稀土(tu)基礎知(zhi)識（三）

17種稀(xi)土元素(sù)名稱的(de)由來及(jí)用途淺(qian)說：

镧(La)
　　“镧(lan)”這個元(yuán)素是1839年(nián)被命名(míng)的，當時(shí)有個叫(jiào)“莫桑德(dé)”的瑞典(diǎn)人發現(xian)铈土中(zhōng)含有其(qi)它元素(su)，他借用(yòng)希臘語(yǔ)中“隐藏(cang)”一詞把(ba)這種元(yuan)素取名(ming)爲“镧”。從(cóng)此，镧便(bian)登上了(le)曆史舞(wǔ)台。
　　镧的(de)應用非(fēi)常廣泛(fàn)，如應用(yong)于壓電(diàn)材料、電(diàn)熱材料(liao)、熱電材(cai)料、磁阻(zu)材料、發(fa)光材料(liao)（蘭粉）、貯(zhu)氫材料(liao)、光學玻(bo)璃、激光(guang)材料、各(ge)種合金(jīn)材料等(deng)。她也應(yīng)用到制(zhi)備許多(duō)有機化(hua)工産品(pin)的催化(hua)劑中，光(guāng)轉換農(nóng)用薄膜(mo)也用到(dao)镧，在國(guo)外，科學(xue)家把镧(lan)對作物(wù)的作用(yong)賦與“超(chāo)級鈣”的(de)美稱。

铈(shì)（Ce）
　　“铈”這個(gè)元素是(shi)由德國(guó)人克勞(lao)普羅斯(si)，瑞典人(rén)烏斯伯(bo)齊力、希(xī)生格爾(ěr)于1803年發(fā)現并命(mìng)名的，以(yǐ)紀念1801年(nián)發現的(de)小行星(xīng)——谷神星(xīng)。铈廣泛(fan)應用于(yu)：

　　（1）铈作爲(wei)玻璃添(tiān)加劑，能(néng)吸收紫(zi)外線與(yǔ)紅外線(xiàn)，現已被(bèi)大量應(ying)用于汽(qi)車玻璃(li)。不僅能(néng)防紫外(wài)線，還可(ke)降低車(che)内溫度(dù)，從而節(jiē)約空調(diào)用電。從(cong)1997年起，日(rì)本汽車(che)玻璃全(quán)加入氧(yǎng)化铈，1996年(nian)用于汽(qì)車玻璃(lí)的氧化(huà)铈至少(shao)有2000噸，美(měi)國約一(yī)千多噸(dūn)。

　　（2）目前正(zhèng)将铈應(ying)用到汽(qì)車尾氣(qi)淨化催(cui)化劑中(zhōng)，可有效(xiào)防止大(da)量汽車(chē)廢氣排(pai)到空氣(qi)中。美國(guo)在這方(fang)面的消(xiao)費量占(zhàn)稀土總(zong)消費量(liàng)的三分(fèn)之一強(qiáng)。

　　（3）硫化铈(shì)可以取(qu)代鉛、镉(ge)等對環(huán)境和人(ren)類有害(hai)的金屬(shu)應用到(dao)顔料中(zhong)，可對塑(sù)料着色(sè)，也可用(yòng)于塗料(liao)、油墨和(hé)紙張等(děng)行業。目(mù)前領先(xiān)的是法(fǎ)國羅納(nà)普朗克(ke)公司。

　　（4）Ce:LiSAF激(ji)光系統(tong)是美國(guo)研制出(chu)來的固(gu)體激光(guāng)器，通過(guò)監測色(se)氨酸濃(nóng)度可用(yong)于探查(cha)生物武(wu)器，還可(kě)用于醫(yi)學。铈應(ying)用領域(yù)非常廣(guǎng)泛，幾乎(hū)所有的(de)稀土應(ying)用領域(yu)中都含(han)有铈。如(rú)抛光粉(fěn)、儲氫材(cái)料、熱電(dian)材料、铈(shì)鎢電極(jí)、陶瓷電(dian)容器、壓(ya)電陶瓷(ci)、铈碳化(huà)矽磨料(liào)、燃料電(dian)池原料(liao)、汽油催(cuī)化劑、某(mǒu)些永磁(cí)材料、各(ge)種合金(jin)鋼及有(yǒu)色金屬(shǔ)等。

镨(Pr)

　　大(da)約160年前(qián)，瑞典人(rén)莫桑德(dé)從镧中(zhōng)發現了(le)一種新(xīn)的元素(sù)，但它不(bú)是單一(yī)元素，莫(mo)桑德發(fa)現這種(zhǒng)元素的(de)性質與(yǔ)镧非常(cháng)相似，便(biàn)将其定(dìng)名爲“镨(pu)钕”。“镨钕(nü)”希臘語(yu)爲“雙生(shēng)子”之意(yì)。大約又(yòu)過了40多(duo)年，也就(jiù)是發明(míng)汽燈紗(sha)罩的1885年(nian)，奧地利(lì)人韋爾(ěr)斯巴赫(hè)成功地(dì)從“镨钕(nǚ)”中分離(lí)出了兩(liang)個元素(su)，一個取(qu)名爲“钕(nǚ)”，另一個(ge)則命名(ming)爲“镨”。這(zhè)種“雙生(sheng)子”被分(fen)隔開了(le)，镨元素(sù)也有了(le)自己施(shī)展才華(hua)的廣闊(kuo)天地。
　　镨(pu)是用量(liang)較大的(de)稀土元(yuan)素，其主(zhǔ)要用于(yú)玻璃、陶(tao)瓷和磁(ci)性材料(liao)中。

　　（1）镨被(bei)廣泛應(yīng)用于建(jian)築陶瓷(ci)和日用(yong)陶瓷中(zhong)，其與陶(táo)瓷釉混(hun)合制成(chéng)色釉，也(ye)可單獨(du)作釉下(xià)顔料，制(zhì)成的顔(ya)料呈淡(dàn)黃色，色(se)調純正(zhèng)、淡雅。

