【CN110229986A】一种用于电极的稀土钨钼合金及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910354611.9
(22)申请日 2019.04.29
(71)申请人 廊坊开发区阳雨钨业股份有限公司
地址 065001 河北省廊坊市廊坊开发区花
园道22号
(72)发明人 姜雷 王永革
(74)专利代理机构 北京正理专利代理有限公司
11257
代理人 赵晓丹
(51)Int.Cl.
C22C 27/04(2006.01)
C22C 1/05(2006.01)
B22F 3/04(2006.01)
B22F 3/10(2006.01)
B22F 3/24(2006.01)
B23K 9/24(2006.01)
(54)发明名称
一种用于电极的稀土钨钼合金及其制备方
法
(57)摘要
本发明首次提供一种用于电极的稀土钨钼
合金，按重量百分比，所述合金中钨、钼、稀土的
组成包含：26-94％的钨，5-73.7％的钼，
0.3-4％的稀土。由该合金制作得到的常用直径为
的电极，具有小的电阻率，较小的起弧电流和更
大的耐受电流；该电极使用过程中会增加起弧的
稳定性，提高焊缝的外观质量，并可提高焊深，有
利于提高焊接的强度。此外，该合金具有良好的
机械性能和耐高温性能；且该合金的制备过程可
保障合金成分分布均匀、各组分含量稳定，可提
高产品的成品率，
具有规模及商业化生产前景。权利要求书1页 说明书7页CN 110229986 A 2019.09.13
C N 110229986
A
权 利 要 求 书1/1页CN 110229986 A
1.一种用于电极的稀土钨钼合金，其特征在于，按重量百分比计，其组成包含：26-94％的钨，5-73.7％的钼，0.3-4％的稀土。
2.根据权利要求1所述的用于电极的稀土钨钼合金，其特征在于，按重量百分比计，其组成包含：75-94％的钨，5.5-24.5％的钼，0.5-4％的稀土。
3.根据权利要求1所述的用于电极的稀土钨钼合金，其特征在于，按重量百分比计，其组成包含：26-55％的钨，4
4.7-73.7％的钼，0.3-2.2％的稀土。
4.根据权利要求1所述的用于电极的稀土钨钼合金，其特征在于，按重量百分比计，其组成包含：55-75％的钨，24.4-44.4％的钼，0.6-2.5％的稀土
5.一种如权利要求1-4任一项所述用于电极的稀土钨钼合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)混粉：按配方比例将稀土氧化物、钨粉、钼粉装入混料机中，混匀0.5-1.5h，得合成粉；
2)装粉：将合成粉装入胶套，用振动平台振动至均匀密实，加塞密封；
3)成型：将密封后的胶套放入冷等静压机中，加压、卸载、脱模，得到压坯；
4)预烧结：将压坯放入预烧炉，升温至1050-1150℃，保温20-30min，冷却至室温，得预烧坯；
5)烧结：将预烧坯放入中频感应炉，升温至2200±50℃，保温1-4h，得烧结坯；
6)压力加工：将烧结坯锻打开坯，然后进行退火、拉制处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中合成粉中稀土氧化物的粒径为150-220目筛，钨粉的费氏粒度为1.2-3.0μm，钼粉的费氏粒度为1.8-4.5μm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述加压过程包括上压、保压和卸压过程；优选地，步骤3)中，所述上压过程为在5-6min内使压力由0MPa增加至145-165MPa；145-165MPa下的保压过程持续时间为1-5min，卸压过程持续时间为3-5min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，预烧结过程的升温速率为66-82℃/min，升温过程持续14-16min。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，烧结过程的升温速率为175-205℃/h，升温过程持续11-12h。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中，所述退火过程包括感应退火方式；优选地，所述感应退火方式是在1450-1550℃下处理4-6min。
2
铽镝铁合金稀土超磁致伸缩材料(GMM)
铽镝铁合金稀土致伸缩材料（GMM） 铽镝铁合金是一种新型的稀土超磁致伸缩材料（GMM），因其诸多优良特性，在各行各业的新产品开发中具有广阔的应用前景，必将带来深远的影响力。 铽镝铁合金具有一系列优良的性能:磁致伸缩系数大大，比纯Ni大50倍，比PZT材料大5-25倍。磁致伸缩时产生的推力很大，直径约10mm的铽镝铁棒材，磁致伸缩时产生约200公斤的推力；能量密度高，其能量密度比Ni基合金大400～800倍，比PZT大14～30倍；能量转换效率(用机电祸合系数表示)高达70%，而Ni基合金仅有16%。PZT材料仅有0-60%；其曲线线性好，弹性模量随磁场而变化，可调控；响应速度快，达到10-6秒；频率特性好，可在低频率(几十至1000赫兹)下工作，工作频带宽；可在低场(几十至几百奥斯特)下工作；工作电压低，可在几伏至100伏电压下工作，可用电池驱动，而PZT的电极化电压在2kV/mm 以上，有电击穿危险；稳定性好，可靠性高，其磁致伸缩性能不随时间而变化，无疲劳，无过热失效问题。另外，与PZT陶瓷相比，超磁致伸缩材料在低场大功率传感器上也具有不可替代的地位。超磁致伸缩材料在声纳的水声换能器技术，电声换能器技术、海洋探测与开发技术、微位移驱动、减振与防振、减噪与防噪系统、智能机翼、机器人、自动化技术、燃油喷射技术、阀门、泵、波动采油等高技术领域有广泛的应用前景。 类似牌号：Terfenol-D，GMM，TbDyFe 目前铽镝铁合金在国内应用仍处于起步阶段，今有少数单位具有生产能力。A-ONE是目前国内可以供应铽镝铁合金产品最全的生产厂家之一。 