichel e altre leghe non ferrose può migliorare le proprietà fisiche e chimiche delle leghe, nonché le proprietà meccaniche a temperatura ambiente e ad alta temperatura.
Poiché le terre rare possiedono eccellenti proprietà fisiche, come quelle ottiche ed elettromagnetiche, possono essere impiegate per la produzione di nuovi materiali con proprietà diverse e per un'ampia varietà di altri materiali, migliorando notevolmente la qualità e le prestazioni di altri prodotti. Da qui il nome di "oro industriale". Innanzitutto, l'aggiunta di terre rare può migliorare significativamente le prestazioni tattiche di carri armati, aerei, missili, acciaio, leghe di alluminio, leghe di magnesio e leghe di titanio. Inoltre, le terre rare possono essere utilizzate anche come lubrificanti per elettronica, laser, industria nucleare, superconduttori e molti altri settori ad alta tecnologia. La tecnologia delle terre rare, un tempo utilizzata in ambito militare, porterà inevitabilmente a un balzo in avanti nella scienza e nella tecnologia militare. In un certo senso, il controllo schiacciante dell'esercito statunitense sulle guerre locali del dopoguerra freddo, così come la sua capacità di annientare il nemico in modo sfrenato e pubblico, è dovuto alla sua tecnologia sovrumana.
Prodotti petrolchimici
Le terre rare possono essere utilizzate nel campo petrolchimico per realizzare catalizzatori a setaccio molecolare, con elevata attività, buona selettività, forte resistenza all'avvelenamento da metalli pesanti e altri vantaggi, sostituendo così i catalizzatori al silicato di alluminio per il processo di cracking catalitico del petrolio; il volume del gas di trattamento è 1,5 volte maggiore del catalizzatore al nichel-alluminio, nel processo di sintesi della gomma shunbutile e della gomma isoprene, l'uso di terre rare acide ciclaniche - catalizzatore a tre isobutile-alluminio, ha permesso di ottenere buone prestazioni del prodotto, con meno colla appesa all'attrezzatura, funzionamento stabile, breve processo di post-trattamento e altri vantaggi; e così via.
Vetroceramica
Il volume di applicazione delle terre rare nell'industria cinese del vetro e della ceramica è aumentato a un tasso medio del 25% dal 1988, raggiungendo circa 1600 tonnellate nel 1998. Le terre rare non sono solo i materiali di base tradizionali dell'industria e della vita, ma anche i principali esponenti del settore high-tech. Gli ossidi di terre rare o i concentrati di terre rare lavorati possono essere utilizzati come polveri lucidanti, ampiamente utilizzati nella lucidatura di vetri ottici, lenti per occhiali, tubi per imaging, tubi per oscilloscopi, vetro piano, stoviglie in plastica e metallo. Per rimuovere il colore verde dal vetro, l'aggiunta di ossidi di terre rare può produrre diversi utilizzi del vetro ottico e del vetro speciale, tra cui vetro infrarosso, vetro assorbente UV, vetro resistente agli acidi e al calore, vetro anti-raggi X, ecc. In ceramica e smalto, l'aggiunta di terre rare può ridurre la screpolatura dello smalto e può conferire ai prodotti colori e lucentezza diversi, ed è ampiamente utilizzata nell'industria ceramica.
Agricoltura
I risultati mostrano che le terre rare possono migliorare il contenuto di clorofilla delle piante, migliorare la fotosintesi, promuovere lo sviluppo delle radici e aumentare l'assorbimento dei nutrienti da parte dell'apparato radicale. Le terre rare possono anche promuovere la germinazione dei semi, aumentarne il tasso di germinazione e favorire la crescita delle piantine. Oltre ai ruoli principali sopra menzionati, hanno anche la capacità di migliorare la resistenza di alcune colture alle malattie, al freddo e alla siccità. Numerosi studi hanno inoltre dimostrato che l'uso di concentrazioni appropriate di terre rare può favorire l'assorbimento, la conversione e l'utilizzo dei nutrienti nelle piante. L'irrorazione con terre rare può migliorare il contenuto di Vc, il contenuto totale di zuccheri e il rapporto zuccheri-acidi di mele e agrumi, favorendone la colorazione e la precocità. Può inibire la respirazione durante la conservazione e ridurre il tasso di decomposizione.
Nuovi materiali
Il materiale magnetico permanente in ferrite di boro di terre rare, con elevato magnetismo residuo, elevata forza ortopedica, elevato accumulo di energia magnetica e altre caratteristiche, è ampiamente utilizzato nell'industria elettronica e aerospaziale e per azionare le turbine eoliche (particolarmente adatto per gli impianti di generazione di energia offshore); - I granati di alluminio e il vetro di niobio realizzati con zirconio ad elevata purezza possono essere utilizzati come materiali laser solidi; i contenitori di boro di terre rare possono essere utilizzati per realizzare materiali catodici emessi elettronicamente; il metallo di niobio nichel è un materiale di accumulo di idrogeno di recente sviluppo negli anni '70; e l'acido cromico è un materiale termoelettrico ad alta temperatura. Attualmente, i materiali superconduttori realizzati con ossidi a base di niobio con il miglioramento degli elementi di ossigeno a base di niobio nel mondo possono ottenere superconduttori nella zona di temperatura dell'azoto liquido, il che rappresenta una svolta nello sviluppo di materiali superconduttori. Inoltre, le terre rare sono ampiamente utilizzate anche in fonti di luce come fosfori, fosfori per schermi migliorati, fosfori tricolore, polveri luminose fotocopiate (ma a causa dell'elevato costo dei prezzi delle terre rare, l'applicazione dell'illuminazione è gradualmente diminuita), tavolette televisivi a proiezione e altri prodotti elettronici; può aumentare la sua produzione dal 5 al 10%, nell'industria tessile, il cloruro di terre rare è ampiamente utilizzato anche nella concia delle pellicce, nella tintura delle pellicce, nella tintura della lana e nella tintura dei tappeti, e le terre rare possono essere utilizzate nei convertitori catalitici per automobili per ridurre i principali inquinanti nei gas di scarico del motore in composti non tossici.
Altre applicazioni
Le terre rare vengono utilizzate anche in una varietà di prodotti digitali, tra cui audiovisivi, fotografia, comunicazioni e apparecchiature digitali, per soddisfare requisiti quali dimensioni ridotte, velocità, leggerezza, maggiore durata, risparmio energetico e molti altri. Allo stesso tempo, sono state applicate anche all'energia verde, all'assistenza medica, alla depurazione delle acque, ai trasporti e ad altri settori.