　　（2）用(yong)于制造(zao)永磁體(tǐ)。選用廉(lian)價的镨(pǔ)钕金屬(shu)代替純(chun)钕金屬(shǔ)制造永(yǒng)磁材料(liao)，其抗氧(yang)性能和(hé)機械性(xìng)能明顯(xian)提高，可(kě)加工成(chéng)各種形(xing)狀的磁(cí)體。廣泛(fàn)應用于(yu)各類電(diàn)子器件(jiàn)和馬達(da)上。

　　（3）用于(yu)石油催(cui)化裂化(huà)。以镨钕(nǚ)富集物(wu)的形式(shi)加入Y型(xíng)沸石分(fèn)子篩中(zhong)制備石(shi)油裂化(huà)催化劑(ji)，可提高(gāo)催化劑(ji)的活性(xing)、選擇性(xing)和穩定(ding)性。我國(guo)70年代開(kai)始投入(rù)工業使(shǐ)用，用量(liàng)不斷增(zēng)大。

　　（4）镨還(hái)可用于(yú)磨料抛(pāo)光。另外(wai)，镨在光(guang)纖領域(yù)的用途(tú)也越來(lái)越廣。

钕(nǚ)(Nd)

　　伴随着(zhe)镨元素(su)的誕生(sheng)，钕元素(su)也應運(yùn)而生，钕(nü)元素的(de)到來活(huó)躍了稀(xī)土領域(yù)，在稀土(tu)領域中(zhōng)扮演着(zhe)重要角(jiǎo)色，并且(qie)左右着(zhe)稀土市(shi)場。
　　钕元(yuan)素憑借(jie)其在稀(xi)土領域(yù)中的獨(du)特地位(wei)，多年來(lái)成爲市(shì)場關注(zhù)的熱點(diǎn)。金屬钕(nǚ)的最大(da)用戶是(shi)钕鐵硼(peng)永磁材(cai)料。钕鐵(tie)硼永磁(ci)體的問(wen)世，爲稀(xi)土高科(ke)技領域(yu)注入了(le)新的生(sheng)機與活(huo)力。钕鐵(tie)硼磁體(tǐ)磁能積(jī)高，被稱(chēng)作當代(dài)“永磁之(zhi)王”，以其(qi)優異的(de)性能廣(guǎng)泛用于(yú)電子、機(ji)械等行(hang)業。阿爾(ěr)法磁譜(pu)儀的研(yan)制成功(gōng)，标志着(zhe)我國钕(nǚ)鐵硼磁(ci)體的各(gè)項磁性(xing)能已跨(kua)入世界(jiè)一流水(shuǐ)平。钕還(hai)應用于(yu)有色金(jin)屬材料(liào)。在鎂或(huò)鋁合金(jīn)中添加(jia)1.5～2.5%钕，可提(tí)高合金(jin)的高溫(wēn)性能、氣(qi)密性和(he)耐腐蝕(shí)性，廣泛(fàn)用作航(háng)空航天(tian)材料。另(lìng)外，摻钕(nü)的钇鋁(lǚ)石榴石(shí)産生短(duǎn)波激光(guāng)束，在工(gōng)業上廣(guǎng)泛用于(yú)厚度在(zài)10mm以下薄(báo)型材料(liao)的焊接(jie)和切削(xuē)。在醫療(liao)上，摻钕(nǚ)钇鋁石(shí)榴石激(ji)光器代(dài)替手術(shu)刀用于(yu)摘除手(shǒu)術或消(xiao)毒創傷(shāng)口。钕也(yě)用于玻(bō)璃和陶(tao)瓷材料(liào)的着色(se)以及橡(xiàng)膠制品(pǐn)的添加(jiā)劑。随着(zhe)科學技(ji)術的發(fa)展，稀土(tu)科技領(lǐng)域的拓(tuo)展和延(yan)伸，钕元(yuán)素将會(huì)有更廣(guang)闊的利(lì)用空間(jian)。

钷(Pm)

　　1947年，馬(ma)林斯基(ji)（J.A.Marinsky）、格倫丹(dan)甯（L.E.Glendenin）和科(ke)裏爾（C.E.Coryell）從(cong)原子能(néng)反應堆(duī)用過的(de)鈾燃料(liao)中成功(gong)地分離(li)出61号元(yuán)素，用希(xī)臘神話(huà)中的神(shén)名普羅(luo)米修斯(sī)（Prometheus）命名爲(wei)钷（Promethium）。
　　钷爲(wèi)核反應(yīng)堆生産(chǎn)的人造(zào)放射性(xing)元素。钷(po)的主要(yao)用途有(you)：

　　（1）可作熱(re)源。爲真(zhen)空探測(cè)和人造(zao)衛星提(ti)供輔助(zhu)能量。

　　（2）Pm147放(fàng)出能量(liang)低的β射(she)線，用于(yu)制造钷(po)電池。作(zuò)爲導彈(dan)制導儀(yi)器及鍾(zhong)表的電(dian)源。此種(zhǒng)電池體(tǐ)積小，能(néng)連續使(shǐ)用數年(nián)之久。

　　此(ci)外，钷還(hái)用于便(biàn)攜式X-射(shè)線儀、制(zhi)備熒光(guāng)粉、度量(liang)厚度以(yi)及航标(biao)燈中。