苏州埃文特种合金可提供铽镝铁合金产品规格： 圆柱形，直径4～50mm，长度≤200mm 长方体：长宽2~35mm，高2~100mm 圆环：外径8~50mm，壁厚2~4mm，长度2~100mm 圆片：直径4~50mm，最小厚度1mm 方片（矩形片）:最薄1mm 层叠片：直径10~50mm，长5~100mm，最小层叠厚度2mm 粉末：协商供应 品牌：A-ONE 供货能力：有长期稳定的批量生产能力，月产量可达80～120kg。 部分规格有库存现货。没有MOQ，只要有需求就可以供货。 铽镝铁合金作为一种新型的稀土超磁致伸缩材料，其室温下的磁致伸缩应变量（磁致伸缩系数）之大是以往任何场致伸缩材料所无法比拟的。它比传统的镍钴（Ni-Co）等磁致伸缩合金的应变量大几十倍，是电致伸缩材料的五倍以上。可高效地实现电能转换成机械能，传输出巨大的能量。在10-5～10-6秒的极短时间内，精密、稳定地形成与磁场静、动态特性相匹配的无滞后型响应。其响应稳定，速度敏捷，使铽镝铁合金作为驱动元件的机械系统反应滞后时间显着降低，这也是铽镝铁合金元件在交变磁场中快速产生伸缩应变响应的重要特性，从而使它在工业的科技开发中作为执行元件、控制元件、敏感元件得到了越来越广泛的应用 稀土超磁致伸缩材料在声学领域的应用成果之一，是平板扬声器技术。平板扬声器（Flat panel technology）具有优异的频响特性和音质，可以产生360度的声场，几乎穿越任何平面，开辟了设计各种新型扬声器的可能性。 把稀土超磁致伸缩材料元件用于微位移机构，可以快速、精确、稳定地控制复杂的位移运动。
金属热还原法制取稀土金属
金属热还原法制取稀土金属 金属热还原法制取稀土金属 (preparation of rare earth metal by metallot}letmic reduction) 在高温下用活性较稀土强的金属还原剂将稀土化合物还原成金属的过程。这是稀土金 属制取的重要方法，所用的金属还原剂有钙、锂、镧和铈等。 1826年莫桑德(C．G．Mosande,’)首次用金属钾在氢气气氛下还原氯化铈制得金属铈。此后一百余年间相继制得金属钆、镧、镨、钕等金属。1953年达恩(A．H．Daane)和斯佩丁(F．H．Spedding)~．I钙还原稀土氟化物制得致密状金属钇和其他重稀土金属。同年达 恩等又用镧还原氧化钐和氧化镱制得金属钐和镱。1956年美国卡尔森(O．N．carlson)等人采用钙还原钇的中间合金法制得金属钇。至20世纪60年代已能用金属热还原法制取纯度 超过99％的全部稀土金属。制取规模为每批数十克至数十千克。中国从20世纪60年代末开始进行金属热还原法制取稀土金属的研究，70年代初已能制得全部稀土金属，80年代实现大批量生产。 原理用金属还原剂还原稀土化合物，只有当反应的自由能变化AG为负值时，还原反应方可进行。镁、钙、锂还原稀土卤化物和氧化物的AG值与温度的关系曲线如图。图中曲线表明，金属镁与稀土卤化物和氧化物反应的AG具有正值或较小的负值，而钙、锂与稀土卤化物反应的AG为负值。因此，钙、锂可作为还原剂将稀土卤化物还原成稀土金属。镧和铈能将其他稀土氧化物还原成金属。 方法采用金属热还原法制取稀土金属的前提条件是：被还原的稀土化合物易于制备，纯度高；反应物中非稀土杂质含量少，还原剂纯度在99.9％以上；反应容器与稀土金属及 反应物作用小；还原反应须在惰性气体保护下进行(制备钐等在真空下进行)。主要有稀土氟化物钙热还原法、稀土氯化物钙热还原法、稀土氯化物锂热还原法和稀土氧化物镧、铈热还原法。 稀土氟化物钙热还原法用还原剂金属钙将稀土氟化物还原金属的过程。主要用于制取钆、铽、镝、钬、铒、铥、镥、钇等稀土金属。有钙热直接还原法和钙热还原中间合金法之分，前者的还原反应为： 3Ca+2REF3=3CaF2+2RE 稀土氟化物原料的制备方法有氟氢酸沉淀法和氟化氢气体(或氟氢化铵)直接氟化法，前者为湿法，后者为火法。氟氢酸沉淀法是用氟氢酸从氯化稀土溶液中沉淀出稀土氟化物，经过滤、烘干、脱水处理制得作为还原用的原料。此法处理量大，设备投资小，但作业较多，沉淀物较难过滤，稀土金属产品的氧含量较高。氟化氢气体直接氟化法，是在873～973K 温度下使氟化氢气体与稀土氧化物作用生成还原用的稀土氟化
稀土金属对镍基高温合金析出相的影响
稀土金属对镍基高温合金析出相的影响 稀土金属（REMS）在镍基超高温合金上凝固时的微观组织和偏析的影响正在被各方面探讨、研究。稀土金属大大减少粗大柱状晶体的数量，增加了等轴晶粒的数量。稀土金属以Ni5Ce沉淀在枝晶间区域被析出。MC颗粒和MC碳化物的尺寸和分布都受REMs的影响。REM严重加剧了铌和钛的偏析使共晶体（γ+γ′），Laves相，δ相和σ相在枝晶间析出。差热分析表明，添加REM可以改变高温合金的相的析出温度和凝固顺序。 关键字：稀土金属偏析凝固镍基高温合金 序言 稀土金属（REMS）显著改善钢和高温合金的高温性能，如耐氧化，热加工性能，塑性和蠕变断裂。同时，许多研究已经表明微量元素，如磷，硫，硼和锆，可以极大地影响铁和镍基高温合金的微观结构和凝固过程。然而，REM对镍基高温合金的凝固影响是众所周知的。 为了区分REM对凝固过程的影响，揭示稀土金属对镍基高温合金的影响原理，目前的工作是设计采用含有微量的REM的Ni -Cr-Co合金。 实验 在两锭（直径90mm和高度200mm）合金试样，一锭没有REM（命名为合金1）和另一锭有REM（命名为合金2）通过真空感应熔炼制备了两种合金的熔化。在1540℃，保持10分钟，然后倒入铸铁模具经空气冷却。表1为这两种合金的组合成分。 样品为了能用光学显微镜和能用X射线耦合分析的扫描电子显微镜观测、分析，先经过2000砂砾机械抛光然后在10ml的磷酸和90ml水溶液电解腐蚀。试品使用双射流抛光装置司特尔tenupol-5用10%高氯酸电解质在乙醇溶液中-20℃和20 V在透射型电子显微镜（TEM；TECNAI 20电子显微镜）下观察。在200 kV下TEM观察作。在15 NA的光束强度和加速电压20 kV下用CAMECA SX100电子探针分析（EPMA）对稀土元素的偏析和分布的程度进行分析。利用离散点测量技术的EPMA确定了三枝晶核至少组合物和三枝晶区域。 在一个动态的Ar气保护下圆柱形样品进行（直径3mm和高度3mm）使用SETSYS Evolution 18 TG-DTA分析仪进行差热分析（DTA）。样品以10℃每分钟率被加热到1450℃并保持3分钟，然后以在10℃每分钟冷却至室温。
