未來全球稀土行業將面臨重大挑戰及發展機遇

未來全球稀土行業將面臨重大挑戰及發展機遇 | 2020-10-14

  稀土是化學周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。根據稀土元素原子電子層結構和物理化學性質,以及它們在礦物中共生情況和不同的離子半徑可產生不同性質的特征,將十七種稀土元素通常分為兩組:輕稀土:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪;重稀土:釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。

  稀土是目前頂尖科技產品、軍事用品不可或缺的原材料。阿達瑪斯情報公司是研究和咨詢服務的企業,該公司在最近完成的報告中預測,磁體生產所需的稀土氧化物消費量將以年均9.7%的速度增長。2030年全球磁體稀土氧化物消費量將增長5倍,其市場容量將從今年的29.8億美元增至2030年的156.5億美元。

  該公司表示,目前稀土行業已經供不應求,未來稀土將會面臨重大挑戰及發展機遇。同時,該公司也提出應對措施,為了避免出現供不應求的局面,就需要投資開發新的供應源和發展下游產業,只有這樣,才能滿足全球高科技產業對稀土金屬、合金、磁體和其他材料的需求。

  稀土礦產資源并非取之不盡用之不竭,由于稀土資源地位日益重要,一些國家的研究人員正在積極探索新材料,希望能代替稀土的使用。目前,日本國立材料科學研究所(National Institute for Materials Science,NIMS)與日本東北學院大學(Tohoku Gakuin University)研發了一種摻硼的各向異性釤(Sm,Fe0.8Co0.2)12薄膜,其中僅含有少量的稀土元素。

  該薄膜通過打造一種獨特的顆粒狀納米結構得以實現,其中釤12晶粒被厚度約為3納米的非晶質晶界相均勻包裹。即使被加工成薄膜,此種化合物的磁性性能也比以釹-鐵-硼(Nd-Fe-B)為基礎的磁體更優越。

  由于獲取釹-鐵-硼燒結的磁體(由稀土元素釹組成,并包含重稀土元素鏑)類材料有相關的地緣政治風險,有必要研發不依賴此類稀有元素的新磁體?;诟飨虍愋葬熻F12(SmFe12)的化合物含有數量較少的稀土元素,有潛力成為下一代永磁體的替代候選者。

  而中科院包頭稀土研發中心用稀土代替了傳統添加物氧化鉛、氧化鎘等有害物質,將稀土抗菌技術融入傳統陶瓷產品,細化晶粒、改變晶界分布,使安全無毒的輕稀土元素在陶瓷釉中發揮神奇作用,可對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌抗菌率達99.9%,抗病毒活性率達93%。另外,稀土材料用于大力矩電機、天文望遠鏡關鍵部件等儀器設備中的研究工作也在一一推進。

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