第14章 稀土功能材料篇
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稀土功能材料的发明并不是由一个人完成的，而是由许多科学家和研究团队在长期的研究和开发过程中逐步实现的。稀土元素由于其独特的物理和化学性质，如良好的磁性质、强烈的荧光和良好的化学活性，被广泛应用于各种功能材料的开发中。
稀土离子特性与稀土功能材料研究进展稀土元素的特性决定了稀土永磁、磁致冷、超导、热释电、光学制冷、非线性光学、催化等高新技术应用的本质，稀土功能材料是实现这些技术应用的基础。
稀土功能材料的应用领域稀土功能材料是支撑新一代信息技术、航空航天与现代武器装备、先进轨道交通、节能与新能源汽车、高性能医疗器械等高技术领域的核心材料。
稀土功能材料的研究团队例如，“稀土光电功能材料与器件”团队在稀土光电功能材料的设计、开发和光存储、光转换等光电性能调控等基础研究之上，开展人工智能皮肤开发、机械力学分布可视化、生物医疗、活体成像等领域的应用研究。
稀土功能材料的创新研究群体项目由兰州大学唐瑜教授牵头申请的创新研究群体项目“稀土功能材料”获批，该群体依托于兰州大学化学化工学院、功能有机分子化学国家重点实验室和甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室，逐步形成了从分子设计合成—光谱理论研究—功能应用为发展的长衍生链稀土材料研究体系布局。
稀土功能材料的发明和发展是众多科学家和研究团队共同努力的结果，他们在稀土元素的特性研究、功能材料的设计和应用等方面做出了重要贡献。
稀土功能材料的发展历史可以追溯到20世纪60年代，当时稀土永磁材料的发展开始起步。以下是稀土功能材料发展的几个重要阶段：
第一代稀土永磁材料（钐钴磁体 Smco5）1.时间20世纪60年代末至70年代初
特点具有高磁能积和良好的温度稳定性，适用于高温工作环境。
应用在航空航天、军事装备等领域得到应用。
第二代稀土永磁材料（钐钴磁体 Sm2co17）1.时间20世纪70年代中期
特点磁能积更高，保持良好的温度稳定性和抗腐蚀性。
应用扩展到更广泛的工业领域，包括汽车、电子设备等。
第三代稀土永磁材料（钕铁硼 NdFeb）1.时间20世纪80年代初期
特点具有极高的磁能积和矫顽力，是目前市场上性能最优的永磁材料之一，价格相对低廉。
应用几乎涵盖所有需要使用永磁材料的领域，包括电子、汽车、医疗、能源、家用电器等。
技术进步粉末冶金技术和熔体快淬技术的发展提升了制造工艺，提高了磁体性能和一致性。
新一代稀土永磁材料（稀土铁氮 Re-Fe-N 和稀土铁碳 Re-Fe-c）1.时间21世纪初至今
特点仍在研发阶段，旨在克服现有材料的局限性，如提高高温下的磁性能和降低生产成本。
应用前景预计在新能源汽车、风力发电等环保节能领域得到应用。
随着全球对环保和节能的重视，稀土永磁材料的需求将持续增长。科研人员正在探索新的材料配方和制造技术，以进一步提高磁体性能、降低成本，并解决现有材料存在的问题，如提高磁体在高温下的稳定性，减少对稀缺稀土元素的依赖等。
除了永磁材料，稀土功能材料还包括稀土发光材料、稀土激光材料、稀土贮氢材料、稀土功能陶瓷材料、稀土光学玻璃、稀土阴极发射材料和发热材料、稀土催化剂材料等。这些材料在各自的应用领域也取得了显着的进展，推动了现代科技的发展。
稀土功能材料在多个领域都有广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：
稀土元素（如钕、镝、铽等）是制造高性能永磁体的关键材料。钕铁硼（NdFeb）磁铁是目前最强的永磁材料，广泛用于电动机、硬盘驱动器、风力发电机和电动汽车等。
