镧合金的应用范围

1、核辐射屏蔽

应用原理：采用1%硼和5%的稀土元素钆、钐、和镧,制成厚度600mm的防辐射混凝土,用于屏蔽游泳池式反应堆裂变中子源。法国采用石墨为基材添加硼化物、稀土化合物或稀土合金,研制成一种稀土防辐射材料。这种复合屏蔽材料的填料要求分布均匀并制成预制件,根据屏蔽部位的不同要求,分别置于反应堆通道的四周。

2、储氢材料

能源是国民经济和科学技术发展的基础，开发和利用绿色高效的氢能可有效缓解能源危机，而氢能的贮藏和运输是关键技术。金属合金固体储氢具有能量密度高、安全环保等优点。1970年发现的LaNi5合金是一种优良的贮氢材料，每公斤可贮存氢约160升，可使高压贮氢钢瓶体积缩小到1/4。利用其可以“呼吸”氢气的特性，可以把纯度为99.999%的氢气提纯到99.99999%，也可用作有机合成的加氢或脱氢反应的催化剂。利用其吸氢放热、呼氢吸热的本领可以把热量从低温向高温传送，用来制作“热泵”或“磁冰箱”目前这种贮氢材料的用途是用于稀土镍氢电池的负极材料。稀土镍氢电池与镍镉电池在构造、性能和规格上具有极大的相似性和取代性，但又不含镉、汞等毒性大的元素，电池容量高，一致性好，使用温度范围广，寿命长，可反复充放电500次以上，属于环保型绿色电池。为了降低成本，这种贮氢合金多用富镧混合金属，La≥40%为原料。稀土镍氢电池目前已广泛用于手提电脑、便携式办公设备和电动工具等方面。有发展前景的是用于汽车、摩托车的动力电池。用于镍氢电池阳极材料的一种材料是La（Ni3.6Mn0.4Al0.3Co0.7）,由于提取其它镧系元素的成本很高，所以使用超过50％的镧的混合稀土代替纯镧。

3、磁致冷材料

  磁致冷是指以磁性材料为介质的一种全新的制冷技术，其基本原理是借助磁致冷材料的磁热效应（即磁致冷材料等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时从外界吸取热量）达到制冷的目的，其中磁致冷工质必须具有巨磁熵变。La-Fe系化合物具有NaZn13结构，相变温度范围内存在巨磁熵变，且La-Fe系化合物中添加适量其他元素可有效提高其居里温度，获得优良的磁致冷效应，是目前有希望实现实用化的室温磁致冷材料，但其二元合金不稳定。国内外研究重点是该系列合金的制备工艺，期望制备出经济适用的磁致冷工质。

4、屏蔽涂料

  电磁辐射是信息化社会的一个重要污染源，屏蔽是抗电磁干扰有效的方法之一。镧系电磁屏蔽涂料对电磁波屏蔽效能高，但阻抗比银系列的高，而添加稀土可调节其电磁参数，降低阻抗，提高屏蔽性能。在镧系电磁屏蔽涂料中添加镧制备Cu-La系涂料，提高了涂层的导电性和电磁屏蔽性能，其电磁屏蔽效能对于30MHz～1.5GHz的电磁波达到了89dB，具有比较好的屏蔽效能。

5、过共晶合金变质剂

  铝、镁等有色金属一般不用于摩擦大、温度高等恶劣条件，但与其他元素形成的过共晶合金则具有高耐磨性、低热膨胀系数及优良的铸造性能等。初晶形貌及颗粒大小是材料力学性能的直接影响因素，稀土作为变质剂加入这一类过共晶合金中，可有效细化晶粒，大幅度提高材料的耐磨及耐温性，拓宽铝、镁合金的应用领域。

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