未来全球稀土行业将面临重大挑战及发展机遇
2020-10-14 16:23:37
稀土是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，将十七种稀土元素通常分为两组：轻稀土：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕;重稀土：钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
稀土是目前顶尖科技产品、军事用品不可或缺的原材料。阿达玛斯情报公司是研究和咨询服务的企业，该公司在最近完成的报告中预测，磁体生产所需的稀土氧化物消费量将以年均9.7%的速度增长。2030年全球磁体稀土氧化物消费量将增长5倍，其市场容量将从今年的29.8亿美元增至2030年的156.5亿美元。
该公司表示，目前稀土行业已经供不应求，未来稀土将会面临重大挑战及发展机遇。同时，该公司也提出应对措施，为了避免出现供不应求的局面，就需要投资开发新的供应源和发展下游产业，只有这样，才能满足全球高科技产业对稀土金属、合金、磁体和其他材料的需求。
稀土矿产资源并非取之不尽用之不竭，由于稀土资源地位日益重要，一些国家的研究人员正在积极探索新材料，希望能代替稀土的使用。目前，日本国立材料科学研究所(National Institute for Materials Science，NIMS)与日本东北学院大学(Tohoku Gakuin University)研发了一种掺硼的各向异性钐(Sm，Fe0.8Co0.2)12薄膜，其中仅含有少量的稀土元素。
该薄膜通过打造一种独特的颗粒状纳米结构得以实现，其中钐12晶粒被厚度约为3纳米的非晶质晶界相均匀包裹。即使被加工成薄膜，此种化合物的磁性性能也比以钕-铁-硼(Nd-Fe-B)为基础的磁体更优越。
由于获取钕-铁-硼烧结的磁体(由稀土元素钕组成，并包含重稀土元素镝)类材料有相关的地缘政治风险，有必要研发不依赖此类稀有元素的新磁体。基于各向异性钐铁12(SmFe12)的化合物含有数量较少的稀土元素，有潜力成为下一代永磁体的替代候选者。
而中科院包头稀土研发中心用稀土代替了传统添加物氧化铅、氧化镉等有害物质，将稀土抗菌技术融入传统陶瓷产品，细化晶粒、改变晶界分布，使安全无毒的轻稀土元素在陶瓷釉中发挥神奇作用，可对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率达99.9%，抗病毒活性率达93%。另外，稀土材料用于大力矩电机、天文望远镜关键部件等仪器设备中的研究工作也在一一推进。
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