钐(shān)（Sm）

　　1879年，波依(yī)斯包德(de)萊從铌(ni)钇礦得(de)到的“镨(pǔ)钕”中發(fā)現了新(xin)的稀土(tǔ)元素，并(bing)根據這(zhè)種礦石(shi)的名稱(chēng)命名爲(wèi)钐。
　　钐呈(chéng)淺黃色(sè)，是做钐(shān)钴系永(yong)磁體的(de)原料，钐(shan)钴磁體(tǐ)是最早(zǎo)得到工(gōng)業應用(yòng)的稀土(tǔ)磁體。這(zhè)種永磁(cí)體有SmCo5系(xi)和Sm2Co17系兩(liang)類。70年代(dài)前期發(fa)明了SmCo5系(xi)，後期發(fa)明了Sm2Co17系(xì)。現在是(shì)以後者(zhe)的需求(qiú)爲主。钐(shān)钴磁體(tǐ)所用的(de)氧化钐(shān)的純度(du)不需太(tai)高，從成(chéng)本方面(mian)考慮，主(zhǔ)要使用(yong)95%左右的(de)産品。此(ci)外，氧化(hua)钐還用(yong)于陶瓷(cí)電容器(qi)和催化(hua)劑方面(mian)。另外，钐(shān)還具有(you)核性質(zhì)，可用作(zuo)原子能(neng)反應堆(dui)的結構(gòu)材料，屏(ping)敝材料(liào)和控制(zhi)材料，使(shi)核裂變(biàn)産生巨(jù)大的能(neng)量得以(yǐ)安全利(lì)用。

铕（Eu）

　　1901年(nián)，德馬凱(kǎi)（Eugene-Antole Demarcay）從“钐”中(zhong)發現了(le)新元素(sù)，取名爲(wèi)铕（Europium）。這大(dà)概是根(gen)據歐洲(zhou)（Europe）一詞命(ming)名的。氧(yang)化铕大(da)部分用(yong)于熒光(guāng)粉。Eu3+用于(yú)紅色熒(ying)光粉的(de)激活劑(jì)，Eu2+用于藍(lan)色熒光(guang)粉。現在(zai)Y2O2S:Eu3+是發光(guāng)效率、塗(tu)敷穩定(dìng)性、回收(shōu)成本等(děng)最好的(de)熒光粉(fěn)。再加上(shang)對提高(gao)發光效(xiao)率和對(dui)比度等(deng)技術的(de)改進，故(gu)正在被(bèi)廣泛應(ying)用。近年(nian)氧化铕(yǒu)還用于(yú)新型X射(she)線醫療(liáo)診斷系(xi)統的受(shou)激發射(shè)熒光粉(fěn)。氧化铕(yǒu)還可用(yòng)于制造(zào)有色鏡(jìng)片和光(guang)學濾光(guāng)片，用于(yú)磁泡貯(zhù)存器件(jiàn)，在原子(zi)反應堆(duī)的控制(zhì)材料、屏(ping)敝材料(liao)和結構(gou)材料中(zhōng)也能一(yi)展身手(shou)。

钆(Gd)

　　1880年，瑞(rui)士的馬(ma)裏格納(na)克（G.de Marignac）将“钐(shan)”分離成(cheng)兩個元(yuán)素，其中(zhong)一個由(yóu)索裏特(te)證實是(shi)钐元素(su)，另一個(gè)元素得(de)到波依(yī)斯包德(dé)萊的研(yán)究确認(rèn)，1886年，馬裏(li)格納克(kè)爲了紀(jì)念钇元(yuán)素的發(fā)現者 研(yán)究稀土(tu)的先驅(qu)荷蘭化(hua)學家加(jia)多林（Gado Linium），将(jiāng)這個新(xīn)元素命(mìng)名爲钆(gá)。
　　钆在現(xian)代技革(ge)新中将(jiāng)起重要(yao)作用。它(ta)的主要(yao)用途有(you)：（1）其水溶(rong)性順磁(cí)絡合物(wù)在醫療(liao)上可提(tí)高人體(ti)的核磁(cí)共振（NMR）成(chéng)像信号(hào)。（2）其硫氧(yǎng)化物可(ke)用作特(te)殊亮度(dù)的示波(bō)管和x射(she)線熒光(guāng)屏的基(jī)質栅網(wang)。（3）在钆镓(jia)石榴石(shi)中的钆(gá)對于磁(ci)泡記憶(yi)存儲器(qi)是理想(xiang)的單基(jī)片。（4）在無(wu)Camot循環限(xiàn)制時，可(kě)用作固(gu)态磁緻(zhi)冷介質(zhi)。（5）用作控(kong)制核電(diàn)站的連(lián)鎖反應(ying)級别的(de)抑制劑(jì)，以保證(zhèng)核反應(yīng)的安全(quan)。（6）用作钐(shān)钴磁體(tǐ)的添加(jia)劑，以保(bao)證性能(neng)不随溫(wēn)度而變(bian)化。另外(wài)，氧化钆(ga)與镧一(yi)起使用(yòng)，有助于(yu)玻璃化(hua)區域的(de)變化和(hé)提高玻(bo)璃的熱(re)穩定性(xing)。氧化钆(gá)還可用(yòng)于制造(zào)電容器(qì)、x射線增(zēng)感屏。
　　在(zài)世界上(shàng)目前正(zhèng)在努力(lì)開發钆(gá)及其合(hé)金在磁(cí)緻冷方(fāng)面的應(yīng)用，現已(yi)取得突(tu)破性進(jin)展，室溫(wēn)下采用(yong)超導磁(cí)體、金屬(shu)钆或其(qi)合金爲(wèi)緻冷介(jie)質的磁(ci)冰箱已(yǐ)經問世(shì)。

铽(Tb)

