稀有(yǒu)金属有(yǒu)哪些?稀有(yǒu)金属的作用(yòng)是什么?
下面向大家稍微解答(dá)一下
稀有(yǒu)金属通常指在自然界中含量较少或分(fēn)布稀散的金属,它们难于从原料中提取,在工业上制备和应用(yòng)较晚。但在现代工业中有(yǒu)广泛的用(yòng)途。中國(guó)稀有(yǒu)金属资源丰富,如钨、钛、稀土、钒、锆、钽、铌、锂、铍等已探明的储量,都居于世界前列,中國(guó)正在逐步建立稀有(yǒu)金属工业體(tǐ)系。
一、稀有(yǒu)金属有(yǒu)哪些
所谓稀有(yǒu)金属是指在自然界含量较少,或分(fēn)布比较分(fēn)散,应用(yòng)与制备较晚,有(yǒu)些稀有(yǒu)金属元素到目前為(wèi)止还是人造的。根据稀有(yǒu)金属性质的不同一般分(fēn)做以下六类:
1、稀土金属
包括钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及镥(Lu)共17种。
其中的钷是人造的、具有(yǒu)放射性的金属元素,即到目前為(wèi)止尚未在天然矿物(wù)中发现。其余的16种稀土金属以常量或微量共同存在于独居石及钪、镱等矿石中。稀土元素的原子结构具有(yǒu)共同特点,因此化學(xué)性质都相似;如易溶于稀酸;能(néng)形成稳定的配位化合物(wù)以及微溶于水的草(cǎo)酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氟化物(wù)及氢氧化物(wù)等。
稀土盐类做為(wèi)電(diàn)镀铬的添加剂,可(kě)以实现低质量浓度铬酐溶液镀铬,在我國(guó)已有(yǒu)近30年的历史了,目前已经商(shāng)品化。铈盐做為(wèi)添加剂可(kě)以大大改善锡镀层的可(kě)焊性。从水溶液中電(diàn)沉积稀土金属是很(hěn)困难的,但稀土镧可(kě)以与镍共沉积形成Ni-La合金。总之,稀土金属在表面处理(lǐ)行业的应用(yòng)具有(yǒu)非常广阔的发展前景。
2、稀有(yǒu)贵金属
铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)、钌(Ru)、铱(Ir)和锇(Os)属稀有(yǒu)贵金属。与Au和Ag相比,上述6种贵金属為(wèi)稀有(yǒu)金属,電(diàn)镀Pt、Rh和Pd薄镀层已有(yǒu)成熟的工艺。
3、放射性稀有(yǒu)金属
钋(Po)、镭(Ra)及15个锕系金属属放射性稀有(yǒu)金属。它们是锕(Ac)、钍(Th)、镤(Pa)、铀(U)、镎(Np)、钚(Pu)、镅(Am)、锔(Cm)、锫(Bk)、锎(Cf)、锿(Es)、镄(Fm)、钔(Ma)、锘(No)及铹(Lr)。全部是人造的元素。
4、稀有(yǒu)轻金属
锂(Li)、铷(Rb)、铯(Cs)及钫(Fr)属稀有(yǒu)轻金属,其中钫為(wèi)人造元素。
5、稀有(yǒu)分(fēn)散金属
铼(Re)、镓(Ga)、铟(In)、铊(TI)、及锗(Ge)属稀有(yǒu)分(fēn)散金属。这些金属在自然界中不能(néng)形成独立的矿石,而是以杂质的形式分(fēn)散存在于其它金属的矿石中。
6、难熔稀有(yǒu)金属
指熔点高的稀有(yǒu)金属,包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、铼(Re)和锝(Tc),其中锝為(wèi)人造的元素。这些金属的标准電(diàn)位很(hěn)负,不可(kě)能(néng)从水溶液中沉积為(wèi)纯金属,但可(kě)以在镍及钴等的诱导下電(diàn)沉积為(wèi)合金。
二、稀有(yǒu)金属的作用(yòng)
铟
地壳中的自然储量為(wèi)6000吨,可(kě)开采储量超过2000吨。2004年,世界铟的开采量為(wèi)405吨。中國(guó)、日本、加拿(ná)大、比利时和俄罗斯是铟的生产大國(guó)。我國(guó)储量居世界第一。占全球供应量的80%。主要用(yòng)于平板显示器、合金、半导體(tǐ)数据传输、航天产品的制造。主要伴生在铅锌矿中,2005年我國(guó)原生 铟产量也只有(yǒu)410吨。铟是一种伴生的金属,只是锌精矿里面的含量都是用(yòng)PPM(百万分(fēn)之)计算的,非常少,不能(néng)再生。
稀土
稀土由14种自然元素,以及合成元素组成。自然储量超过1.5亿吨,可(kě)开采储量超过0.88亿吨。我國(guó)储量居世界第一。供应量占全球总量的80%以上。用(yòng)于制造复合材料,镁、铝、钛等合金材料,被形象地比喻為(wèi)“工业味精。
锗
我國(guó)储量居世界第一,产量占全球的50%。主要用(yòng)于夜视仪、热成像仪、石油产品催化剂、太阳能(néng)電(diàn)池等生产,并被广泛用(yòng)于光纤通讯领域。
此外钽、锶、 锑、镉、铱、铋、铑、钛、镍、锆、铬、钴等等及镍铬、镍铬硅、镍铝、钛铝、铁镍等等,在欧洲这些很(hěn)多(duō)都是战略金属,在國(guó)防建设中也有(yǒu)广泛的用(yòng)途,有(yǒu)些已经用(yòng)于宇宙飞船的制造及军事应用(yòng)。如金属钽不仅在火炮上有(yǒu)大用(yòng)处,而且是以后宇宙空间探索必要的材料,其奇特的物(wù)理(lǐ)化學(xué)性能(néng)至今科(kē)學(xué)家还在研究, 钽合金的特殊用(yòng)途仍在研究、开发。
钛
钛和钛的合金大量用(yòng)于航空工业,有(yǒu)"空间金属"之称;另外,在造船工业、化學(xué)工业、制造机械部件、電(diàn)讯器材、硬质合金等方面有(yǒu)着日益广泛的应用(yòng)。此外,由于钛合金还与人體(tǐ)有(yǒu)很(hěn)好的相容性,所以钛合金还可(kě)以作人造骨。
钒
钒之所以用(yòng)于钢铁中,是由于钒能(néng)与钢铁中的碳元素生成稳定的碳化合物(wù)(V4C3),可(kě)以细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗话温度。显著提高改善钢铁的性能(néng)。可(kě)加大钢的强度、韧性、抗腐蚀能(néng)力、耐磨能(néng)力和承受冲击负荷的能(néng)力等。