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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