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学习时报:稀土为什么重要 全球科技竞争的关键(2)

2025-05-21 16:47:58 来源:东方财富网

在光学材料应用方面,稀土元素如镧、钕、镱和铒在高性能光学器件中扮演着至关重要的角色。它们能够显著提升相机镜头、望远镜及其他精密光学玻璃的折射率和色散性能,从而优化成像质量。此外,稀土元素在固态激光器中也是不可或缺的,可提供特定波长的激光输出。稀土元素同样是半导体材料的关键掺杂剂,对改善其电学和光学性能具有重要作用。

在中子吸收材料方面,钆和钐凭借其卓越的中子吸收特性,在核能领域具有不可替代的重要作用,尤其在核反应堆控制棒中发挥着关键作用。控制棒作为调节核裂变反应速率的核心部件,通过吸收中子精确控制反应堆功率输出,确保其稳定运行;紧急情况下,控制棒能够快速插入堆芯终止链式反应,防止反应堆失控,为核电站的安全运行提供重要保障。

稀土储氢合金是镍氢电池通常采用的负极材料,稀土元素能够与氢形成稳定的氢化物,从而提高储氢容量、降低反应活化能,使电池在充放电过程中更加高效。稀土元素在固体氧化物燃料电池的电解质中也不可或缺,通过掺杂显著提升了氧离子导电性和热稳定性,是其高效运行的关键。

稀土元素不仅在功能材料中有广泛应用,在结构材料中也是不可或缺的关键材料。其独特的物理和化学性质能够显著提升合金的性能,满足航空航天领域对材料高强度、耐高温、抗腐蚀等苛刻要求。通过添加稀土元素,可以细化合金晶粒结构,提高强度、韧性、抗疲劳性能以及耐腐蚀能力,从而延长部件使用寿命。特别是,稀土元素还能改善高温合金的高温稳定性和抗蠕变性能,使其适用于航空发动机热端部件等极端环境。

稀土元素在传统工业和高科技领域占据重要地位的同时,也在能源转型、信息技术发展和前沿科学研究中发挥着关键作用。随着全球对清洁能源、智能技术和高端制造需求的持续增长,稀土材料的战略价值将愈发凸显,成为提升国家科技竞争力和保障经济安全的重要支柱。当然,稀土的难点在于其开采、提纯、加工过程的技术复杂性和环境保护要求,这些问题正在逐步得到解决,但仍然是制约稀土产业发展的关键因素。(责任编辑张小花 TT1000)

(责任编辑张小花 TT1000)
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