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前言 1

第一章 稀土资源及其开发应用 1

第一节 稀土元素概述 1

第二节 稀土矿物资源 2

一、稀土元素的地壳丰度 2

二、稀土元素在矿物中的贮存状态 3

三、稀土的主要工业矿物 4

四、世界稀土资源概况 7

五、我国的稀土资源 9

第三节 稀土工业概况 10

第四节 稀土元素的提取和分离 12

一、稀土精矿的分解 12

二、离子型稀土矿的提取 17

三、稀土元素的分离和提纯 19

第五节 稀土材料的应用现状和发展方向 30

第二章 稀土元素的结构特征与材料学性能 35

第一节 稀土元素的结构特点 35

一、稀土元素在周期表中处于特殊位置 35

二、稀土元素的电子层结构特点和价态 35

一、稀土元素的几何性质 37

第二节 稀土元素的材料学性能和理化性质 37

二、稀土元素的物理性质 38

三、稀土元素的化学性质 46

四、稀土元素的工艺学性能 48

五、稀土元素特征的材料学应用 49

第三章 稀土化合物及其材料应用 50

第一节 稀土氧化物和氢氧化物 50

一、稀土氧化物 50

二、稀土氢氧化物 53

第二节 重要的稀土盐类 54

一、稀土卤化物 55

二、稀土硝酸盐 57

三、稀土硫酸盐 58

四、稀土碳酸盐 58

五、稀土草酸盐 59

第三节 稀土元素与其他非金属元素的化合物 60

一、稀土硼化物 60

二、稀土碳化物 61

三、稀土硫化物 64

四、稀土硅化物 64

六、稀土氢化物 67

五、稀土氮化物 67

第四节 稀土络合物 69

一、稀土络合物的特点和类型 69

二、水溶液中的稀土络合物 71

三、稀土固体络合物 73

第四章 稀土金属和合金材料 80

第一节 稀土金属材料的制备和加工 80

一、熔盐电解法制备稀土金属 80

二、金属热还原法制备稀土金属 81

三、稀土金属的提纯 83

四、稀土金属粉末的制取 85

五、稀土金属材料的加工 86

第二节 稀土合金材料 86

一、稀土金属合金 87

二、钢中稀土和稀土合金钢 91

三、稀土硅铁合金 98

四、稀土镁铁合金 100

五、稀土镁合金 101

六、稀土铝合金 103

七、钨、钼稀土合金 104

一、稀土打火石合金材料简介 105

第三节 稀土发火合金材料 105

二、打火石合金的成分、性能和用途 106

三、稀土打火石的生产工艺 107

第五章 稀土玻璃陶瓷和耐高温材料 109

第一节 稀土抛光材料及磨料 109

一、铈-稀土抛光粉 109

二、镨钕刚玉 113

第二节 稀土脱色剂和着色剂 114

一、稀土脱色剂 114

二、稀土着色剂 116

第三节 稀土光学玻璃和特种玻璃 118

一、镧系光学玻璃 119

二、稀土自动调光玻璃 119

三、稀土耐高温和耐辐射光学玻璃 119

四、稀土激光玻璃 119

第四节 稀土高温陶瓷和稀土耐火材料 120

一、稀土高温彩色釉 120

二、稀土光泽剂 122

三、高性能稀土陶瓷 122

四、稀土耐火材料 128

第一节 永磁材料概述 129

一、磁性材料及其主要类型 129

第六章 稀土永磁材料 129

二、永磁材料的性能要求 133

第二节 稀土永磁材料的优异磁性能 136

第三节 稀土钴永磁材料 139

一、稀土钴永磁材料的性能特征 139

二、稀土钴永磁材料的制备 144

第四节 钕铁硼永磁材料 147

一、钕铁硼永磁材料的性能特点 148

第五节 钐铁氮系永磁材料 151

二、钕铁硼永磁材料的制备 151

一、稀土铁氮系永磁体的结构和特性 152

二、钐铁氮永磁体的制备 155

第六节 其它稀土磁性材料 155

一、YIG和GGG材料 155

二、稀土磁光材料和磁致伸缩材料 162

第七章 稀土发光材料 165

第一节 无机发光材料概述 165

一、无机发光材料的基本概念 165

二、发光材料的基本特征 168

一、合成无机发光材料的主要化合物 175

第二节 无机发光材料的合成 175

二、无机发光材料的合成方法 176

三、发光材料生产过程的设备要求 178

第三节 几类重要的无机发光材料 179

一、光致发光材料 179

二、电致发光材料和阴极射线发光材料 179

三、X射线发光材料 180

四、永久发光材料 180

第四节 稀土荧光材料 181

一、稀土电视荧光粉 183

三、X射线增感屏用稀土荧光粉 186

二、超短余辉稀土荧光粉 186

四、冷光源复印机灯用稀土荧光粉 188

五、三基色荧光灯用稀土荧光粉 189

六、稀土电光源材料 190

第五节 稀土激光材料 192

一、稀土晶体激光工作物质 193

二、稀土玻璃激光工作物质 195

三、稀土液体和气体工作物质 196

四、稀土激光显示物质 197

五、稀土起偏材料和偏转材料 197

一、氢能源及贮氢材料 198

第一节 稀土贮氢材料 198

第八章 稀土贮氢材料和稀土催化材料 198

二、稀土贮氢材料的贮氢原理 200

三、LaNi5型贮氢材料的制备 202

四、LaNi5贮氢材料的主要性能 203

五、稀土贮氢材料的主要用途 206

第二节 稀土化合物催化剂 210

一、石油催化裂化稀土分子筛催化剂 210

二、稀土汽车催化剂和内燃机尾气净化催化剂 213

三、合成橡胶稀土催化剂 215

四、稀土加(脱)氢反应催化剂 217

五、稀土气敏材料 218

第九章 稀土核材料和稀土超导材料 221

第一节 稀土核材料 221

一、结构材料 222

二、控制材料 223

四、慢化剂及核燃料稀释剂 227

第二节 稀土超导材料 227

一、超导材料简介 227

二、超导材料的基本特性和主要类型 228

三、超导合金材料 231

四、金属间化合物超导材料 231

五、稀土超导陶瓷材料 232

六、超导现象及高Tc超导材料的应用 236

第十章 稀土固体材料制备技术 238

第一节 制备过程中的基本原理 239

一、制备过程中的热力学和动力学问题 239

二、制备过程中的离子取代问题 240

第二节 稀土固体材料的原料及其处理 241

一、二氧化硅(SiO2) 241

二、氧化铝(Al2O3) 242

三、氧化硼及硼砂 242

四、氧化锆粉体的制备 243

六、氮化硅(Si3N4)的制备 245

五、碳化硅(SiC)的制备 245

七、质子溶剂和非质子溶剂 246

第三节 稀土固体材料的制备技术 249

一、纯制技术 249

二、晶体生长技术 251

三、高温烧结技术 259

四、自蔓延高温合成技术 265

五、湿法化学合成技术 267

六、化学气相沉积技术(CVD法) 271

参考文献 278