Introducción a la aplicación de tierras raras
Las tierras raras, conocidas como "vitaminas industriales", poseen propiedades magnéticas, ópticas y eléctricas excepcionales, lo que ha contribuido enormemente a mejorar el rendimiento, la variedad y la eficiencia de la producción. Debido a su importancia, el uso de tierras raras en pequeñas cantidades se ha convertido en un elemento clave para mejorar la estructura de los productos, el contenido científico y tecnológico, y promover el progreso tecnológico en la industria. Su uso se ha extendido en los sectores metalúrgico, militar, petroquímico, vitrocerámica, agrícola, de nuevos materiales y otros.
Industria metalúrgica
Las tierras raras se han utilizado en el campo de la metalurgia durante más de 30 años, lo que ha dado lugar a una tecnología más madura. El uso de tierras raras en acero y metales no ferrosos representa un área extensa con amplias perspectivas. La adición de tierras raras, como fluoruros y silicatos, al acero puede desempeñar funciones de refinación, desulfuración y eliminación de impurezas nocivas de punto de fusión medio y bajo, mejorando así el rendimiento del procesamiento del acero. Su uso es amplio en la industria automotriz, de tractores, de motores diésel y de otras máquinas. La adición de tierras raras al magnesio, aluminio, cobre, zinc, níquel y otras aleaciones no ferrosas puede mejorar las propiedades físicas y químicas de las aleaciones, así como sus propiedades mecánicas a temperatura ambiente y alta temperatura.
Debido a sus excelentes propiedades físicas, como las ópticas y electromagnéticas, las tierras raras pueden utilizarse para la fabricación de nuevos materiales con diferentes propiedades y una amplia variedad de otros materiales, lo que mejora considerablemente la calidad y el rendimiento de otros productos. De ahí su nombre: "oro industrial". En primer lugar, la adición de tierras raras puede mejorar considerablemente el rendimiento táctico de tanques, aeronaves, misiles, acero, aleaciones de aluminio, magnesio y titanio. Además, las tierras raras también se pueden utilizar en electrónica, láseres, industria nuclear, superconductores y muchos otros lubricantes de alta tecnología. La tecnología de tierras raras, una vez utilizada en el ámbito militar, inevitablemente supondrá un avance en la ciencia y la tecnología militar. En cierto sentido, el control abrumador del ejército estadounidense en las guerras locales posteriores a la Guerra Fría, así como su capacidad para aniquilar al enemigo de forma desenfrenada y pública, se deben a la excepcionalidad de su tecnología de tierras raras.
Petroquímicos
Las tierras raras se pueden utilizar en el campo petroquímico para fabricar catalizadores de tamiz molecular, con alta actividad, buena selectividad, fuerte resistencia al envenenamiento por metales pesados y otras ventajas, reemplazando así los catalizadores de silicato de aluminio para el proceso de craqueo catalítico de petróleo; Su volumen de gas de tratamiento es 1,5 veces mayor que el catalizador de níquel-aluminio, en el proceso de síntesis de caucho shunbutílico y caucho de isopreno, el uso de tierras raras de ácido ciclánico - tres catalizadores de isobutil-aluminio, obtuvo un buen rendimiento del producto, con menos pegamento colgante de equipo, operación estable, proceso de postratamiento corto y otras ventajas; y así sucesivamente.
Cerámica de vidrio
El volumen de aplicación de tierras raras en la industria del vidrio y la cerámica de China ha aumentado a una tasa promedio del 25% desde 1988, alcanzando aproximadamente 1600 toneladas en 1998. La vitrocerámica de tierras raras no solo es un material básico tradicional en la industria y la vida cotidiana, sino también un miembro principal del campo de la alta tecnología. Los óxidos de tierras raras o sus concentrados procesados se pueden utilizar como polvos de pulido, ampliamente utilizados en vidrio óptico, lentes para gafas, tubos de imagen, tubos de osciloscopio, vidrio plano, y el pulido de vajillas de plástico y metal. Para eliminar el color verde del vidrio, la adición de óxidos de tierras raras puede producir diferentes usos del vidrio óptico y vidrio especial, incluyendo vidrio infrarrojo, vidrio absorbente de rayos UV, vidrio resistente al ácido y al calor, vidrio resistente a los rayos X, etc. En cerámica y esmalte, la adición de tierras raras puede reducir el agrietamiento del vidriado y puede hacer que los productos muestren diferentes colores y brillo, siendo ampliamente utilizado en la industria cerámica.
Agricultura
Los resultados muestran que las tierras raras pueden mejorar el contenido de clorofila de las plantas, mejorar la fotosíntesis, promover el desarrollo radicular y aumentar la absorción de nutrientes del sistema radicular. Las tierras raras también pueden promover la germinación de las semillas, aumentar la tasa de germinación de las semillas y promover el crecimiento de las plántulas. Además de las funciones principales mencionadas, también tienen la capacidad de hacer que ciertos cultivos mejoren la resistencia a las enfermedades, el frío y la sequía. Un gran número de estudios también han demostrado que el uso de concentraciones apropiadas de tierras raras puede promover la absorción, conversión y utilización de nutrientes en las plantas. La pulverización de tierras raras puede mejorar el contenido de Vc, el contenido total de azúcar y la relación azúcar-ácido de las manzanas y los cítricos, y promover la coloración y la precocidad de la fruta. Puede inhibir la fuerza de respiración durante el almacenamiento y reducir la tasa de descomposición.
Nuevos materiales
El material de imán permanente de boro de ferrita de tierras raras, con alto magnetismo residual, alta fuerza ortopédica y alta acumulación de energía magnética y otras características, se usa ampliamente en la industria electrónica y aeroespacial e impulsa turbinas eólicas (especialmente adecuado para plantas de generación de energía en alta mar); - Los granates de aluminio y el vidrio de niobio hechos de circonio de alta pureza se pueden usar como materiales láser sólidos; los borocanos de tierras raras se pueden usar para hacer materiales catódicos emitidos electrónicamente; el metal de niobio níquel es un material de almacenamiento de hidrógeno desarrollado recientemente en la década de 1970; y el ácido crómico es un material termoeléctrico de alta temperatura En la actualidad, los materiales superconductores hechos de óxidos a base de niobio con la mejora de los elementos de oxígeno a base de niobio en el mundo pueden obtener superconductores en la zona de temperatura del nitrógeno líquido, lo que supone un gran avance en el desarrollo de materiales superconductores. Además, las tierras raras también se utilizan ampliamente en fuentes de luz como fósforos, fósforos de pantalla mejorados, fósforos tricolores, polvos de luz fotocopiados (pero debido al mayor costo de los precios de las tierras raras, la aplicación de la iluminación disminuyó gradualmente), tabletas de televisión de proyección y otros productos electrónicos; Puede aumentar su producción entre un 5 y un 10%, en la industria textil, el cloruro de tierras raras también se usa ampliamente en el curtido de pieles, teñido de pieles, teñido de lana y teñido de alfombras, y las tierras raras se pueden usar en convertidores catalíticos automotrices para reducir los principales contaminantes en el gas de escape del motor en compuestos no tóxicos.
Otras aplicaciones
Las tierras raras también se utilizan en diversos productos digitales, como audiovisuales, fotografía, comunicaciones y diversos equipos digitales, para satisfacer las necesidades de productos más pequeños, rápidos, ligeros, de mayor duración, de ahorro energético y muchos otros. Asimismo, se han aplicado a la energía verde, la atención médica, la purificación de agua, el transporte y otros campos.