稀土与超导

超导——是当今世界科技界最热门的一个话题。近期高临界温度超导材料的重大突破,预示着一场新的世界工业革命的到来。而对稀土,人们却较为陌生。要知道,新涌现的在液氮温区成为超导体的,主要就是用稀土氧化物制得的材料。所谓稀土,就是钪、钇及十五个镧系金属的总称。它们与超导结下不解之缘,还是最近一年的事。 稀土超导材料的崛起     

战略性资源——稀土的应用与发展

中国稀土开发现状1.中国稀土的国际背景稀土资源在全球分布广泛,大约有34个国家拥有稀土储量。其中,亚洲14个国家、欧洲6个国家、非洲10个国家拥有稀土资源,南美洲的巴西和大洋洲的澳大利亚也拥有丰富的稀土矿藏,北美洲的美国和加拿大探测出稀土储量。稀土作为一种不可再生的战略性资源,随着其在新能源、航天航空、电子信息等高端技术领域应用的日益广泛,全球围绕稀土的争夺进入白热化。如,日本与越南、印度、蒙古、哈萨克斯坦及吉尔吉斯斯坦等5个国家合资兴建稀土企业;马来西亚也正建造稀土加工     

稀土开发前景及稀土分析展望

稀土的开发利用,在工业、农业、材料等各方面已蓬勃兴起。特别是去年底开始的国际性超导热以来,稀土新超导材料一跃而起。预计对稀土的需求量将有飞速增长。稀土的开发利用,稀土的分析手段,正面临一个全新的挑战。 一、稀土的开发前景 中国政府最近宣布,中国去年生产稀土共11860吨,其中4222吨用于本国需要,5187吨出口。去年全国喷洒稀土溶液的农田达53·3万公顷,增产谷物30万吨,获利4千万元人民币。1987年,中国将继续投资1·1亿元来实施25项规划,包括对80万公顷     

美日欧重构稀土供应链战略对中国稀土产业的影响

 梳理了美日欧重构稀土供应链的行动,分析了重构的动因和可能性,识别了重构对中国稀土产业发展的影响,分析表明：（1）目前,通过重构稀土供应链,美日欧已初步建成了独立于中国的稀土资源供应链体系;（2）重构的理论依据在于保持美日欧在稀土高端应用领域的比较优势,现实依据在于保障美日欧等国稀土产业供应安全,因此重构稀土供应链是美日欧的一项长期战略;（3）在重构稀土供应链的影响下,美日欧陆续恢复对稀土矿的开采,稀土供给格局发生较大变化并逐渐走向多元化,中国稀土资源供应优势地位正逐渐降低;（4）根据稀土永磁材料的产量和新能源单车所耗钕铁硼磁材2种方式,预测到2030年稀土需求将达60多万t,而供给仅为35万t,远不及稀土的需求量,且随着时间的推移,该缺口会越来越大。因此建议：（1）充分利用国内国外2种资源、2个市场,建立多元化稳定的稀土供应格局;加大稀土供应满足市场需求,稳定稀土原材料价格,提高资源掌控力和资源保障力;（2）延伸产业链,塑造国际竞争新优势,规划稀土重点应用领域,加大稀土高端材料及其应用领域的研发力度,实现技术突破,破解稀土产业“低端锁定”困局;（3）加强稀土产业链、政策链、创新链的深度融合,提升中国稀土全产业链竞争力。     

组分简单环境友好的铜基高温超导材料:“铜系”

铜基高温超导材料是目前唯一能在常压环境实现液氮温区超导的物质,对其深入认识入选Science发布的125个重大科学问题之一,具有重要的科学价值和巨大的应用开发前景.为了合成铜基超导材料,通常需要引入重金属元素如稀土、Bi、Tl和Hg等昂贵、易挥发或有毒元素以稳定基本结构,这些体系相应称为"钇系"、"铋系"、"铊(汞)系"铜基超导材料.探索组分简单环境友好且在液氮温区超导性能优良的新体系,是超导新材料研发的前沿和重大挑战.本文基于铜基超导材料结构特点,通过介绍运用高压高温合成技术研制钙钛矿型功能材料的优势,重点讨论作者参与设计发现的Cu12(n–1)n(简称"铜系")铜基超导材料体系."铜系"只含铜和碱土氧化物,这是构成铜基超导材料最简单的成分,组分经济环境友好.如同人造金刚石一样,"铜系"块体材料虽然需高压高温合成,但在常压条件能够保持结构稳定,本文讨论的性能都是常压条件测量."铜系"具有独特的全钙钛矿型构型,呈现强的层间耦合,常压超导特性优良:(1)起始超导转变温度(T_c )可达120 K以上,高于"铋系"超导材料,仅次于常压T_c 最高的铜基Hg1223超导体;(2)在液氮温区临界电流密度特性优于"铋系"铜基超导材料,可媲美综合性能最好的"钇系"铜基超导材料,(3)成分只有碱土和铜氧化物,环境友好不含有毒元素,且在空气环境中可保持性能长期稳定.     

