稀土永磁材料-Ce元素是周期系第ΙΙΙ族副族镧系元素,一种稀土元素。原子序数58。稳定同位素:136、138、140、142。灰色金属,有粘性。密度:正方晶体6.9g/cm3,立方晶体6.7g/cm3。熔点799℃,沸点3426℃。

Ce是一种银灰色的活泼金属,粉末在空气中易自燃,易溶于酸。Ce的名称来源于小行星谷神星的英文名 。Ce在地壳中的含量约0.0046%,是稀土元素中丰度最高的。金属Ce主要做还原剂。

稀土永磁材料磁感应强度(稀土永磁材料-Ce元素)(1)

稀土元素-Ce

稀土永磁材料-Ce元素的发现历史

1752年瑞典化学家克隆斯泰德发现一种新的矿石。西班牙矿物学家唐·福斯图·德埃尔乌耶分析后认为它是钙和铁的硅酸盐。

1803年德国化学家克拉普罗特分析了该矿石,确定有一种新的金属氧化物存在,称它为ochra(赭色土),矿石称为赭色矿(ochroite),因为它在受灼烧时出现赭色。

同时瑞典化学家贝采利乌斯(J-öns Jakob Berzelius,1779-1848)和瑞典矿物学家希辛格(Wilhelm Hisinger,1766-1852)也在分析瑞典产的Tungsten矿(“重石”之意)时发现了同一新元素氧化物,不同于Y稀土。Y土溶于碳酸铵溶液,在煤气灯焰上灼烧时呈现红色,而这种土不溶于碳酸铵溶液,在煤气灯焰上灼烧没有呈现特征焰色。于是称它为ceria(Ce土),元素命名为cerium(Ce),元素符号定为Ce,矿石称为Ce硅石(cerite),以纪念当时发现的一颗小行星谷神星(Ceres)。其实这种Ce硅石是一种水合酸盐,含Ce66%~70%,其余是钙、铁和Y的化合物。

稀土永磁材料磁感应强度(稀土永磁材料-Ce元素)(2)

铈元素

稀土永磁材料-Ce元素的应用

(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约一千多吨。

(2)目前正将Ce应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中。美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。

(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。

(4)Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。Ce应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。

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