　　1843年瑞(ruì)典的莫(mò)桑德（Karl G.Mosander）通(tong)過對钇(yi)土的研(yan)究，發現(xiàn)铽元素(su)（Terbium）。铽的應(ying)用大多(duō)涉及高(gāo)技術領(lǐng)域，是技(ji)術密集(jí)、知識密(mì)集型的(de)尖端項(xiang)目，又是(shì)具有顯(xiǎn)著經濟(ji)效益的(de)項目，有(yǒu)着誘人(rén)的發展(zhan)前景。主(zhǔ)要應用(yong)領域有(you)：（1）熒光粉(fěn)用于三(san)基色熒(yíng)光粉中(zhong)的綠粉(fen)的激活(huo)劑，如铽(te)激活的(de)磷酸鹽(yan)基質、铽(tè)激活的(de)矽酸鹽(yan)基質、铽(tè)激活的(de)铈鎂鋁(lǚ)酸鹽基(jī)質，在激(jī)發狀态(tài)下均發(fa)出綠色(sè)光。（2）磁光(guang)貯存材(cái)料，近年(nián)來铽系(xi)磁光材(cai)料已達(da)到大量(liang)生産的(de)規模，用(yòng)Tb-Fe非晶态(tài)薄膜研(yán)制的磁(cí)光光盤(pan)，作計算(suan)機存儲(chu)元件，存(cún)儲能力(lì)提高10～15倍(bèi)。（3）磁光玻(bo)璃，含铽(tè)的法拉(lā)第旋光(guāng)玻璃是(shi)制造在(zai)激光技(jì)術中廣(guǎng)泛應用(yòng)的旋轉(zhuǎn)器、隔離(li)器和環(huan)形器的(de)關鍵材(cai)料。特别(bie)是铽镝(di)鐵磁緻(zhì)伸縮合(hé)金（TerFenol）的開(kāi)發研制(zhi)，更是開(kai)辟了铽(te)的新用(yong)途，Terfenol是70年(nián)代才發(fa)現的新(xin)型材料(liao)，該合金(jīn)中有一(yi)半成份(fèn)爲铽和(hé)镝，有時(shi)加入钬(huo)，其餘爲(wei)鐵，該合(hé)金由美(měi)國依阿(ā)華州阿(a)姆斯實(shi)驗室首(shǒu)先研制(zhi)，當Terfenol置于(yu)一個磁(ci)場中時(shí)，其尺寸(cun)的變化(hua)比一般(ban)磁性材(cái)料變化(huà)大，這種(zhong)變化可(kě)以使一(yi)些精密(mì)機械運(yùn)動得以(yǐ)實現。铽(te)镝鐵開(kai)始主要(yào)用于聲(shēng)納，目前(qián)已廣泛(fàn)應用于(yu)多種領(lǐng)域，從燃(rán)料噴射(shè)系統、液(ye)體閥門(mén)控制、微(wēi)定位到(dao)機械緻(zhi)動器、太(tài)空望遠(yuan)鏡的調(diao)節機構(gòu)和飛機(jī)機翼調(diào)節器等(deng)領域。

镝(di)（Dy）

　　1886年，法國(guo)人波依(yī)斯包德(de)萊成功(gong)地将钬(huǒ)分離成(cheng)兩個元(yuán)素，一個(gè)仍稱爲(wei)钬，而另(ling)一個根(gen)據從钬(huo)中“難以(yǐ)得到”的(de)意思取(qǔ)名爲镝(dí)（dysprosium）。镝目前(qian)在許多(duō)高技術(shù)領域起(qǐ)着越來(lái)越重要(yào)的作用(yòng)，镝的最(zuì)主要用(yòng)途是（1）作(zuo)爲钕鐵(tie)硼系永(yong)磁體的(de)添加劑(jì)使用，在(zài)這種磁(cí)體中添(tiān)加2~3%左右(you)的镝，可(kě)提高其(qi)矯頑力(li)，過去镝(di)的需求(qiú)量不大(dà)，但随着(zhe)钕鐵硼(péng)磁體需(xū)求的增(zeng)加，它成(chéng)爲必要(yào)的添加(jia)元素，品(pin)位必須(xū)在95～99.9%左右(you)，需求也(ye)在迅速(sù)增加。（2）镝(dí)用作熒(yíng)光粉激(ji)活劑，三(san)價镝是(shì)一種有(you)前途的(de)單發光(guang)中心三(san)基色發(fa)光材料(liao)的激活(huó)離子，它(tā)主要由(you)兩個發(fa)射帶組(zǔ)成，一爲(wei)黃光發(fā)射，另一(yi)爲藍光(guāng)發射，摻(chān)镝的發(fā)光材料(liào)可作爲(wèi)三基色(se)熒光粉(fen)。（3）镝是制(zhi)備大磁(cí)緻伸縮(suo)合金铽(te)镝鐵（Terfenol）合(he)金的必(bi)要的金(jīn)屬原料(liao)，能使一(yi)些機械(xiè)運動的(de)精密活(huó)動得以(yǐ)實現。（4）镝(dí)金屬可(kě)用做磁(cí)光存貯(zhu)材料，具(jù)有較高(gāo)的記錄(lu)速度和(he)讀數敏(mǐn)感度。（5）用(yòng)于镝燈(deng)的制備(bei)，在镝燈(deng)中采用(yong)的工作(zuò)物質是(shi)碘化镝(dí)，這種燈(dēng)具有亮(liàng)度大、顔(yá)色好、色(sè)溫高、體(ti)積小、電(diàn)弧穩定(dìng)等優點(diǎn)，已用于(yu)電影、印(yin)刷等照(zhào)明光源(yuán)。（6）由于镝(di)元素具(jù)有中子(zǐ)俘獲截(jie)面積大(da)的特性(xing)，在原子(zi)能工業(ye)中用來(lái)測定中(zhong)子能譜(pǔ)或做中(zhong)子吸收(shōu)劑。（7）Dy3Al5O12還可(kě)用作磁(cí)緻冷用(yòng)磁性工(gong)作物質(zhi)。随着科(ke)學技術(shu)的發展(zhǎn)，镝的應(yīng)用領域(yu)将會不(bu)斷的拓(tuò)展和延(yan)伸。

钬(Ho)