稀土合金的研究进展
稀土合金的研究进展 作者：濮军指导教师：吴根华 （安庆师范学院化学化工学院，安庆246011） 摘要：稀土元素独特的 4f 层电子结构使得稀土金属或合金具有耐腐性、高磁性、超导性、光电转化等许多显著的物理、化学性质，在新型功能材料开发研究中占重要地位。稀土合金是指含有稀土金属的合金，稀土合金作为一种重要的材料广泛的运用在各国的钢铁及其他工业生产中,稀土合金已经被广泛地应用于纳米材料的合成，而且稀土金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料, 此外，它还运用于各国军事工业上，如隐形涂料等等，近年来利用稀土镁、铝合金等材料的特性也不断开发出多种新用途。因此，稀土材料合金越来越受到国际社会的关注。 关键词：稀土合金；络合物；功能材料；稀土材料；应用；磁性材料；研究性能 引言 稀土，系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇，共计17种元素。是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的[1]。 稀土合金的作用非常之大，特别是在钢铁方面，出现了众多与稀土有关的课题，炉外精炼、模铸、连铸等不同工艺的稀土应用领域，极大地推动了稀土处理钢生产的发展。 我国拥有丰富的稀土资源，所以对稀土合金及其材料的研究显得尤其重要。近年来已经开发出像Mg-Y-Ce 稀土阻燃镁合金、Ni-Nd-P 稀土合金薄膜等多种稀土合金材料。 1 稀土元素的性质 1.1 稀土元素的一般性质 在过渡元素中，稀土元素是强化学活性的金属，它们的氧化还原电位较负，从-2.52V(镧)到-1.88V(钪)[2]，电离能较低，它们的第一电离能接近于碱金属，它们的电负性也在钙附近，这足以说明它们是活泼的金属，稀土金属是强还原剂，有较大的氧化物生成热，它能将铁、钴、镍、铜等金属氧化物还原成金属，稀土金属能与周期表中绝大多数元素作用，形成非金属的化合物和金属间化合物，稀土金属还能分解水，在冷水中作用缓慢，在热水中作用较快，并迅速地放出氢气：
合金热力学综述
Al—Mg—Mn—Zr—Er合金组元相互作用与相变热力学研究 摘要 合金热力学性质是生产应用的理论研究基础，是材料显微结构和性能差异的因素之一，具有重要的理论意义和实际价值。因此有必要借助于理论计算来预测合金的热力学性质。但目前对稀土多元合金的热力学实验数据测定有限，尤其是三元及多元合金系统的热力学数据比较缺乏，因此有必要借助于理论计算来预测合金的热力学性质，合金的生成焓是重要的热力学数据之一。 稀土元素指的是在元素周期表中镧系的15 位元素再加上钪钇等元素，他们比较特殊，除尺寸因素之外，还具有特殊的原子和离子状态的电子组态,它们在自然界中可以共存。在五系铝合金中添加稀土元素Er 和过渡元素Zr 后具有独特的物理和化学性质，合金的组织与性能均有明显的的改善，这就与其合金元素的相互作用有关。 关键词：合金热力学稀土元素Al—Mg—Mn—Zr—Er合金
1 稀土元素在铝合金中的作用 1.1稀土元素的基本性质和结构特点 稀土元素指的是在元素周期表中镧系的15 位元素再加上钪钇等元素，他们比较特殊，除尺寸因素之外，还具有特殊的原子和离子状态的电子组态,它们在自然界中可以共存。Gschneidner 和Calderwood[1]给出了稀土金属的高温晶体结构和点阵常数,298K 及以下温度的晶体结构和相关的性质,稀土金属的相转变温度以及熔点温度,稀土金属的沸点及潜热等数据。 除钪以外的稀土元素按其物理化学性质的微小差别和稀土矿物的形成特点以及分离工艺的要求，把他们分成轻稀土和重稀土两类。以钆为界，钆以前的镧、铈、镨、钕、钷, 钐和铕7 个元素为轻稀土或铈组稀土元素；钆和钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9 个元素为重稀土或钇组稀土元素。因为钇的原子半径在重稀土元素范围内，化学性质又和重稀土元素相似，且在自然界常常与重稀土共生共存，所以归为重稀土。 稀土元素位于周期表中第三副族（IIIB 族），而且镧及其后面的14 种元素（57～71 号）位于周期表中的同一族系，这15 种元素性质相似。同属于IIIB 族的钇(39号)的原子半径接近于镧,而且钇位于镧系元素离子半径递减顺序的中间位置, 因而钇和镧系元素的化学性质非常近似。稀土元素所处的这种特殊周期表位置使它们的许多性质(如电子能级,离子半径等)只呈现微小而近乎连续的变化。 稀土元素的最外两层的电子组态基本相似，主量子数小的4f 电子越过主量子数大的5s5p 电子而先失去。如果5d 轨道上有电子，4f 电子的能级就会大大降低，但此处5d 轨道上没有电子填充。稀土元素是典型的金属元素，在化学反应中表现出典型的金属性质，易失去三个电子，即两个最外层的电子和一个 f 电子，呈正三价，他们的金属性仅次于碱金属和碱土金属，比其他金属元素活泼。稀土能和非金属形成正常价化合物，也能和许多金属元素形成金属间化合物，且形成的金属间化合物种类繁多。 稀土元素具有特殊的性质,添加少量的稀土元素可以极大的影响材料的组织与性能。目前国际上把稀土元素誉为新技术革命的战略元素、高技术的生长点、
稀土元素在镁合金中的作用及其应用
稀土元素在镁合金中的作用及其应用() 稀土元素在镁合金中的作用及其应用(1).txt爱情是艺术，结婚是技术，离婚是算术。这年头女孩们都在争做小“腰”精，谁还稀罕小“腹”婆呀？高职不如高薪，高薪不如高寿，高寿不如高兴。稀土元素在镁合金中的作用及其应用.. 张景怀1,2,唐定骧1,张洪杰1,王立民1,王..军1,孟..健1* (1.中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室,吉林长春130022;2.中国科学院研究 生院,北京100039) 摘要:综述了稀土元素在镁合金中的主要作用和效果,从冶金物理化学角度对稀土元素在镁合金中的作用行为进行了初步分析。结合中国科 学院长春应用化学研究所的初步研究成果介绍了含稀土镁合金Mg..Zn..RE,Mg..Al..RE,Mg..RE等系列的性能及其应用,展示了含稀土镁合金的 优良综合性能,特别是高强、高韧、耐热和抗蠕变性能、耐腐蚀性能,稀土镁合金将成为研制高性能镁合金的重要方向。 关键词:镁合金;力学性能;耐热性;稀土 中图分类号:TG146.2;O614.33....文献标识码:A....文章编号: 0258-7076(2008)05-0659-09
....镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料, 具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点,在航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场,特别是在 全球铁、铝、锌等金属资源紧缺大背景下,镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥,镁合金成为一种迅速崛起的工程材料。面临国际镁金 属材料的高速发展,我国作为镁资源生产和出口 大国,对镁合金开展深入研究和应用前期开发工 作意义重大。然而目前普通镁合金强度偏低、耐热耐蚀等性能较差仍然是制约镁合金大规模应用的 瓶颈问题[1~5]。 稀土元素由于具有独特的核外电子结构,作 为一种重要的合金化元素,在冶金、材料领域起着独特的作用,例如净化合金熔体、细化合金组织、提高合金力学性能和耐腐蚀性能等。作为合金化 元素或微合金化元素,稀土已经被广泛应用于钢 铁及有色金属合金中[6]。在镁合金领域,尤其是在耐热镁合金领域,稀土突出的净化、强化性能逐渐被人们认识与把握,稀土被认为是耐热镁合金中 最具使用价值和发展潜力的合金化元素。我国的 镁资源和稀土资源特别丰富,近年来国内科研工
稀土在铜及铜合金中的作用
提高质量稀土在铜及铜合金中的作用 ??稀土在铜及铜合金中的作用 一、稀土对铜及铜合金组织的影响 1、净化组织 工业用铜中往往含有多种杂质,虽然有些杂质含量很低,甚至低于 0.001 %(质量分数，下同) ，但是这些杂质元素会严重影响铜及铜合金的加工性能、降低导电性及导热性。如氧、硫和铜形成的脆性化合物(Cu2O 和Cu2S) 可以降低铜的塑性，这些脆性化合物冷拉时还会产生毛刺，并降低铜的导电性、耐蚀性和焊接性能。稀土净化铜及铜合金组织主要有两种方式: (1) 稀土与氧和硫的亲和力很强,形成熔点较高，热稳定性强，比重较小的稀土化合物，从而达到脱硫、脱氧的作用；又稀土元素很容易与原子态氢发生作用，生成RH2 或RH3 型稳定氢化物(R 代表稀土金属) ,这些氢化物以固溶体的形式溶于铜合金中，从而消除了氢的有害作用。(2) 稀土与铅、铋等元素生成比铜熔点高的高熔点金属间化合物，因此在铜熔铸过程中，可以保持固体状态，与熔渣一起从液体金属铜合金中排除，达到脱铅、铋 的目的。
2、细化组织 稀土对铜及铜合金显微组织的影响主要体现为细化晶粒，减少或消除柱状晶，扩大等轴晶区的作用。稀土细化铜及铜合金组织的作用机理主要存在以下三种: (1) 形成新晶核，抑制晶粒长大。稀土在铜 及其合金中能与一些元素反应形成高熔点化合物，常以极微细颗粒悬浮于熔体之中，成为弥散的结晶核心，使晶粒变多，变小；又从凝固原理及热力学观点看，由于稀土大量聚集在固液界面前沿的液相中，使合金在凝固时成分过冷增大，以树枝状方式凝固生长，同时在分枝节点处产生细颈、熔断，增多了结晶核心，从而细化了晶粒。(2) 微晶化作用。由于稀土元素的原子半径( 0.174nm～0.204 nm) 比铜的原子半径(0.127nm) 要大36 %～60 % ，故稀土原子很容易填补正在生长中的铜或铜合金的晶粒新相的表面缺陷，生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而细化为微晶； (3) 合金化作用。稀土在铜中的溶解度很小，一般仅千分之几到万分之几，但稀土与铜能生成多种金属间化合物。这些金属间化合物弥散分布于基体中，达到细化晶粒。 3、稀土对夹杂物组织的影响 稀土对夹杂物组织的影响主要是改变杂质的形态和分布。其主要表现有以下四种: (1) 减轻或消除合金结构中的树枝状晶形和柱状结晶,这与稀土同某些杂质形成难熔化合物并呈弥散状态有关。(2) 使合金中某些呈条状、片状甚至块状的杂质(如铅、铋等，其中有的杂质可形成低熔点共晶) 转变成点状或球
熔盐电解法制取稀土金属
熔盐电解法制取稀土金属 熔盐电解法制取稀土金属(preparation of rare earth metal by molten salt electrolysis) 在直流电流作用下，含稀土熔盐电解质中的稀土离子在电解槽阴极获得电子还原成金 属的稀土金属制取方法。这是制取混合稀土金属，轻稀土金属镧、铈、镨、钕及稀土铝合金和稀土镁合金的主要工业生产方法。有氯化物熔盐电解和氟化物熔盐电解两种方法，工业上主要采用前一种方法。产品稀土金属的纯度一般为95％～98％，主要作为合金成分或添加剂广泛应用于冶金、机械、新材料等部门。与金属热还原法制取稀土金属相比，此法具有成本较低、易实现生产连续化等优点。 赫里布兰德(w．Hillebrand)等人在1857年首次用稀土氯化物熔盐电解法制取稀土金属。1940年奥地利特雷巴赫化学公司(Treibacher Chemische Werke A G )实现了熔盐电解制取混合稀土金属的工业化生产。1973年西德戈尔德施密特公司(Th．Goldschmidt AG)以氟碳铈镧矿高温氯化制得的氯化稀土为原料，用50000A密闭电解槽电解生产稀土金属。1902 年姆斯马(W．Munthman)提出用氟化物熔盐电解法制取稀土金属。80年代苏联采用这种熔盐电解法在24000A电解槽中电解生产稀土金属。 中国从1956年开始研究氯化物熔盐电解法，现已发展到用1000、3000和10000A电解槽电解生产混合稀土金属和镧、铈、镨等的规模。70年代初又开始研究氟化物熔盐电解法，80年代用于金属钕的工业生产，现已扩大到3000A电解槽的生产规模。 氯化物熔盐电解以碱金属和碱土金属氯化物为电解质，以稀土氯化物为电解原料 的熔盐电解方法，从阴极析出液态稀土金属，阳极析出氯气。这种方法具有设备简单、操作方便、电解槽结构材料易于解决等特点，但也存在氯化稀土吸水性强、电流效率低等问题。RECI3 - KCl是目前较理想的电解质体系，由于NaCI比KCI价廉，所以RECI3 - KCI - NaCl 三元系也是工业上常用的电解质体系。 氯化物熔盐电解原理当RECl 3- KCl熔盐电解质在以石墨为阳极、钼或钨为阴极的电解槽中进行电解时，电解质在熔融状态下离解为RE 3+、K+ 和Cl-离子，在直流电场作用下，RE 3+、K+向阴极迁移，Cl - 阳极迁移，由于离子的电极电位不同，电极电位较正的RE 3+首先在阴极上获得电子被还原成金属： RE 3++3e === RE Cl- 在阳极上失去电子生成氯气： 3Cl- - 3e === 3／2Cl2 电解结果，在阴极得到熔融稀土金属，在阳极析出氯气，同时消耗熔盐电解质中的氯 化稀土和直流电量。阴极析出的少部分稀土金属溶解于熔盐电解质中，发生生成低价氯化物的二次反应，使电流效率降低。
