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第一章 绪论 1

第一节 稀土功能材料的定义 1

第二节 稀土功能材料的分类 3

第三节 稀土功能材料在高技术领域的应用 4

主要参考文献 7

第二章 稀土元素的基本性质 8

第一节 稀土元素概论 8

一、稀土元素和镧系元素的概念 8

二、稀土元素的发现 10

三、稀土元素在自然界中的存在 14

四、稀土元素资源的分布及我国的稀土资源 19

五、镧系收缩 20

第二节 稀土元素的一般物理性质及化学反应性能 23

一、稀土元素的一般物理性质 23

二、稀土元素的化学反应性能及氧化还原电位 25

第三节 稀土元素的化合物 26

一、稀土元素氧化物 26

二、稀土元素的氢氧化物 33

三、稀土元素的几种含氧酸盐 35

四、稀土元素的卤化物 41

五、稀土元素的氢化物 47

六、稀土元素的硼化物 49

七、稀土元素的碳化物和硅化物 51

八、第V族元素的稀土化合物 52

九、稀土元素的硫化物 54

第四节 稀土配位化合物 55

一、稀土配位化合物配位键的特点 55

二、稀土配位化合物的配位数和几何构型 56

三、稀土配位化合物的稳定性 59

四、镧系配合物性质与原子序数关系中的四分组效应 61

五、稀土配合物的类型 63

第五节 非正常价态稀土化合物 64

一、稀土元素的价态异常与异常价态稀土离子 64

二、电离辐射作用下晶体中稀土的价态 66

三、非正常价态稀土化合物 68

四、非正常价态稀土化合物的发展趋势 68

主要参考文献 68

第三章 稀土发光材料 71

第一节 材料的发光机理 71

一、稀土离子的f-f跃迁，f-d跃迁和电荷迁移带 71

二、材料的发光机理 72

三、发光材料的发光特征 73

第二节 射线致发光材料 75

一、稀土阴极射线致发光材料 75

二、X射线稀土发光材料 82

三、稀土光激励发光材料 84

四、稀土闪烁体 88

五、射线致发光材料的应用 91

第三节 稀土光致发光材料 92

一、荧光灯用稀土荧光体 92

二、稀土上转换发光材料 97

三、光致发光材料的应用 98

第四节 稀土电致发光材料 98

一、电致发光机理 99

二、电致发光材料的发光特性 99

三、稀土电致发光材料 100

主要参考文献 101

第四章 稀土激光材料 105

第一节 激光产生的原理 105

一、光的吸收和发射 105

二、激光产生的原理 106

三、激光工质材料的特征值 108

第二节 稀土激光材料 111

一、稀土固体激光材料 111

二、稀土液体激光材料 123

三、稀土气体激光材料 124

四、激光工质材料的应用 125

主要参考文献 126

第五章 稀土磁性材料 127

第一节 材料的磁性 127

一、材料磁性的来源 127

二、磁场及其特征参量 127

三、物质的磁性的分类 128

四、磁化曲线和磁滞回线 130

第二节 稀土永磁材料 131

一、永磁材料的特征值 131

二、稀土永磁材料 134

三、稀土永磁材料的制备 137

四、稀土永磁材料的应用 142

第三节 稀土超磁致伸缩材料 142

一、稀土离子大磁致伸缩的原因 142

二、磁致伸缩材料的特征值 143

三、稀土超磁致伸缩材料 144

四、稀土超磁致伸缩材料的制备 146

五、稀土超磁致伸缩材料的应用 146

第四节 稀土磁致冷材料和磁蓄冷材料 146

一、磁致冷的起源 146

二、磁致冷材料的特征值 147

三、稀土磁致冷材料 148

四、稀土磁蓄冷材料 149

五、稀土磁致冷和磁蓄冷材料的应用 149

主要参考文献 150

第六章 稀土陶瓷材料 152

第一节 稀土压电陶瓷 152

一、压电效应 152

二、压电材料的特征值 153

三、晶体的铁电性 154

四、稀土压电陶瓷 156