　　十(shí)九世紀(ji)後半葉(yè)，由于光(guāng)譜分析(xī)法的發(fā)現和元(yuan)素周期(qi)表的發(fa)表，再加(jiā)上稀土(tu)元素電(diàn)化學分(fen)離工藝(yi)的進展(zhǎn)，更加促(cu)進了新(xin)的稀土(tǔ)元素的(de)發現。1879年(nian)，瑞典人(ren)克利夫(fū)發現了(le)钬元素(sù)并以瑞(rui)典首都(dou)斯德哥(ge)爾摩地(dì)名命名(ming)爲钬（holmium）。
　　钬(huo)的應用(yòng)領域目(mù)前還有(you)待于進(jìn)一步開(kāi)發，用量(liang)不是很(hěn)大，最近(jin)，包鋼稀(xī)土研究(jiu)院采用(yong)高溫高(gao)真空蒸(zhēng)餾提純(chun)技術，研(yán)制出非(fēi)稀土雜(zá)質含量(liàng)很低的(de)高純金(jin)屬钬Ho/ΣRE>99.9%。目(mu)前钬的(de)主要用(yòng)途有：用(yong)作金屬(shǔ)鹵素燈(deng)添加劑(ji)，金屬鹵(lǔ)素燈是(shi)一種氣(qì)體放電(diàn)燈，它是(shì)在高壓(ya)汞燈基(ji)礎上發(fā)展起來(lái)的，其特(te)點是在(zài)燈泡裏(lǐ)充有各(gè)種不同(tóng)的稀土(tu)鹵化物(wù)。目前主(zhǔ)要使用(yong)的是稀(xi)土碘化(huà)物，在氣(qi)體放電(dian)時發出(chu)不同的(de)譜線光(guang)色。在钬(huo)燈中采(cai)用的工(gong)作物質(zhì)是碘化(hua)钬，在電(diàn)弧區可(ke)以獲得(dé)較高的(de)金屬原(yuan)子濃度(du)，從而大(dà)大提高(gāo)了輻射(shè)效能。（2）钬(huǒ)可以用(yong)作钇鐵(tie)或钇鋁(lü)石榴石(shí)的添加(jiā)劑；（3）摻钬(huǒ)的钇鋁(lǚ)石榴石(shí)（Ho:YAG）可發射(she)2μm激光，人(rén)體組織(zhi)對2μm激光(guang)吸收率(lǜ)高，幾乎(hū)比Hd:YAG高3個(gè)數量級(jí)。所以用(yong)Ho:YAG激光器(qì)進行醫(yi)療手術(shù)時，不但(dàn)可以提(ti)高手術(shu)效率和(he)精度，而(ér)且可使(shǐ)熱損傷(shāng)區域減(jian)至更小(xiao)。钬晶體(tǐ)産生的(de)自由光(guāng)束可消(xiāo)除脂肪(fáng)而不會(hui)産生過(guo)大的熱(re)量，從而(ér)減少對(duì)健康組(zu)織産生(shēng)的熱損(sun)傷，據報(bào)道美國(guó)用钬激(ji)光治療(liáo)青光眼(yan)，可以減(jian)少患者(zhe)手術的(de)痛苦。我(wo)國2μm激光(guang)晶體的(de)水平已(yǐ)達到國(guo)際水平(píng)，應大力(lì)開發生(sheng)産這種(zhǒng)激光晶(jīng)體。（4）在磁(ci)緻伸縮(suo)合金Terfenol-D中(zhōng)，也可以(yi)加入少(shǎo)量的钬(huǒ)，從而降(jiàng)低合金(jīn)飽和磁(ci)化所需(xū)的外場(chang)。（5）另外用(yòng)摻钬的(de)光纖可(ke)以制作(zuo)光纖激(jī)光器、光(guang)纖放大(dà)器、光纖(xian)傳感器(qì)等等光(guāng)通訊器(qi)件在光(guang)纖通信(xìn)迅猛的(de)今天将(jiang)發揮更(geng)重要的(de)作用。

铒(ěr)（Er）

　　1843年，瑞典(diǎn)的莫桑(sāng)德發現(xian)了铒元(yuan)素（Erbium）。铒的(de)光學性(xing)質非常(chang)突出，一(yī)直是人(rén)們關注(zhù)的問題(ti)：（1）Er3+在1550nm處的(de)光發射(shè)具有特(tè)殊意義(yi)，因爲該(gāi)波長正(zheng)好位于(yú)光纖通(tōng)訊的光(guang)學纖維(wéi)的最低(di)損失，铒(ěr)離子（Er3+）受(shòu)到波長(zhang)980nm、1480nm的光激(jī)發後，從(cong)基态4I15/2躍(yuè)遷至高(gāo)能态4I13/2，當(dang)處于高(gao)能态的(de)Er3+再躍遷(qian)回至基(ji)态時發(fā)射出1550nm波(bo)長的光(guāng)，石英光(guang)纖可傳(chuán)送各種(zhǒng)不同波(bō)長的光(guāng)，但不同(tóng)的光光(guāng)衰率不(bú)同，1550nm頻帶(dai)的光在(zai)石英光(guāng)纖中傳(chuán)輸時光(guang)衰減率(lǜ)最低（0.15分(fen)貝/公裏(li)），幾乎爲(wei)下限極(ji)限衰減(jian)率。因此(ci)，光纖通(tong)信在1550nm處(chù)作信号(hào)光時，光(guāng)損失最(zuì)小。這樣(yàng)，如果把(ba)适當濃(nóng)度的铒(ěr)摻入合(hé)适的基(jī)質中，可(kě)依據激(ji)光原理(lǐ)作用，放(fang)大器能(neng)夠補償(cháng)通訊系(xì)統中的(de)損耗，因(yin)此在需(xū)要放大(da)波長1550nm光(guang)信号的(de)電訊網(wang)絡中，摻(chān)铒光纖(xiān)放大器(qì)是必不(bú)可少的(de)光學器(qì)件，目前(qián)摻铒的(de)二氧化(huà)矽纖維(wéi)放大器(qì)已實現(xiàn)商業化(huà)。據報道(dao)，爲避免(miǎn)無用的(de)吸收，光(guāng)纖中铒(er)的摻雜(zá)量幾十(shí)至幾百(bai)ppm。光纖通(tōng)信的迅(xùn)猛發展(zhǎn)，将開辟(pi)铒的應(yīng)用新領(ling)域。（2）另外(wai)摻铒的(de)激光晶(jīng)體及其(qí)輸出的(de)1730nm激光和(he)1550nm激光對(dui)人的眼(yǎn)睛安全(quán)，大氣傳(chuán)輸性能(néng)較好，對(duì)戰場的(de)硝煙穿(chuan)透能力(lì)較強，保(bǎo)密性好(hao)，不易被(bei)敵人探(tàn)測，照射(shè)軍事目(mu)标的對(dui)比度較(jiao)大，已制(zhi)成軍事(shi)上用的(de)對人眼(yǎn)安全的(de)便攜式(shi)激光測(ce)距儀。（3）Er3+加(jiā)入到玻(bō)璃中可(ke)制成稀(xi)土玻璃(li)激光材(cai)料，是目(mu)前輸出(chū)脈沖能(néng)量最大(da)，輸出功(gong)率最高(gao)的固體(ti)激光材(cai)料。（4）Er3+還可(ke)做稀土(tu)上轉換(huan)激光材(cái)料的激(jī)活離子(zi)。（5）另外铒(er)也可應(yīng)用于眼(yan)鏡片玻(bo)璃、結晶(jing)玻璃的(de)脫色和(hé)着色等(deng)。

