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陶瓷瓷釉中稀土原料应用

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陶瓷瓷釉中稀土原料应用
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陶瓷瓷釉中稀土原料应用

【摘要】:
稀土元素是指位于元素周期表中第三族,第六周期中镧系元素,也包括性质相似钪和钇在内各种元素合称,其化学活性很强,能生成极为稳定氧化物,卤化物等.在较低温度下又能与氢,氮,磷,碳及其他元素作用生成各种化合物.稀土元素氧化物是呈各种颜色粉状物质,经高温煅烧,不溶于水,难溶于酸,是优良釉用原料.  我国稀土资源非常丰富,产量居世界第二位.但是,国内经过近二十年开发,我国稀土储量日益减少,是资源开发与环境保

 稀土元素是指位于元素周期表中第三族,第六周期中镧系元素,也包括性质相似钪和钇在内各种元素合称,其化学活性很强,能生成极为稳定氧化物,卤化物等.在较低温度下又能与氢,氮,磷,碳及其他元素作用生成各种化合物.稀土元素氧化物是呈各种颜色粉状物质,经高温煅烧,不溶于水,难溶于酸,是优良釉用原料.

  我国稀土资源非常丰富,产量居世界第二位.但是,国内经过近二十年开发,我国稀土储量日益减少,是资源开发与环境保护产生了矛盾,是乱采滥挖带来了恶性竞争,"盗采","超采","挑肥拣瘦"及"走私"等现象,但就目前国内稀土行业也只限于比较低端研究开发,跟国外相比还有很大差距.全世界陶瓷,玻璃工业中稀土应用量约占稀土总产量40%.
 
  稀土元素电子层结构特殊,随着元子核电荷增多即原子序数增加,其外层o层,p层电子层结构几乎无变化.由于外层电子屏蔽作用,使稀土元素离子或溶解于氧化物中稀土,都能显示各自颜色.另外,稀土元素电子层多而复杂,所以稀土元素光谱线都要比其它元素多样.它们可以吸收或发射从紫外光,可见光到红外光区域各种波长电磁辐射.因此,稀土元素呈色多姿多彩,且颜色纯净,光透性强,有些元素还具有变色效应,可作为陶瓷釉料中变色剂.
  稀土元素在陶瓷上应用,主要就是利用了稀土独特光学性能,用作着色或助色原料.选用稀土元料烧制出瓷器,色泽艳丽,柔润,是一般着色剂难以比肩.
  陶瓷上使用稀土历史,最早可追溯到南宋时期龙泉青瓷.龙泉青瓷原料中使用紫金土中,就含有微量镧,镜,钆等稀土元素,由于镧,镜,钆与铜,铁,钴等离子进行组合,出现了新吸收光谱,因而获得了晶莹润泽,青翠如玉釉色,达到青瓷历史上最高水平.换句话说,陶瓷生产其实也是稀土材料一个比较传统应用.
  稀土镨最早应用于玻璃,陶瓷制品中,它在陶瓷中是一种稳定纯正,着色力强釉用原料.在还原焰气氛烧成,无色.在氧化焰气氛中烧成呈鲜艳向阳黄,即镨黄.
  氧化镨还可与五氧化二钒配制成艳丽苹果绿,称为镨绿.镨钕混合着色为灰色,再加入硒化锌为淡紫色镨如混合中加入小量钴,使釉色呈鲜艳亮灰色.镧在瓷釉中呈白色,可使釉面晶莹光润,起到了光泽剂作用.
  铈在瓷釉中呈黄色,还可制成白度很高,遮盖力强陶瓷乳浊剂,使釉面光泽莹润.在陶瓷釉料中引入稀土中钕元素,可使产品具有变色效应,在不同光源照射下,使产品呈现赤,橙,黄,绿,蓝,紫六种变幻颜色.
  总之,稀土在陶瓷上应用研究,在我国方兴未艾,应用前景广阔.但尚有诸多课题,有待进一步深入研究而加以利用.如今,国家稀土产业正在做出调整,特别是今年,在短短半年内国家总理给予13次批示,南方五省区15市联手监管稀土开发……一个产值不到400亿元矿业,却成为了从国内到国际,地方到中央热议话题.
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