稀土永磁材料-Ce元素是周期系第ΙΙΙ族副族镧系元素,一種稀土元素。原子序數58。穩定同位素:136、138、140、142。灰色金屬,有粘性。密度:正方晶體6.9g/cm3,立方晶體6.7g/cm3。熔點799℃,沸點3426℃。
Ce是一種銀灰色的活潑金屬,粉末在空氣中易自燃,易溶于酸。Ce的名稱來源于小行星谷神星的英文名 。Ce在地殼中的含量約0.0046%,是稀土元素中豐度最高的。金屬Ce主要做還原劑。
稀土元素-Ce
稀土永磁材料-Ce元素的發現曆史
1752年瑞典化學家克隆斯泰德發現一種新的礦石。西班牙礦物學家唐·福斯圖·德埃爾烏耶分析後認為它是鈣和鐵的矽酸鹽。
1803年德國化學家克拉普羅特分析了該礦石,确定有一種新的金屬氧化物存在,稱它為ochra(赭色土),礦石稱為赭色礦(ochroite),因為它在受灼燒時出現赭色。
同時瑞典化學家貝采利烏斯(J-öns Jakob Berzelius,1779-1848)和瑞典礦物學家希辛格(Wilhelm Hisinger,1766-1852)也在分析瑞典産的Tungsten礦(“重石”之意)時發現了同一新元素氧化物,不同于Y稀土。Y土溶于碳酸铵溶液,在煤氣燈焰上灼燒時呈現紅色,而這種土不溶于碳酸铵溶液,在煤氣燈焰上灼燒沒有呈現特征焰色。于是稱它為ceria(Ce土),元素命名為cerium(Ce),元素符号定為Ce,礦石稱為Ce矽石(cerite),以紀念當時發現的一顆小行星谷神星(Ceres)。其實這種Ce矽石是一種水合酸鹽,含Ce66%~70%,其餘是鈣、鐵和Y的化合物。
铈元素
稀土永磁材料-Ce元素的應用
(1)铈作為玻璃添加劑,能吸收紫外線與紅外線,現已被大量應用于汽車玻璃。不僅能防紫外線,還可降低車内溫度,從而節約空調用電。從1997年起,日本汽車玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽車玻璃的氧化铈至少有2000噸,美國約一千多噸。
(2)目前正将Ce應用到汽車尾氣淨化催化劑中,可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中。美國在這方面的消費量占稀土總消費量的三分之一強。
(3)硫化铈可以取代鉛、镉等對環境和人類有害的金屬應用到顔料中,可對塑料着色,也可用于塗料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。
(4)Ce:LiSAF激光系統是美國研制出來的固體激光器,通過監測色氨酸濃度可用于探查生物武器,還可用于醫學。Ce應用領域非常廣泛,幾乎所有的稀土應用領域中都含有铈。如抛光粉、儲氫材料、熱電材料、铈鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、铈碳化矽磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。
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