摘要：稀土材料（也称为稀土新材料）是将稀土元素融合进其它材料以提高原有材料性能或获得新功能的材料统称，包括稀土冶金材料，稀土发光材料等，是高科技领域广泛使用的战略性材料，也是我国高度重视发展的新兴战略材料之一。本文以综述的形式介绍了稀土冶金材料，稀土发光材料，玻璃陶瓷等方面的应用情况和发展前景。
关键词：稀土材料；研发；态势分析；发展建议
引言
中国是稀土大国，资源储量在世界总储量中占有相当大的比重，但是中国稀土带来的经济效益却不容乐观，出现稀土资源出口量大幅增长而价格却只卖出了“土价钱”的现象。邓小平曾说过“中东有石油，中国有稀土”，如今，中东的石油支撑了整个国家的经济收入，而中国稀土却深陷“低价”泥潭。改变中国稀土的困窘状态，对现今的国内稀土行业乃至未来整个中国工业和综合国力有着重要意义和深远影响。
1我国稀土储量及分布
我国稀土资源储量不但丰富，而且矿种和稀土元素齐全、品位高、矿点分布合理。截至目前，已在全国22个省市区发现了上千处的矿床以及矿化点，主要的稀土矿产地包括内蒙古包头白云鄂博轻稀土矿、江西赣南中重稀土矿、四川凉山及山东微山轻稀土矿、湖南褐钇铌矿、广东粤北中重稀土矿以及近年来在陕西探测到的轻稀土矿、新疆铌钽铪大型中重稀土矿和云南特大型稀土金属风化壳矿床等。该类稀土矿资源量约占我国稀土资源总量的98%，形成了北、南、东、西的分布格局，具有“北轻南重”的分布特点。其中，内蒙古包头白云鄂博矿区的轻稀土资源储量占全国总储量的83%以上，居世界第一。由于以往多年大量出口以及非法开采，我国稀土资源储量呈下降趋势，尤其是中重稀土储量下降幅度较大。
2我国稀土材料领域态势分析
2.1稀土发光材料
我国稀土发光材料的研发始于20世纪70年代，已在理论研究及产业化方面取得了丰硕成果，产量和产值均居世界前列。
我国目前已经掌握了高品质铝酸盐系列荧光粉及其批量制备技术，产品性能及批次稳定性等方面均达到了国际先进水平，同时，国产高显色用纯镥铝酸盐绿粉已成功进入海外市场。针对以M2Si5N8∶Eu2+和MAlSiN3∶Eu2+（M=Ca，Sr，Ba）为代表的氮化物红粉合成条件苛刻的业界共性难题，有研稀土率先开发了氮化物红粉的常压/微正压氮化技术，打破了国外的技术和产品垄断。广色域液晶显示LED背光用发光材料的产业化方面也取得了显著进展，有研稀土攻克了白光LED用高稳定性硅/锗系氟化物红粉的湿法合成技术，产品性能达到同期进口产品水平，且β-SiAlON∶Eu2+氮氧化物绿粉产业基本达到应用水平。中国科学院上海硅酸盐研究所研究了稀土掺杂Sialon基荧光材料的结构与光效之间的变化机制，实现了粉体发光性能的有效调控，获得了表面有效高掺杂的Sialon荧光粉，发光强度增长80%。
上述高端稀土发光材料的研发及产业化极大提高了我国白光LED荧光粉的自给程度，促进了我国半导体照明产业的快速健康发展。然而，白光LED荧光粉的原始专利多被日亚化学、三菱化学及通用电气等日本和美国企业所垄断，我国在高端稀土发光材料领域缺少核心知识产权和关键技术，产品品质不高，市场占有率低，研发具有自主知识产权的新型稀土发光材料迫在眉睫。
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2.2玻璃陶瓷
稀土元素作为着色剂生产出的有色玻璃具有颜色鲜明，着色稳定等特点。稀土元素也可作为玻璃的脱色剂使用，如为了去除玻璃中的绿色，就需要在熔制玻璃过程中加入二氧化铈，因为二氧化铈对铁有氧化作用。稀土元素在生产特种陶瓷时也起到十分重要的作用，为了改变Al2O3的产品性能，可以将少量的Y2O3外加剂加入到Al2O3陶瓷中，可以有效的降低陶瓷的烧结温度。西安交通大学的邹秦等人制得了工艺性能良好陶瓷材料，其保持了电阻率低（ρ为10-2Ω/cm量级）、非线性高（非线性系数α＞10）的介电-压敏复合功能特性。他们采用的工艺是略去了Nb5+、Ta5+等离子的涂覆过程，直接在（Sr，Ca）TiO3中掺杂了Y3+、La3+进行热扩散。
2.3冶金工业
稀土永磁材料是目前综合性能最高的一种永磁材料，它比铁氧体和铝镍钴性能都要优越。在熔炼的钢中加入稀土元素，可以改善钢铁在加工过程中的性能，同时也可以去除一些有害杂质，因为他们的熔点低，在熔炼过程中易去除。还有一些铸铁被广泛的应用在汽车，柴油机等机械制造业中，这是由于这种铸铁在加工的过程中利用稀土硅铁合金等作为球化剂，使其具有被生产复杂器件的性能。为了提高合金不同温度下的性能，在加工铝、铜、锌等合金的过程中可以添加稀土元素。
3发展对策及建议
（1）加快稀土新材料及绿色制备技术的发展，创建稀土绿色产业体系
鼓励发展稀土资源绿色高效提取分离技术，从源头消减三废污染，提高资源综合利用率，注重行业高值、绿色、健康发展。促进稀土新材料绿色化生产，加快构建绿色产业体系，培育一批具有核心竞争力的产业集群。建立稀土行业绿色产品、绿色工厂评价体系及相应的政策配套机制，推动传统稀土产业升级改造和稀土材料绿色制造。
（2）完善法律体系，加大执法力度，确保稀土市场健康稳定
根据稀土元素资源禀赋，按照稀土矿种进行分类管理，组织有关专家进行研讨和交流，出台分类管理相关操作细则。建立健全稀土开采和加工的分级监管体制机制，将稀土管理责权落实到位，发挥好中央和地方各部门的主观能动性，将打击非法开采、违法违规生产、偷税漏税工作落到实处。整顿我国稀土行业市场秩序，创建一个健康、公平、公正的市场环境。完善相关法律法规，严惩违法违规企业，不为来源不明的稀土原料留下市场空间，确保稀土市场健康稳定。
（3）加强人才培养和创新基地建设，提高科技创新能力
建立人才培养和创新基地的长效发展机制，突出“高精尖缺”导向，依托稀土行业创新平台，着力培养前沿、基础科学、工程化研究等科技领军型人才，加大力度培养工程应用类“工匠”型人才；加强对相关国家重点实验室、工程研究中心、公共技术服务平台等的持续支持，加快提升我国稀土科研和产业的创新能力和应用水平，为我国稀土新材料发展提供人才保障。
结语
我国虽是稀土储量大国，但与美国、日本等国家相比在材料的研究，开发及应用等方面还相差甚远。国家加大力度研究稀土，重视对稀土材料的技术创新，将稀土资源优势转化为经济优势。稀土材料的种类众多，用途范围之广，随着科研的不断进步，新的稀土材料必将不断涌现，稀土材料产业将有着更深远的发展前景。
参考文献：
［1］刘光华．稀土材料学［M］．化学工业出版社，2007．
［2］徐光宪．稀土（第二册，下册）［M］．北京：冶金工业出版社，1995．
论文作者:高兴东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
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