稀土精炼合金
稀土精炼合金 稀土精炼合金是诸多合金元素和多种活化元素复合而成的产品，广泛运用于冶炼行业，是国外众多炼钢厂首选精炼添加剂。 机理: 不锈钢、合金钢、特殊钢中含有较高的Cr、Ni、Mo及Nb、V、Ti等高熔点的合金元素，熔解后合金极易产生氧化物、硫化物及硅酸盐等夹杂物，使钢液粘稠，钢中夹杂物难于上浮。由于这些夹杂物的熔点普遍都高于现有的炼钢温度，使其无法被熔解清除，钢件成型后内部及表面更易出现诸多缺陷，导致钢的夹杂超标，品质下降，对钢的力学性能及强度，特别是对韧性影响较大。 本公司从日本所引进的稀土精炼合金是针对上述问题所设计的。其使用简便，经众多厂家使用证明，使用后能有效降低生产成本，大幅度提高产品质量。 ?进一步净化钢液 钢液在常规脱氧之后，在钢包中加入了一定数量的稀土精炼合金进行强化脱氧脱硫，而且它们还具有进一步除气（H2、N2、O2）功能，这样便大大净化了钢液，从而使钢内在质量和表面质量显著提高，特别是钢的腐蚀性和抗氧性都有了很大的提高，同时钢的塑性、韧性也大大改善。?细化晶粒、强化晶界和金相功能 稀有元素和Ca等元素，在钢中生成高熔点的细小的弥散分布的产物，它们成为钢液早期结晶的晶核，使晶粒细化；Mg存在于晶界处，可阻止P、Pb等有害元素在晶界的偏聚；Ti和减少了晶界处碳化铬的生成，又能细化晶粒。从而提高了钢的强度和韧性，又改善了钢的耐腐蚀性。?钢中夹杂物的变态 原有的Fe、Mn、Cr、Si和A1等元素形成的氧化物和硫化物等，被稀有元素和Ca的夹杂物取代由于后者细小、分布均匀，既可改善钢耐腐蚀性，又可降低钢的各项异形（对板、带产品极为有利）。其中Ca的夹杂物，还可提高钢的易切削性能和抛光性能。 化学成分：
稀土金属的最新应用
稀土金属的最新应用 引言 稀土金属材料可以分成稀土金属合金以及稀土金属间化合物两大类。稀土金属合金有稀土铸铁、稀土钢铁合金、稀土有色金属合金等，多为结构材料。稀土金属间化合物则是稀土金属与其他金属或类金属之间形成的具有一定化学成分、晶体结构和显著金属结合键的物质，原子遵循着某种有序化的排列。这些金属间化合物在稀土合金相图中被称为稀土金属中间相。稀土金属间化合物主要有稀土磁性材料、稀土储氢材料、稀土热电材料( YbAl3，CePd3，YbxCo4Sb12，CeNiSn) 、热电子发射材料( LaB6 单 晶) 、超导材料( LaAl，LaAl2，LaSi3) 等，多为功能材料。 一、稀土金属在冶金及其结构材料上的应用 稀土是活泼的,易与氧、氢、氮、硫和其他元素结合成化合物,但不易与碳结合。在炼钢工艺中稀土用来生产较纯的、不含气体的钢,其含硫低,夹杂少。硫化物夹杂呈球形,热轧时仍为球形,它均匀布于晶内,这就增加钢的热塑性和可弯曲性,使其韧性更加各向同性。加稀土处理过的钢达到较高的屈服强度和冲击韧性,并具有较低的脆性转变温度。它使低合金钢获致较高的硬度,很高的耐磨和抗蚀性能,使含高铬的铁素体不诱钢获得更高的抗氧化能力,在循环加热试验中结果良好,并可替代镍铬合金作发热体用。稀土促进了铸铁中的石墨化和球化,细化了石墨体,铁素体和共晶体;从而提高了铸铁的延性、韧性和强度。制延性铸铁时,加铈可减少镁的添加量,因而防止了镁的挥发和烧损。随着稀土的添加,灰口铁成为较有延性的,白口铁更为耐磨,使可加工铸铁的热处理时间缩短,而合金铸铁可获得更好的抗蚀和抗氧化能力。 稀土在金属中添加的量虽然不多，但是应用领域非常广，而且带来的附加价值高，仍有很大的发展空间。除了在铸铁、钢铁以及有色金属中的应用外，在稀土金属间化合物方面的应用也开始受到关注，如B2 型稀土金属间化合物由于具有良好的室温塑性而受到人们的关注，在这种稀土金属间化合物中发现应力诱导相变有助于提高材料的塑性。美国Ames 实验室的KarlA Gschneidner 博士在探索室温下具有较好韧性的稀土金属间化合物，在Nature Materials 杂志上报道了一系列晶体结构为CsCl 型( B2) 、化学成分为RM( R: 表示稀土金属，M: 2，8 - 13 族金属) 的稀土金属间化合物都具有良好的室温塑性。 二、稀土金属催化剂 催化剂降低反应活性能，促进化学反应，是化学化工上的一个核心技术，影响到很多产业领域。稀土元素及其化合物具有很好的催化性质，在石油化工、橡胶合成、氨的合成、尾气净化、塑料降解、污水处理一些涉及到节能和环境保护等领域得到重要应用。下面是几例最新发现： 1.稀土硅氨化物在催化制备螺[环丙烷-1,3′-吲哚]化合物中的应用 硅氨基稀土化合物化学式为[(MeSi)N]Ln(-Cl)Li(THF)，可作为催化剂催化取代靛红、亚磷酸酯和烯烃，锅化反应制备螺[环丙烷-1,3′-吲哚]化合物；催化剂中，(MeSi)N表示三甲基硅氨基，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钐、钆、铒或镱中的种；-代表桥键；THF代表四氢呋喃。此方法中，催化剂合成方法简单，反应原料简单易得，底物适用范围广，锅化反应方法效率高，反应条件温和，大部分目标产物的收率均达85%以上。 2.稀土咪唑盐化合物作为催化剂的应用 稀土咪唑盐化合物的通式为[RECl(THF)](HIPr)，其中，RE为稀土金属，选自La、Sm、Yb、Y中的种；HIPr为1,3-二(2,6-二异丙基苯基)咪唑阳离子；本发明的稀土咪唑盐化合物合成简单，结构明确，且收率高。本发明同时提供了上述化合物的制备方法及将其作为催化剂催化氮杂环丙烷衍生物与二氧化碳反应的应用方法，应用方法条件温和，活性高，选择性好，底物适应范围广。 3.稀土改性活性炭催化剂应用