铥（Tm）

　　铥元(yuan)素是1879年(nian)瑞典的(de)克利夫(fū)發現的(de)，并以斯(si)堪迪那(nà)維亞（Scandinavia）的(de)舊名Thule命(mìng)名爲铥(diū)（Thulium）。
　　铥的主(zhu)要用途(tu)有以下(xià)幾個方(fang)面：（1）铥用(yòng)作醫用(yòng)輕便X光(guang)機射線(xian)源，铥在(zai)核反應(ying)堆内輻(fu)照後産(chan)生一種(zhǒng)能發射(shè)X射線的(de)同位素(su)，可用來(lái)制造便(bian)攜式血(xuè)液輻照(zhao)儀上，這(zhè)種輻射(she)儀能使(shǐ)铥-169受到(dao)高中子(zǐ)束的作(zuo)用轉變(biàn)爲铥-170，放(fang)射出X射(she)線照射(she)血液并(bing)使白血(xuè)細胞下(xia)降，而正(zheng)是這些(xie)白細胞(bāo)引起器(qì)官移植(zhi)排異反(fǎn)應的，從(cóng)而減少(shǎo)器官的(de)早期排(pai)異反應(yīng)。（2）铥元素(sù)還可以(yǐ)應用于(yú)臨床診(zhěn)斷和治(zhì)療腫瘤(liú)，因爲它(tā)對腫瘤(liu)組織具(jù)有較高(gāo)親合性(xing)，重稀土(tǔ)比輕稀(xī)土親合(he)性更大(dà)，尤其以(yi)铥元素(sù)的親合(hé)力最大(da)。（3）铥在X射(shè)線增感(gǎn)屏用熒(yíng)光粉中(zhōng)做激活(huo)劑LaOBr:Br（藍色(se)），達到增(zēng)強光學(xue)靈敏度(du)，因而降(jiang)低了X射(she)線對人(ren)的照射(she)和危害(hai)，與以前(qián)鎢酸鈣(gài)增感屏(ping)相比可(ke)降低X射(she)線劑量(liàng)50%，這在醫(yi)學應用(yòng)具有重(zhòng)要現實(shí)的意義(yi)。（4）铥還可(kě)在新型(xíng)照明光(guāng)源 金屬(shǔ)鹵素燈(dēng)做添加(jia)劑。（5）Tm3+加入(rù)到玻璃(lí)中可制(zhì)成稀土(tǔ)玻璃激(ji)光材料(liao)，這是目(mù)前輸出(chu)脈沖量(liang)最大，輸(shu)出功率(lü)最高的(de)固體激(ji)光材料(liào)。Tm3+也可做(zuò)稀土上(shang)轉換激(ji)光材料(liào)的激活(huo)離子。

镱(yì)（Yb）

　　1878年，查爾(ěr)斯（Jean Charles）和馬(ma)利格納(na)克（G.de Marignac）在“铒(er)”中發現(xian)了新的(de)稀土元(yuan)素，這個(ge)元素由(you)伊特必(bì)（Ytterby）命名爲(wèi)镱（Ytterbium）。
　　镱的(de)主要用(yong)途有（1）作(zuo)熱屏蔽(bi)塗層材(cái)料。镱能(neng)明顯地(dì)改善電(dian)沉積鋅(xīn)層的耐(nai)蝕性，而(er)且含镱(yi)鍍層比(bǐ)不含镱(yì)鍍層晶(jing)粒細小(xiǎo)，均勻緻(zhì)密。（2）作磁(ci)緻伸縮(suō)材料。這(zhè)種材料(liao)具有超(chāo)磁緻伸(shēn)縮性即(jí)在磁場(chǎng)中膨脹(zhàng)的特性(xing)。該合金(jīn)主要由(you)镱/鐵氧(yang)體合金(jin)及镝/鐵(tie)氧體合(hé)金構成(cheng)，并加入(ru)一定比(bǐ)例的錳(měng)，以便産(chǎn)生超磁(cí)緻伸縮(suō)性。（3）用于(yú)測定壓(yā)力的镱(yi)元件，試(shì)驗證明(ming)，镱元件(jian)在标定(ding)的壓力(li)範圍内(nèi)靈敏度(du)高，同時(shí)爲镱在(zai)壓力測(cè)定應用(yòng)方面開(kai)辟了一(yi)個新途(tú)徑。（4）磨牙(yá)空洞的(de)樹脂基(ji)填料，以(yǐ)替換過(guo)去普遍(biàn)使用銀(yín)汞合金(jīn)。（5）日本學(xué)者成功(gong)地完成(chéng)了摻镱(yi)钆镓石(shí)榴石埋(mái)置線路(lù)波導激(jī)光器的(de)制備工(gōng)作，這一(yi)工作的(de)完成對(dui)激光技(jì)術的進(jìn)一步發(fā)展很有(you)意義。另(lìng)外，镱還(hai)用于熒(yíng)光粉激(ji)活劑、無(wú)線電陶(tao)瓷、電子(zi)計算機(ji)記憶元(yuán)件（磁泡(pao)）添加劑(ji)、和玻璃(li)纖維助(zhù)熔劑以(yǐ)及光學(xue)玻璃添(tian)加劑等(deng)。