稀土元素被大量用于制备各类催化剂，在石油裂化、重整等加工过程中发挥关键作用。例如，稀土分子筛催化剂能显着提高石油炼制的效率，增加汽油、柴油等轻质油的产率，还可改善油品质量，降低尾气污染物排放，助力清洁油品的生产。
稀土元素（如铕、铽、镝等）广泛应用于荧光灯、电视和计算机显示器、LEd照明以及激光器等领域，提高照明灯具的发光效率和显色性，提升视觉效果。
镧系元素被用于制造镍氢电池（Nimh），这种电池用于混合动力汽车和一些电子产品中。
在炼钢过程中加入稀土元素，能够起到脱氧、脱硫的作用，有效去除钢水中的有害杂质，提升钢材的纯净度。同时，稀土还可以细化晶粒，改善钢材的组织结构，增强钢材的强度、韧性、耐磨性以及抗腐蚀性等性能，像高强度建筑用钢、汽车用钢等很多优质钢材生产都会应用稀土元素。
稀土元素用于制造高品质光学玻璃、激光器、摄像头镜头、光纤等，提升成像质量和光传导性能。
稀土元素制成的微肥施用于农作物，可以促进植物的种子萌发、根系生长、光合作用以及养分吸收等过程，提高农作物的产量和品质，增强农作物的抗逆性（如抗旱、抗寒、抗病能力等），像在小麦、水稻、果树等多种农作物种植中都有应用。
稀土元素在抗菌、抗炎、抗肿瘤等药物研发方面也有探索，有望开发出新型治疗药物，为未来医疗手段拓展提供可能。
稀土掺杂的电子陶瓷具备优良介电、压电、铁电性能，用于制造多层陶瓷电容器、超声换能器、微波通信器件等，满足电子设备高性能、多功能、小型化需求。
驱动电机依靠稀土永磁材料实现高效稳定运转，此外，在电池等部件中稀土元素也能改善其性能，对新能源汽车整体性能提升、续航能力增强等起到重要作用。
稀土元素还在磁性材料、光学材料、能源材料、催化剂、传感器、超导材料等方面有着独特的作用。稀土元素的化合物在污水处理和环境修复中有一定应用，特别是在重金属去除和土壤改良方面。
可以看出，稀土功能材料在现代科技和工业生产中具有不可替代的重要作用，其应用范围广泛，涉及到多个领域的关键技术和产品。
稀土功能材料上市公司
稀土功能材料是指利用稀土元素的特殊物理和化学性质，开发出的具有特定功能的材料，如稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土催化材料等。这些材料在新能源、节能环保、电子信息等领域有广泛应用。
以下是一些涉及稀土功能材料的上市公司：
山东盛金稀土功能材料股份公司该公司成立于2002年，主要从事稀土永磁材料、稀土金属制品、磁性设备、稀土永磁电机、新型磁电一体化产品的开发、生产、销售及进出口业务。
天和磁材这是一家国内先进的高性能稀土永磁材料提供商，重点围绕新能源汽车及汽车零部件、风力发电、节能家电、3c消费电子等终端领域的需求，提供烧结钕铁硼、烧结钐钴等关键功能材料。该公司已通过博泽、博世、法雷奥等多家全球着名跨国公司和部分国内行业龙头的合格供应商审核，并与之建立了长期稳定的合作关系。
稀瑞材料技术(杭州)有限公司该公司专注于稀土抗菌净化材料的研发和应用，其产品在日用消费品、管道建材、陶瓷、日用化工等多个领域有广泛应用。稀瑞材料已完成了稀土抗菌净化材料的应用研发，并推出了一系列高性能产品，如稀土抗菌保温杯、稀土抗菌瓷砖、稀土抗菌ppR管道等。
包头市英思特稀磁新材料股份有限公司这是一家主要从事稀土永磁材料应用器件研发、生产和销售的国家高新技术企业和国家专精特新“小巨人”企业。该公司在深圳证券交易所上市，募集资金将投资于消费类电子、新能源汽车高端磁材及组件扩产、研发中心等建设项目。