稀土冶金学
第一章稀土冶金学 1.什么是稀土？稀土元素有哪些特征 稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧La铈Ce镨Pr钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥,以及与镧系的15个元素密切相关的两个—钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素.简称稀土RE 或r。 1)稀土元素是典型的金属元素.2)稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物3)稀土元素具有未充满的4f电子层结构4)稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物 5)稀土具有类似微量元素的性质 2、稀土金属元素在钢铁中有哪些应用，概述其改善炼钢钢组织结构的机理。 稀土加入钢中,可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用,在某些钢中还能有微合金化的作用,稀土能够提高钢的抗氧化能力,高温强度和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等. 1)净化作用2）细化组织3）对夹杂物的形态控制4）在耐大气腐蚀钢中加入稀土,使钢的内锈层致密 铸铁:变质作用净化作用改善铸造性能 3、稀土在有色金属中有哪些应用，举例说明。 稀土具有很高的化学活性和较大的原子半径,加入到有色金属及其合金中,可细化晶粒、防止偏析、除气、除杂和净化以及改善金相组织等作用,从而达到改善机械性能、物理性能和加工性能等综合目的.由于稀土金属的净化、调质作用,对这些有色金属都能起到细化晶粒,提高再结晶温度,从而对铸造合金能显著地改善工艺性能,对变型合金能显著地提高加工性能;对镍、钴基的耐热合金能提高抗氧化和抗高温腐蚀的能力,对超硬合金可以改善韧性和耐磨性. 高强度稀土铝合金电缆、6063稀土铝合金及应用、稀土锌铝热镀合金、稀土铜耐磨合金、稀土硬质合金 第二章稀土矿物原料 1、稀土矿物主要有哪些，各有何特征？ 独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿。轻稀土的主要矿物有：氟碳铈矿Ce(CO3)F 和独居石（CePO4）。重稀土的主要矿物有：磷钇矿（YPO4），褐钇铌矿（YNbO4） 独居石：又名磷铈镧矿。化学成分及性质：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68％。溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。晶体成板状，晶面
稀土元素在铝合金中的作用和应用
在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的产量已近全国铝产量的1／4。 稀土元素在铝合金中的作用 稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非金属 (如硫)及金属作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的金属如铅、镁等，在这些金属中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。以下就这3方面的作用详细介绍。 1.变质作用 变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂，用以改变合金的结晶条件，使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ～0.204mm，大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼，它熔于铝液中，极易填补合金相的表面缺陷，从而降低新旧两相界面上的表面张力，使得晶核生长的速度增大，同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜，阻止生成的晶粒长大，使合金的组织细化。此外，铝与稀土形成的化合物在金属液结晶时作为外来的结晶晶核，因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明：稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如，合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是，稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点，比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。 2.精炼、净化作用 稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强，微量稀土就能使［O］脱到＜lppm(即<10-4％)。稀土的脱硫能力也相当强，可以生成RES或RE2S3，生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在金属液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点金属元素化合，生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻，当它们的熔点高于金属冶炼温度时，能上浮一部分成渣，它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核，而留在固态金属内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大，能大量吸附和溶解氢，稀土与氢的化合物熔点较高，并且弥散分布于铝液中，以化合物形成的氢不会聚集形成气泡，大大降低铝的含氢量和针孔率。 3.合金化作用