镥（Lu）

　　1907年，韋(wéi)爾斯巴(ba)赫和尤(yóu)貝恩（G.Urbain）各(ge)自進行(háng)研究，用(yong)不同的(de)分離方(fang)法從“镱(yì)”中又發(fā)現了一(yī)個新元(yuan)素，韋爾(er)斯巴赫(he)把這個(gè)元素取(qu)名爲Cp(Cassiopeium)，尤(you)貝恩根(gen)據巴黎(li)的舊名(ming)lutece将其命(mìng)名爲Lu(Lutetium)。後(hou)來發現(xian)Cp和Lu是同(tóng)一元素(sù)，便統一(yī)稱爲镥(lu)。
　　镥的主(zhǔ)要用途(tu)有（1）制造(zào)某些特(te)殊合金(jīn)。例如镥(lǔ)鋁合金(jīn)可用于(yú)中子活(huó)化分析(xī)。（2）穩定的(de)镥核素(sù)在石油(yóu)裂化、烷(wán)基化、氫(qīng)化和聚(jù)合反應(ying)中起催(cuī)化作用(yòng)。（3）钇鐵或(huò)钇鋁石(shi)榴石的(de)添加元(yuan)素，改善(shàn)某些性(xìng)能。（4）磁泡(pào)貯存器(qì)的原料(liao)。（5）一種複(fu)合功能(neng)晶體摻(chān)镥四硼(peng)酸鋁钇(yǐ)钕，屬于(yu)鹽溶液(ye)冷卻生(sheng)長晶體(ti)的技術(shu)領域，實(shí)驗證明(ming)，摻镥NYAB晶(jing)體在光(guāng)學均勻(yún)性和激(jī)光性能(néng)方面均(jun)優于NYAB晶(jīng)體。（6）經國(guó)外有關(guān)部門研(yan)究發現(xiàn)，镥在電(dian)緻變色(sè)顯示和(he)低維分(fen)子半導(dǎo)體中具(jù)有潛在(zài)的用途(tú)。此外，镥(lu)還用于(yu)能源電(dian)池技術(shu)以及熒(yíng)光粉的(de)激活劑(jì)等。

钇(Y)

　　1788年(nian)，一位以(yi)研究化(huà)學和礦(kuàng)物學、收(shōu)集礦石(shí)的業餘(yu)愛好者(zhe)瑞典軍(jun)官卡爾(er)·阿雷尼(ní)烏斯（Karl Arrhenius）在(zài)斯德哥(gē)爾摩灣(wan)外的伊(yi)特必村(cun)（Ytterby），發現了(le)外觀象(xiang)瀝青和(hé)煤一樣(yang)的黑色(sè)礦物，按(an)當地的(de)地名命(ming)名爲伊(yi)特必礦(kuàng)（Ytterbite）。1794年芬蘭(lán)化學家(jia)約翰·加(jia)多林分(fèn)析了這(zhè)種伊特(te)必礦樣(yang)品。發現(xiàn)其中除(chu)铍、矽、鐵(tie)的氧化(huà)物外，還(hai)含有約(yuē)38%的未知(zhi)元素的(de)氧化物(wu)棗“新土(tǔ)”。1797年，瑞典(dian)化學家(jiā)埃克貝(bei)格（Anders Gustaf Ekeberg）确認(rèn)了這種(zhǒng)“新土”，命(ming)名爲钇(yǐ)土（Yttria,钇的(de)氧化物(wu)之意）。
　　钇(yi)是一種(zhǒng)用途廣(guǎng)泛的金(jin)屬，主要(yào)用途有(yǒu):

　　（1）鋼鐵及(ji)有色合(hé)金的添(tiān)加劑。FeCr合(he)金通常(chang)含0.5-4%钇，钇(yǐ)能夠增(zeng)強這些(xiē)不鏽鋼(gāng)的抗氧(yǎng)化性和(he)延展性(xìng)；MB26合金中(zhong)添加适(shi)量的富(fu)钇混合(he)稀土後(hou)，合金的(de)綜合性(xing)能得到(dào)明顯的(de)改善，可(kě)以替代(dai)部分中(zhōng)強鋁合(hé)金用于(yu)飛機的(de)受力構(gou)件上；在(zài)Al-Zr合金中(zhong)加入少(shao)量富钇(yi)稀土，可(kě)提高合(hé)金導電(dian)率；該合(hé)金已爲(wèi)國内大(da)多數電(diàn)線廠采(cǎi)用；在銅(tóng)合金中(zhōng)加入钇(yi)，提高了(le)導電性(xìng)和機械(xie)強度。

　　（2）含(han)钇6%和鋁(lü)2%的氮化(hua)矽陶瓷(cí)材料，可(ke)用來研(yán)制發動(dong)機部件(jian)。

　　（3）用功率(lǜ)400瓦的钕(nǚ)钇鋁石(shí)榴石激(ji)光束來(lai)對大型(xing)構件進(jìn)行鑽孔(kǒng)、切削和(he)焊接等(deng)機械加(jia)工。

　　（4）由Y-Al石(shí)榴石單(dān)晶片構(gòu)成的電(diàn)子顯微(wei)鏡熒光(guang)屏，熒光(guang)亮度高(gao)，對散射(she)光的吸(xi)收低，抗(kang)高溫和(he)抗機械(xiè)磨損性(xìng)能好。