五、稀土压电陶瓷的制备 157

六、压电陶瓷的应用 158

第二节 稀土透明电光铁电陶瓷 158

一、电光效应 158

二、稀土透明电光铁电陶瓷 160

三、稀土透明电光铁电陶瓷的制备 162

四、稀土透明电光铁电陶瓷的应用 163

第三节 稀土半导体陶瓷 163

一、半导体的能带结构 163

二、稀土陶瓷半导体机理 166

三、稀土半导体陶瓷的晶界效应 168

四、稀土半导体陶瓷 168

五、稀土半导体陶瓷的制备 171

六、稀土半导体陶瓷的应用 172

第四节 稀土电介质陶瓷 172

一、电介质的特征值 172

二、稀土电介质陶瓷 174

三、稀土电介质陶瓷的制备 176

四、稀土电介质陶瓷的应用 176

第五节 稀土磁性陶瓷 176

一、稀土磁性陶瓷 176

二、稀土磁性陶瓷的制备 179

主要参考文献 180

第七章 稀土超导材料 182

第一节 超导材料的基本特征和超导电性理论基础 182

一、超导现象 182

二、超导体的特征值 182

三、超导体的种类 185

四、超导电性理论基础 186

五、超导材料研究的经验规律 191

第二节 稀土超导材料 192

一、稀土超导材料 192

二、稀土超导的性质 194

第二节 稀土超导材料的制备 196

一、稀土铜氧化物超导体的合成 196

二、稀土铜氧化物中的缺陷和超导性 198

三、YBCO薄膜的制备 203

第四节 超导材料的应用 205

主要参考文献 207

第八章 稀土信息材料 208

第一节 稀土磁光材料 208

一、磁光效应 208

二、稀土磁光的来源 209

三、稀土磁光材料 210

四、稀土磁光材料的制备 212

五、磁光材料的应用 215

第二节 稀土磁泡材料 215

一、磁晶各向异性的概念 216

二、磁泡材料的特征值 217

三、稀土磁泡材料 219

四、稀土磁泡材料的制备 220

五、稀土磁泡材料的应用 221

第三节 稀土玻璃光纤 221

一、光导原理 222

二、光纤材料的特征值 224

三、稀土玻璃光纤 226

四、稀土玻璃光纤的制备 230

五、光纤材料的应用 231

主要参考文献 232

第九章 稀土贮氢材料 233

第一节 储氢的方法及贮氢作用机理 233

一、储氢方法 233

二、贮氢作用机理 235

三、金属氢化物的结构 239

四、贮氢材料的特征值 241

五、贮氢材料应具备的条件 243

第二节 稀土贮氢材料 243

一、稀土元素的影响 244

二、LaNi三元系 245

三、钴、铜和镍的影响 245

四、稀土钛系合金 248

五、稀土镁系合金 249

六、合金的表面改性 251

七、金属氢化物流体化 251

八、金属氢化物薄膜化 252

九、贮氢合金多孔体 252

第三节 稀土贮氢材料的制备 252

一、合金熔炼法 252

二、化学合成法 253

三、物理气相沉积法 253

第四节 贮氢材料的应用 254

一、用于氢气的储存和运输 254

二、用于氢气的提纯和分离 255

三、高性能充电电池 256

四、氢化物热泵用于空调与采暖 257

五、用于催化 258

主要参考文献 261

第十章 稀土纳米材料 263

第一节 纳米材料和发展的历史 263

第二节 纳米微粒材料 265

一、纳米微粒的基本特征 265

二、纳米微粒的结构 267

三、纳米微粒的特性 268

第三节 纳米块体材料 271

一、纳米块体材料的特征 271

二、纳米块体的结构 272

三、纳米块体的特性 274

第四节 纳米复合材料 278

一、纳米复合材料的特征 278

二、纳米复合材料的种类 279

第五节 稀土纳米材料 281

一、稀土纳米发光材料 281

二、稀土纳米磁性材料 287

三、稀土纳米陶瓷材料 289

四、稀土纳米复合材料 290

五、稀土纳米合金 295

主要参考文献 299