这些公司在稀土功能材料领域具有一定的技术实力和市场份额，并且在各自的业务领域内有着不同程度的发展和应用。
稀土功能材料的发明并不是由一个人完成的，而是由许多科学家和研究团队在长期的研究和开发过程中逐步实现的。稀土元素由于其独特的物理和化学性质，如良好的磁性质、强烈的荧光和良好的化学活性，被广泛应用于各种功能材料的开发中。
稀土离子特性与稀土功能材料研究进展稀土元素的特性决定了稀土永磁、磁致冷、超导、热释电、光学制冷、非线性光学、催化等高新技术应用的本质，稀土功能材料是实现这些技术应用的基础。
稀土功能材料的应用领域稀土功能材料是支撑新一代信息技术、航空航天与现代武器装备、先进轨道交通、节能与新能源汽车、高性能医疗器械等高技术领域的核心材料。
稀土功能材料的研究团队例如，“稀土光电功能材料与器件”团队在稀土光电功能材料的设计、开发和光存储、光转换等光电性能调控等基础研究之上，开展人工智能皮肤开发、机械力学分布可视化、生物医疗、活体成像等领域的应用研究。
稀土功能材料的创新研究群体项目由兰州大学唐瑜教授牵头申请的创新研究群体项目“稀土功能材料”获批，该群体依托于兰州大学化学化工学院、功能有机分子化学国家重点实验室和甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室，逐步形成了从分子设计合成—光谱理论研究—功能应用为发展的长衍生链稀土材料研究体系布局。
稀土功能材料的发明和发展是众多科学家和研究团队共同努力的结果，他们在稀土元素的特性研究、功能材料的设计和应用等方面做出了重要贡献。
稀土功能材料的发展历史可以追溯到20世纪60年代，当时稀土永磁材料的发展开始起步。以下是稀土功能材料发展的几个重要阶段：
第一代稀土永磁材料（钐钴磁体 Smco5）1.时间20世纪60年代末至70年代初
特点具有高磁能积和良好的温度稳定性，适用于高温工作环境。
应用在航空航天、军事装备等领域得到应用。
第二代稀土永磁材料（钐钴磁体 Sm2co17）1.时间20世纪70年代中期
特点磁能积更高，保持良好的温度稳定性和抗腐蚀性。
应用扩展到更广泛的工业领域，包括汽车、电子设备等。
第三代稀土永磁材料（钕铁硼 NdFeb）1.时间20世纪80年代初期
特点具有极高的磁能积和矫顽力，是目前市场上性能最优的永磁材料之一，价格相对低廉。
应用几乎涵盖所有需要使用永磁材料的领域，包括电子、汽车、医疗、能源、家用电器等。
技术进步粉末冶金技术和熔体快淬技术的发展提升了制造工艺，提高了磁体性能和一致性。
新一代稀土永磁材料（稀土铁氮 Re-Fe-N 和稀土铁碳 Re-Fe-c）1.时间21世纪初至今
特点仍在研发阶段，旨在克服现有材料的局限性，如提高高温下的磁性能和降低生产成本。
应用前景预计在新能源汽车、风力发电等环保节能领域得到应用。
随着全球对环保和节能的重视，稀土永磁材料的需求将持续增长。科研人员正在探索新的材料配方和制造技术，以进一步提高磁体性能、降低成本，并解决现有材料存在的问题，如提高磁体在高温下的稳定性，减少对稀缺稀土元素的依赖等。
除了永磁材料，稀土功能材料还包括稀土发光材料、稀土激光材料、稀土贮氢材料、稀土功能陶瓷材料、稀土光学玻璃、稀土阴极发射材料和发热材料、稀土催化剂材料等。这些材料在各自的应用领域也取得了显着的进展，推动了现代科技的发展。
稀土功能材料在多个领域都有广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：
稀土元素（如钕、镝、铽等）是制造高性能永磁体的关键材料。钕铁硼（NdFeb）磁铁是目前最强的永磁材料，广泛用于电动机、硬盘驱动器、风力发电机和电动汽车等。