　　（5）含(hán)钇達90%的(de)高钇結(jié)構合金(jin)，可以應(ying)用于航(háng)空和其(qi)它要求(qiu)低密度(dù)和高熔(rong)點的場(chǎng)合。（6）目前(qián)倍受人(rén)們關注(zhù)的摻钇(yǐ)SrZrO3高溫質(zhi)子傳導(dao)材料，對(dui)燃料電(diàn)池、電解(jiě)池和要(yao)求氫溶(rong)解度高(gao)的氣敏(min)元件的(de)生産具(jù)有重要(yào)的意義(yi)。此外，钇(yi)還用于(yu)耐高溫(wen)噴塗材(cái)料、原子(zǐ)能反應(ying)堆燃料(liào)的稀釋(shi)劑、永磁(cí)材料添(tian)加劑以(yǐ)及電子(zǐ)工業中(zhōng)作吸氣(qi)劑等。

钪(kang)(Sc)

　　1879年，瑞典(dian)的化學(xue)教授尼(ni)爾森（L.F.Nilson, 1840~1899）和(hé)克萊夫(fū)（P.T.Cleve, 1840~1905）差不多(duō)同時在(zai)稀有的(de)礦物矽(xi)铍钇礦(kuàng)和黑稀(xi)金礦中(zhōng)找到了(le)一種新(xīn)元素。他(ta)們給這(zhè)一元素(su)定名爲(wèi)“Scandium”（钪），钪就(jiù)是門捷(jie)列夫當(dāng)初所預(yù)言的“類(lei)硼”元素(sù)。他們的(de)發現再(zai)次證明(míng)了元素(su)周期律(lü)的正确(què)性和門(men)捷列夫(fu)的遠見(jian)卓識。
　　钪(kàng)比起钇(yi)和镧系(xì)元素來(lai)，由于離(li)子半徑(jìng)特别小(xiǎo)，氫氧化(hua)物的堿(jiǎn)性也特(tè)别弱，因(yin)此，钪和(he)稀土元(yuan)素混在(zài)一起時(shi)，用氨（或(huò)極稀的(de)堿）處理(lǐ)，钪将首(shou)先析出(chu)，故應用(yòng)“分級沉(chen)澱”法可(ke)比較容(róng)易地把(ba)它從稀(xī)土元素(sù)中分離(li)出來。另(lìng)一種方(fang)法是利(lì)用硝酸(suan)鹽的分(fen)極分解(jie)進行分(fen)離，由于(yu)硝酸钪(kàng)最容易(yì)分解，從(cong)而達到(dao)分離的(de)目的。
　　用(yòng)電解的(de)方法可(ke)制得金(jīn)屬钪，在(zai)煉钪時(shi)将ScCl3、KCl、LiCl共熔(rong)，以熔融(róng)的鋅爲(wei)陰極電(dian)解之，使(shǐ)钪在鋅(xin)極上析(xī)出，然後(hòu)将鋅蒸(zhēng)去可得(de)金屬钪(kàng)。另外，在(zai)加工礦(kuàng)石生産(chan)鈾、钍和(hé)镧系元(yuán)素時易(yi)回收钪(kàng)。鎢、錫礦(kuang)中綜合(hé)回收伴(ban)生的钪(kang)也是钪(kàng)的重要(yào)來源之(zhī)一。
　　钪在(zài)化合物(wù)中主要(yao)呈3價态(tai)，在空氣(qi)中容易(yì)氧化成(cheng)Sc2O3而失去(qu)金屬光(guang)澤變成(chéng)暗灰色(sè)。
　　钪能與(yu)熱水作(zuo)用放出(chu)氫，也易(yi)溶于酸(suan)，是一種(zhǒng)強還原(yuan)劑。
　　钪的(de)氧化物(wù)及氫氧(yang)化物隻(zhī)顯堿性(xing)，但其鹽(yán)灰幾乎(hū)不能水(shui)解。钪的(de)氯化物(wù)爲白色(se)結晶，易(yì)溶于水(shuǐ)并能在(zai)空氣中(zhōng)潮解。
　　在(zài)冶金工(gōng)業中，钪(kàng)常用于(yú)制造合(hé)金（合金(jin)的添加(jiā)劑），以改(gǎi)善合金(jin)的強度(du)、硬度和(hé)耐熱和(he)性能。如(rú)，在鐵水(shuǐ)中加入(rù)少量的(de)钪，可顯(xiǎn)著改善(shan)鑄鐵的(de)性能，少(shǎo)量的钪(kang)加入鋁(lǚ)中，可改(gǎi)善其強(qiáng)度和耐(nai)熱性。
　　在(zai)電子工(gong)業中，钪(kàng)可用作(zuo)各種半(bàn)導體器(qì)件，如钪(kàng)的亞硫(liú)酸鹽在(zai)半導體(ti)中的應(yīng)用已引(yin)起了國(guo)内外的(de)注意，含(han)钪的鐵(tie)氧體在(zai)計算機(jī)磁芯中(zhōng)也頗有(yǒu)前途。
　　在(zài)化學工(gong)業上，用(yong)钪化合(he)物作酒(jiu)精脫氫(qing)及脫水(shuǐ)劑，生産(chǎn)乙烯和(he)用廢鹽(yan)酸生産(chan)氯時的(de)高效催(cui)化劑。
　　在(zai)玻璃工(gong)業中，可(kě)以制造(zào)含钪的(de)特種玻(bō)璃。
　　在電(diàn)光源工(gong)業中，含(han)钪和鈉(na)制成的(de)钪鈉燈(dēng)，具有效(xiao)率高和(hé)光色正(zhèng)的優點(dian)。
　　自然界(jie)中钪均(jun1)以45Sc形式(shì)存在，另(ling)外，钪還(hai)有9種放(fang)射性同(tong)位素，即(ji)40～44Sc和46～49Sc。其中(zhong)，46Sc作爲示(shì)蹤劑，已(yǐ)在化工(gōng)、冶金及(ji)海洋學(xue)等方面(miàn)使用。在(zai)醫學上(shàng)，國外還(hái)有人研(yan)究用46Sc來(lai)醫治癌(ái)症。钪的(de)性質及(jí)用途。