稀土铝合金概述
立志当早，存高远 稀土铝合金概述 稀土是铝、镁、锌、铜等有色金属良好的净化剂和变质剂，一般只要加入千分之几，就能起到消除有害杂质影响，细化晶粒并产生合金化的作用，从而提高材料的加工和使用性能。 稀土铝合金是代替铜材制造电线电缆的理想材料。我国冶炼厂生产的铝锭，由于受自然资源的影响，含硅量较高，而硅又是影响导电性能的主要有害杂质，使我国以往生产的铝导线导电性能常常达不到国际电工?我国科学家们借助稀土的作用解决了这个难题，在世界上率先采用微量稀土处理铝液，使其与硅使用形成硅化物析出晶界，加上稀土的微合金化作用，克服了硅的有害影响，明显改善了导电性能，由于稀土还能细化晶粒强化基体，还提高了电线电缆的机械强度和加工性能，使我国生产的铝电线电缆不但导电性能略高于国际电工委员会标准，还比以前机械强度提高了20%，抗腐蚀性能提高了一倍，耐磨性能更是提高了约10 倍，一举改变了我国铝电线电缆生产的落后状况，使产品达到了国际先进水平。 用普通铝制造的铝导线，生产过程中常出现断线，而采用高强度、高导电性的稀土铝合金拉制的铝导线，在生产和使用中断线率明显下降。在广东省沿海地区遭受的一次强台风袭击中，许多电线电缆遭到严重破坏，过后人们惊异地发现，凡采用稀土铝合金制造的电缆线均安然无恙。高导电高强度稀土铝电缆已用于50 万伏超高压输电线，还成功地用在长江大跨度输电线路上。由于提高了强度，用于一万伏输电线路，一般不用钢芯加强，节省了大量镀锌钢丝。用稀土铝合金拉制的各种电线电缆，电能损耗小，经久耐用，已经成为国家级电网的规范性产品。目前，我国年产能力已超过40 万吨，形成了一个强大的稀土铝导线输电网，每年可为国家节电40 亿度，创造了可观的经济效益。
稀土金属合金项目投资建议书
稀土金属合金项目 投资建议书 投资建议书参考模板，仅供参考
摘要 该稀土金属合金项目计划总投资8918.65万元，其中：固定资产 投资6157.94万元，占项目总投资的69.05%；流动资金2760.71万元，占项目总投资的30.95%。 达产年营业收入19085.00万元，总成本费用15023.10万元，税 金及附加163.73万元，利润总额4061.90万元，利税总额4785.89万元，税后净利润3046.43万元，达产年纳税总额1739.47万元；达产 年投资利润率45.54%，投资利税率53.66%，投资回报率34.16%，全部投资回收期4.43年，提供就业职位357个。 本文件内容所承托的权益全部为项目承办单位所有，本文件仅提 供给项目承办单位并按项目承办单位的意愿提供给有关审查机构为投 资项目的审批和建设而使用，持有人对文件中的技术信息、商务信息 等应做出保密性承诺，未经项目承办单位书面允诺和许可，不得复制、披露或提供给第三方，对发现非合法持有本文件者，项目承办单位有 权保留追偿的权利。 本稀土金属合金项目报告所描述的投资预算及财务收益预评估基 于一个动态的环境和对未来预测的不确定性，因此，可能会因时间或 其他因素的变化而导致与未来发生的事实不完全一致。
稀土金属合金项目投资建议书目录 第一章稀土金属合金项目绪论 第二章稀土金属合金项目建设背景及必要性第三章建设规模分析 第四章稀土金属合金项目选址科学性分析 第五章总图布置 第六章工程设计总体方案 第七章项目风险性分析 第八章职业安全与劳动卫生 第九章计划安排 第十章投资估算与经济效益分析
我国稀土金属产业现状及其发展前景_颜世宏
我国稀土金属产业现状及其发展前景X 颜世宏,李宗安,赵 斌,杨广禄,庞思明,王志强 (北京有色金属研究总院有研稀土新材料股份有限公司,北京 100088) 摘 要:介绍了我国稀土金属产业的发展历程、产品结构、工艺技术、生产能力和产品的应用与市场。指出了我国稀土金属产业当前存在的问题并提出了建议,同时展望了稀土金属产业的发展前景。 关键词:稀土金属;合金;技术;生产;市场;发展 中图分类号:T G146.4+5 文献标识码:A 文章编号:1004-0277(2005)02-0081-06 稀土金属产业在整个稀土产业链中具有极其重要的地位,如钕已成为拉动我国稀土产业发展的主要元素,而钕主要是以金属形式应用到稀土永磁材料钕铁硼之中,在钕铁硼产业的快速发展中,稀土金属产业做出了重大贡献。 我国稀土金属产业是随着稀土火法冶金技术的进步和应用市场的不断扩大发展起来的,可分为四个阶段[1]:(1)试验研究阶段(1956～1966年),这一阶段主要研究制备稀土金属工艺技术;(2)稀土火法冶金技术工业化阶段(1966～1980年),这一阶段主要是用试验研究的工艺技术建立试验厂;(3)稀土火法冶金工业技术完善阶段(1980～1985年),这一阶段主要是完善设备、优化工艺、稳定批量生产;(4)稀土火法冶金工业化技术提升阶段(1985年以后),这一阶段主要研究了新工艺技术和装备,提高产品质量、降低生产成本。 1 稀土金属企业现状 从产品来分,生产企业主要有三种类型:单一稀土金属、混合稀土金属、稀土硅铁合金。其中部分单一稀土金属生产企业同时也生产少量的混合稀土金属,部分混合稀土金属生产企业同时也生产少量的单一稀土金属。 1.1 产品结构 经过多年的发展,目前我国能够工业化生产除钷以外的16种单一稀土金属及相应的合金,主要产品有:金属镧、金属铈、金属镨、金属钕、钕铁合金、镨钕合金、镨钕镝合金、金属钐、金属铕、金属钆、金属铽、铽铁合金、金属镝、镝铁合金、金属钬、金属铒、金属铥、金属镱、金属镥、金属钇、钇铝合金、金属钪、钪铝合金、混合稀土金属、稀土硅铁(镁、钙等)合金等。 1.2 工艺技术 目前我国稀土金属工业化生产采用工艺技术主要分为[2]:熔盐电解、金属热还原和真空蒸馏提纯技术。对制备稀土硅铁合金主要采用硅热法、碳热法制备技术。 熔盐电解[3]:分为氯化物熔盐体系(RECl3-KCl)电解稀土氯化物工艺技术和氟化物熔盐体系(REF3-LiF)电解稀土氧化物工艺技术。目前,前一种工艺技术主要用于制备混合稀土金属,但由于环境污染问题,一些企业已开始采用氟化物熔盐体系(REF3-LiF)电解氧化物制备混合稀土金属;单一稀土金属的制备主要采用氟化物熔盐体系,我国在20世纪60年代进行了该工艺电解制备稀土金属试验研究,与氯化物熔盐体系电解过程相比较,电流效率高、电耗低,同时阳极气体污染较轻。在近二十年中我国先后采用3000安培和6000安培电解槽生产金属钕,随着产品市场需求的增大,2000年生产规模大的企业开始研发万安级大型电解槽的工艺、槽型、电解过程自动化控制及回收处理阳极气体的措施,现已投入使用,电解过程实现了自动化控温、加料和真空虹吸出金属,综合处理回收阳极气体,防止了大气污染。但万安电解槽的使用仅限于几个生产 第26卷第2期2005年4月 稀 土 Chinese Rar e Eart hs Vol.26,No.2 April2005 X收稿日期:2004-11-24 作者简介:颜世宏(1961-),男,辽宁锦州人,教授级高级工程师,从事稀土金属及合金的冶炼工艺、设备及稀土冶金应用基础理论和工程化技术、市场研究工作。
