成果簡介：

稀土金屬純度是影響材料性能關(guān)鍵因素。英美等發(fā)達國家技術(shù)優(yōu)勢大，但為制約我國高性能功能材料的研究發(fā)展，限制了某些關(guān)鍵元素產(chǎn)品出口。而我國缺少關(guān)鍵提純工藝，裝備水平差，產(chǎn)品純度低。為促進我國新材料基礎(chǔ)研究發(fā)展，打破國外超高純稀土金屬原料限制，本項目對稀土金屬超高純化制備工藝及工程化技術(shù)進行了研究。在本項目中我院通過試驗確定了金屬熱還原的最佳工藝參數(shù)，開發(fā)了除雜—蒸餾一體化技術(shù)，并研發(fā)出成套超高純稀土金屬的工程化技術(shù)，通過優(yōu)化蒸餾工藝制備出鈧、鈥、鉺、鐿、銪等五種超高純稀土金屬，實現(xiàn)了該五種超純稀土金屬的批量生產(chǎn)。自主設(shè)計研發(fā)出了稀土金屬專用提純設(shè)備—超高溫高真空鉭片爐。該設(shè)備真空度達10-6Pa，采用電腦集成控制，實現(xiàn)金屬去鈣、蒸餾一步完成，減少了開爐次數(shù)，大幅降低了氣體雜質(zhì)含量。根據(jù)“合金相形成原理”，開發(fā)了一種捕集器，金屬中的雜質(zhì)與之形成高熔點化合物相而從金屬蒸氣中分離，提高了提純效果。超高純稀土金屬廣泛應(yīng)用于高性能材料和高端裝備的開發(fā)和生產(chǎn)。其中鈧是優(yōu)異的材料添加劑，加工成箔片可用于核工業(yè)，制成合金可有效細化晶粒、提高材料性能，是航空航天、交通運輸輕量化必要材料;銪是優(yōu)秀的發(fā)光材料，加工成氮化物制備的熒光粉可降低能耗，提高光效，是新型光源材料關(guān)鍵原料。本項目組生產(chǎn)的高純金屬鈧、銪提供給上海等離子體研究所，均獲得了很好的效果。隨著高性能功能材料的研發(fā)和應(yīng)用，以及國家對稀土材料的日益重視，必將超高純稀土金屬未來市場應(yīng)用前景十分廣闊。