资源虽丰,稀土不“稀”也是难题

<正>据新华网报道,中国稀土产业近年来面临着越来越大的环保压力。稀土是发展高新技术和国防尖端技术、改造传统产业不可缺少的战略物资。各国对稀土资源的控制和争夺日益加剧。近数十年来,美国等发达国家封存自有资源改由外国进口稀土,而最大稀土资源输出国的角色一直     

Gd系稀土材料的研究进展

介绍了Gd系稀土新材料及其发展.Gd系稀土材料在磁致伸缩材料、X射线增感屏、荧光材料等领域已获得了很好的应用.Gd系发光材料和磁制冷材料成为稀土新材料研究的热门.Gd系稀土材料,特别是磁制冷材料的研究近年来获得了突破性进展.     

《稀土高温超导粉的研制》通过鉴定

《稀土高温超导粉的研制》研究课题是江西省科学院应用物理研究所承担的省重点科研项目,于1992年1月22日在南昌通过了技术鉴定。 本研究采用了江西省稀土矿生产的不同纯度的Y_2O_3和RE_2O_3,混合稀土Ho_2O_3(56.13％)和混合稀土Er_2O_3(91％)为原料,制备了Y-Ba-Cu-O和RE-Ba-Cu-O等不同系列的超导材料。根据国际联机和国内检索,与会专家经认真评审,一致认为该课题组所研制的系列超导粉样品的零电阻温度已达     

中国进入世界高温超导研究领先行列

中国第一根铋系高温超导材料输电电缆日前在北京研制成功,这表明中国已跻身于美国、日本等少数高温超导研究领先国家之列。北京有色金属研究总院超导材料研究中心主任袁冠森在接受本刊记者采访时说,铋系高温超导输电电缆的研制成功,将极大地推动中国高温超导技术的实用化进程。     

“点亮”黑夜不用电 稀土发光本领大 材料专家齐聚杭城探讨新一代节能光源发展

5月13日～14日,在中国计量学院举行的第七届全国稀土发光材料学术研讨会上,来自加拿大、新加坡、日本、台湾,以及中国大陆的270余名稀土发光材料领域专家、学者和企业家带来了当前国内外稀土发光材料     

稀土纳米材料的市场发展研究

本文在稀土纳米材料市场调查资料的基础上 ,运用经济分析方法 ,结合国内外稀土纳米的研究进展 ,从稀土纳米材料的结构、性能入手 ,介绍了稀土纳米材料在美国、日本、西欧等国家的科研资助情况 ,分析了稀土纳米材料稀土在陶瓷、催化剂、永磁材料、发光材料、防晒材料、生物医药材料等领域的应用。预测了稀土纳米材料的市场前景。     

简讯

我校物理系超导研究组在高温超导材料研究中取得新进展,已于4月25日制成起始转变温度125K,零电阻84K的铊钡钙铜氧超导新材料,以后不断改进工艺,零电阻温度已提高到108K,並正在继续改近,他们采用了和国外报道的不同的材料和独创的工艺,除零电阻略     

日发现高温超导新物质

日本科学家最近发现一种新的高温超导物质，它是一种含铁化合物，在-241℃的环境中其电阻变为零。日本科学技术振兴机构和东京工业大学18日联合发布说，东京工业大学教授细野秀雄研究小组合成的这种化合物名为“LaOFeAs”，是一种由绝缘的氧化镧层和导电的砷铁层交错层叠而成的结晶化合物。纯粹的这种物质并没有超导性能，但如果把“LaOFeAs”中的一部分氧离子置换成氟离子，它就开始表现出超导性，通过调节氟离子的浓度，该化合物的超导临界温度最高可上升到-241℃。目前已知的超导材料主要是铜氧化物等，有关利用含铁化合物作为超导材料的报告还比较少。     

丰富的稀土文献资源

丰富的稀土文献资源兰州大学化学系张明凤谢林会杨蓉晖被称为工农业生产“维生素”的稀土，属于战略资源和高科技材料，已经广泛地应用于我国国民经济的各个领域，并发挥着越来越大的作用。为了更好地利用我国丰富的稀土资源，全面、系统地了解国内外稀土文献资源是十分必...     

论如何实现我国稀土贸易的可持续发展

稀土作为重要的战略资源,是各国贸易争夺的重要产品.我国是稀土的主要出口国,但却没有相应的定价权,出口价格低廉.稀土开采造成严重的环境污染与破坏.对此,我国应该制定严格的行业准入规则,加强环境治理、配额管理、科技创新、促进建立稀土期货市场,实现我国稀土贸易的可持续发展.     