稀土金属及合金制备
概述 稀土火法冶金技术分为三大类：熔盐电解、金属热还原和火法提纯技术。 稀土火法冶金( rare earths pyrometallurgy)技术是指应用高温这一重要的热力学条件，完成还原稀土离子成金属态和金属提纯的过程。此过程没有水溶液参加，故又称为火法冶金。火法冶金工艺过程简单，生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金，熔盐电解法制取稀土金属或合金，金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。 稀土金属的制备方法有：①金属热还原法。常用钙、锂、钠、镁等金属做还原剂，还原稀土金属的卤化物。②熔盐电解法。可电解稀土卤化物与碱金属、碱土金属卤化物的熔盐。进一步纯制可采用真空熔炼法、真空蒸馏法、电迁移法和区域熔炼法。 二：稀土氯化物电解制取稀土金属 2.1氯化物熔盐电解的基本原理 根据电解质能够发生电离的原理，由RECl：—KCl组成的电解质，在熔融状态下也会发生电离作用，化合物离解为能自由运动的阳离子和阴离子。 氯化稀土将按如下方式离解 RECl3＝RE3十十3C1—- 氯化钾将按如下方式离解：KCl＝K十十C1— 在直流电场的作用下，电解质中的阳离子K十、RE3十都朝电解槽的阴极运动，而阴离子Cl—则向电解槽的阳极移动，结果在靠近阴极的电解质层中，集中有大量的阳离子，在靠近阳极的电解层中，集中有大量的阴离子。在稀土氯化物电解条件下，阳离子中的稀土离子RE3+获得电子生成稀土金属，在阴极上的电化学反应为： RE3十十3e一＝RE 阴离子中的氯离子C1—则在阳极上失去电子，并生成氯气(C12)，在阳极上的电化学反应为： 2C1—一2e—===Cl2 3C1——3e—===3/2 C12 这样，电解的结果，在阴极上使得到稀土金属，在阳极上放出氯气，而消耗了氯化稀土和直流电。电解过程中的总反应式可以表示如下： RECl3===RE+3/2 C12 2.2 稀土氯化物电解原料和电解质 稀土氯化物电解原料是把稀土氯化物和氯化钾按一定比例配制(一般氯化稀土重量为35—50％)构成熔盐电解体系。常用作电解质的主要是碱金属和碱土金属的氯化物。 电解用的氯化稀土有三种：结晶料(RCl：·6H20)；脱水料；加碳氯化料。 2.3电解过程 大致可以分成如下三个阶段； (1) 较稀土金属平衡电位更正的区间，
稀土在铜及铜合金中的作用
稀土在铜及铜合金中的作用 一、稀土对铜及铜合金组织的影响 1、净化组织 工业用铜中往往含有多种杂质,虽然有些杂质含量很低,甚至低于 0.001 %(质量分数，下同) ，但是这些杂质元素会严重影响铜及铜合金的加工性能、降低导电性及导热性。如氧、硫和铜形成的脆性化合物(Cu2O 和Cu2S) 可以降低铜的塑性，这些脆性化合物冷拉时还会产生毛刺，并降低铜的导电性、耐蚀性和焊接性能。稀土净化铜及铜合金组织主要有两种方式: (1) 稀土与氧和硫的亲和力很强,形成熔点较高，热稳定性强，比重较小的稀土化合物，从而达到脱硫、脱氧的作用；又稀土元素很容易与原子态氢发生作用，生成RH2 或RH3 型稳定氢化物(R 代表稀土金属) ,这些氢化物以固溶体的形式溶于铜合金中，从而消除了氢的有害作用。(2) 稀土与铅、铋等元素生成比铜熔点高的高熔点金属间化合物，因此在铜熔铸过程中，可以保持固体状态，与熔渣一起从液体金属铜合金中排除，达到脱铅、铋 的目的。 2、细化组织 稀土对铜及铜合金显微组织的影响主要体现为细化晶粒，减少或消除柱状晶，扩大等轴晶区的作用。稀土细化铜及铜合金组织的作用机理主要存在以下三种: (1) 形成新晶核，抑制晶粒长大。稀土在铜
及其合金中能与一些元素反应形成高熔点化合物，常以极微细颗粒悬浮于熔体之中，成为弥散的结晶核心，使晶粒变多，变小；又从凝固原理及热力学观点看，由于稀土大量聚集在固液界面前沿的液相中，使合金在凝固时成分过冷增大，以树枝状方式凝固生长，同时在分枝节点处产生细颈、熔断，增多了结晶核心，从而细化了晶粒。(2) 微晶化作用。由于稀土元素的原子半径( 0.174nm～0.204 nm) 比铜的原子半径(0.127nm) 要大36 %～60 % ，故稀土原子很容易填补正在生长中的铜或铜合金的晶粒新相的表面缺陷，生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而细化为微晶； (3) 合金化作用。稀土在铜中的溶解度很小，一般仅千分之几到万分之几，但稀土与铜能生成多种金属间化合物。这些金属间化合物弥散分布于基体中，达到细化晶粒。 3、稀土对夹杂物组织的影响 稀土对夹杂物组织的影响主要是改变杂质的形态和分布。其主要表现有以下四种: (1) 减轻或消除合金结构中的树枝状晶形和柱状结晶,这与稀土同某些杂质形成难熔化合物并呈弥散状态有关。(2) 使合金中某些呈条状、片状甚至块状的杂质(如铅、铋等，其中有的杂质可形成低熔点共晶) 转变成点状或球状，从而改善或提高了铜及其合金的机械及加工性能，这是由于活性很强的稀土金属，能使像铅这样的一些杂质对铜的润湿性急剧降低，这些杂质在其自身表面张力的作用下，使体积大大缩小。(3) 使合金中的某些有害杂质由集中分布于枝晶或晶界间，改变为较均匀分布于整个晶体中，使杂质实现 在金属微观体积上的再分布，或对某些杂质的宏观偏析发生影响，导致各种性能得以提高。(4) 含稀土的化合物被吸附在金属或合金的晶界上，减少合金晶界上低熔点有害杂质的数量，从而减弱合金的高温回火脆性。如在铍铜合金中