稀土元素被大量用于制备各类催化剂，在石油裂化、重整等加工过程中发挥关键作用。例如，稀土分子筛催化剂能显着提高石油炼制的效率，增加汽油、柴油等轻质油的产率，还可改善油品质量，降低尾气污染物排放，助力清洁油品的生产。
稀土元素（如铕、铽、镝等）广泛应用于荧光灯、电视和计算机显示器、LEd照明以及激光器等领域，提高照明灯具的发光效率和显色性，提升视觉效果。
镧系元素被用于制造镍氢电池（Nimh），这种电池用于混合动力汽车和一些电子产品中。
在炼钢过程中加入稀土元素，能够起到脱氧、脱硫的作用，有效去除钢水中的有害杂质，提升钢材的纯净度。同时，稀土还可以细化晶粒，改善钢材的组织结构，增强钢材的强度、韧性、耐磨性以及抗腐蚀性等性能，像高强度建筑用钢、汽车用钢等很多优质钢材生产都会应用稀土元素。
稀土元素用于制造高品质光学玻璃、激光器、摄像头镜头、光纤等，提升成像质量和光传导性能。
稀土元素制成的微肥施用于农作物，可以促进植物的种子萌发、根系生长、光合作用以及养分吸收等过程，提高农作物的产量和品质，增强农作物的抗逆性（如抗旱、抗寒、抗病能力等），像在小麦、水稻、果树等多种农作物种植中都有应用。
稀土元素在抗菌、抗炎、抗肿瘤等药物研发方面也有探索，有望开发出新型治疗药物，为未来医疗手段拓展提供可能。
稀土掺杂的电子陶瓷具备优良介电、压电、铁电性能，用于制造多层陶瓷电容器、超声换能器、微波通信器件等，满足电子设备高性能、多功能、小型化需求。
驱动电机依靠稀土永磁材料实现高效稳定运转，此外，在电池等部件中稀土元素也能改善其性能，对新能源汽车整体性能提升、续航能力增强等起到重要作用。
稀土元素还在磁性材料、光学材料、能源材料、催化剂、传感器、超导材料等方面有着独特的作用。稀土元素的化合物在污水处理和环境修复中有一定应用，特别是在重金属去除和土壤改良方面。
可以看出，稀土功能材料在现代科技和工业生产中具有不可替代的重要作用，其应用范围广泛，涉及到多个领域的关键技术和产品。
稀土功能材料上市公司
稀土功能材料是指利用稀土元素的特殊物理和化学性质，开发出的具有特定功能的材料，如稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土催化材料等。这些材料在新能源、节能环保、电子信息等领域有广泛应用。
以下是一些涉及稀土功能材料的上市公司：
山东盛金稀土功能材料股份公司该公司成立于2002年，主要从事稀土永磁材料、稀土金属制品、磁性设备、稀土永磁电机、新型磁电一体化产品的开发、生产、销售及进出口业务。
天和磁材这是一家国内先进的高性能稀土永磁材料提供商，重点围绕新能源汽车及汽车零部件、风力发电、节能家电、3c消费电子等终端领域的需求，提供烧结钕铁硼、烧结钐钴等关键功能材料。该公司已通过博泽、博世、法雷奥等多家全球着名跨国公司和部分国内行业龙头的合格供应商审核，并与之建立了长期稳定的合作关系。
稀瑞材料技术(杭州)有限公司该公司专注于稀土抗菌净化材料的研发和应用，其产品在日用消费品、管道建材、陶瓷、日用化工等多个领域有广泛应用。稀瑞材料已完成了稀土抗菌净化材料的应用研发，并推出了一系列高性能产品，如稀土抗菌保温杯、稀土抗菌瓷砖、稀土抗菌ppR管道等。
包头市英思特稀磁新材料股份有限公司这是一家主要从事稀土永磁材料应用器件研发、生产和销售的国家高新技术企业和国家专精特新“小巨人”企业。该公司在深圳证券交易所上市，募集资金将投资于消费类电子、新能源汽车高端磁材及组件扩产、研发中心等建设项目。
这些公司在稀土功能材料领域具有一定的技术实力和市场份额，并且在各自的业务领域内有着不同程度的发展和应用。