我校的超导研究成果受到国家教委表扬

我校超导组于1988年1月24日在广州出席了由20所院校参加的全国高校高温超导第一届学术会议。在本届会议上,我校的研究成果受到了国家教委的肯定和表扬。国家教委代表胡龙孙同志在总结1987年超导研究工作情况时,特别指出三所院校:东北师大曾获得零电阻温度为192K 的超导体,南开大学为167K,北京师大为148K。目前,我校超导组正在进行新材料和新工艺的超导研究工作。现已对稀土和非稀土17种不同材料进行了烧制。部分已出现了液氮温区的抗磁效应,而且打破了在陶瓷超导原料中不能取代铜的传统观点。这个组的研究工作正在深入进行中。     

离子型稀土资源高效利用技术

该研究是针对我国离子型稀土产业环境污染问题,提出采用无氨浸矿与无皂化萃取分离方案,实现离子型稀土资源绿色高效提取、清洁分离。课题从离子型稀土矿山渗流场理论及应用、离子型稀土数字矿山、离子型稀土新型浸矿剂、无氨氮排放-水系循环稀土洁净萃取分离技术集成三个主要方面展开研究。通过近两年研究,在离子型稀土矿山渗流场理论及应用方面,已建立离子型稀土原地浸矿开采的一维稳定渗流模型,确定了单宽渗流量与渗透系数和特征参数C1的相关性,定量描述了特征参数C1的绝对值随底板坡度、注液井压力水头h1、水平间距L关系;解析了离子型稀土矿土浸泡后的强度特性及其物理性质随时间变化而产生的差异;掌握了渗流过程微颗粒迁移规律以及土样渗透系数随水力梯度的变化规律。通过收集不同稀土矿山矿区的地质资料和补充实测,建立全矿区矿床地质数据库,为矿山地形地质模型、矿体实体模型等提供基本数据;并据此建立地表模型、围岩模型、矿床模型,基本实现矿山三维地质建模,可以真实形象的显示地表模型、地层、构造、矿体;创建了矿体块体模型和品位模型,实现了矿床块段建模及储量统计;设计了一套无线传感器自动控制注液的物联网方案,对智能注液可实施性进行了论证;确定数据采集方案和统计影响因素权重,建立了离子型稀土矿山滑坡危险性评价模型;制定了龙南稀土足洞试验矿区开采方案;并提出品位实时动态显示方案和经济效益分析方案、室内相似模拟实验方案。通过可溶性盐的遴选与实验验证,结合离子型稀土矿浸出液流出曲线,筛选出可用于离子型稀土矿山的无氨复合浸矿剂,稀土浸出率达100%,且成本低,实现了矿山资源提取无氨化。利用P507萃取稀土、N235萃取酸的特性,设计了P507-N235无皂化萃取分离稀土方案。优化后的有机相成分为:30%~35%P507+25%~30%N235+0~20%熿化煤油+45%~25%环己烷。测定了复全萃取体系稀土萃合物的组成为REA3(?R3N?HA)?3R3NHCl;研究了复合萃取剂对稀土元素的萃取分离规律,证明了体系中稀土元素呈"正序萃取",符合"镧系收缩"规则。进行了复合萃取剂负载稀土反萃取研究,发现水能反萃负载有机相中的轻稀土,利用草酸沉淀,制备出砂状稀土化合物。     

加压可以提高超导体的临界温度

据英《新科学家》１９９８年８月报道：超导体研究在停滞几年后又开始热了起来。瑞士苏黎士ＩＢＭ实验室的科学家领导的一个科研小组，最近发现了一种使化合物的超导临界温度大大提高的方法，可以使一些材料在２００Ｋ（－７０℃）的温度下实现超导性，为超导元件免除昂贵的冷却系统开辟了一条道路。上一次超导材料的研究热是在８０年代末开始的，当时也是在苏黎士ＩＢＭ实验室，亚历克斯·缪勒和乔盖·贝德诺兹发现了一种钡镧铜和氧组成的陶瓷在３０Ｋ的温度下具有超导性。在后来的几年内，这一记录被不断突破。但自９０年代初以来超导研究…     

中国的稀土现状

中国是世界上稀土资源占有量最大的国家,也是国际市场上最大的稀土输出国.中国以30%的世界储藏量供应着世界稀土市场95%以上的份额.长此以往,会给我国带来难以避免的资源和环境生态问题.     

碳中和驱动下的全球风电发展稀土需求

 通过物质流分析方法，预测了世界10个主要国家和地区到2040年风电发展的稀土需求，研判了技术进步、回收等因素对稀土供需格局的影响，探究了碳中和背景下中国稀土产业的优势和面临的问题。结果显示：（1）碳中和气候目标将带来全球稀土资源需求的快速扩张，约是既定政策下稀土需求的2倍；（2）全球风电发展将导致稀土面临供不应求的压力，风机材料技术进步及稀土回收可缓解稀土供应压力；（3）未来20年中国在全球稀土产业链中仍将占据主导地位，但也面临着全球稀土供应多元化的竞争和挑战，澳大利亚、缅甸、越南等地将成为中国以外的主要稀土供应地区。建议中国积极统筹国内国外“2种资源”“2个市场”，充分利用稀土冶炼加工产业集聚的优势，加强高能性能磁材及其关联产业的科技竞争力，并加快推动稀土永磁回收产业链建设。