稀土材料制備技術

第1章稀土材料制備方法概述1
1.1稀土材料制備的工作范疇1
1.2稀土材料制備的基本原理2
1.2.1稀土材料制備的化學熱力學2
1.2.2稀土材料制備中的化學動力學3
1.2.3稀土材料制備中的離子取代4
1.2.4材料設計5
1.3稀土精礦的分解6
1.3.1獨居石精礦的分解6
1.3.2氟碳鈰精礦的分解7
1.3.3混合型稀土精礦的分解13
1.3.4磷釔礦的分解15
1.3.5離子型稀土礦的提取17
1.4稀土元素的萃取分離19
1.4.1溶劑萃取基本知識19
1.4.2溶劑萃取體系21
1.4.3串級萃取理論27
1.5稀土化合物的制備32
1.5.1稀土元素與非稀土雜質的分離32
1.5.2稀土氧化物及超細粉體的制備35
1.5.3無水稀土氯化物的制備37
1.5.4無水稀土氟化物的制備38
參考文獻40
第2章稀土金屬及合金的制取41
2.1概述41
2.2金屬熱還原法制取稀土金屬及合金41
2.2.1金屬熱還原的化學熱力學原理41
2.2.2鈣熱還原稀土氟化物43
2.2.3鈣/鋰還原稀土氯化物44
2.2.4還原蒸餾法制備稀土金屬45
2.2.5中間合金化法制備稀土金屬46
2.3熔鹽電解法制取稀土金屬及合金49
2.3.1稀土氯化物熔鹽電解制取稀土金屬49
2.3.2稀土氧化物熔鹽電解制取稀土金屬55
2.3.3熔鹽電解制取稀土合金60
2.4稀土金屬粉末的制備61
2.4.1機械粉碎法61
2.4.2霧化法62
2.4.3稀土金屬粉末的制備62
2.5稀土金屬及合金的提純63
2.5.1概述63
2.5.2真空熔煉法提純稀土金屬63
2.5.3真空蒸餾法提純稀土金屬64
2.5.4熔鹽萃取法提純稀土金屬68
2.5.5區(qū)域熔煉法提純稀土金屬68
2.5.6電遷移法提純稀土金屬70
2.5.7電解精煉法提純稀土金屬72
2.5.8區(qū)熔電遷移聯(lián)合法提純稀土金屬73
2.6稀土金屬及合金的鈍化73
2.6.1稀土鈍化的基本原理74
2.6.2稀土鈍化的工藝方法75
參考文獻75
第3章稀土磁性材料的制備77
3.1真空感應熔煉制備稀土磁性材料77
3.1.1真空感應電爐設備77
3.1.2感應電爐的工作原理78
3.1.3真空熔煉過程的特點79
3.1.4真空感應熔煉稀土永磁合金工藝83
3.1.5真空感應熔煉工藝86
3.1.6稀土永磁合金鑄錠的凝固方式及對鑄錠組織的控制87
3.2熔體快淬法制備稀土永磁合金89
3.2.1快淬磁各向同性NdFeB合金的結構與磁性能91
3.2.2熔體快淬黏結法91
3.3還原擴散法制備稀土磁性材料92
3.3.1原料的準備93
3.3.2混料與裝料95
3.3.3還原擴散處理96
3.3.4去除CaO和殘留的Ca97
3.3.5研磨97
3.4稀土永磁合金粉制粉原理和技術98
3.4.1粉末體性能概述98
3.4.2對稀土永磁合金磁性粉末的要求99
3.4.3機械球磨制粉99
3.4.4氣流磨制粉104
3.5某些稀土磁性材料的制備108
3.5.1稀土鈷永磁材料的制備108
3.5.2釤鐵氮永磁體的制備109
參考文獻111
第4章稀土貯氫材料的制備112
4.1稀土貯氫材料概述112
4.2稀土貯氫合金制備方法113
4.2.1稀土貯氫合金常用原料及其基本制造方法113
4.2.2稀土貯氫合金的制取工藝及設備115
4.3稀土貯氫合金的熱處理技術122
4.4稀土貯氫合金的制粉技術123
4.4.1干式球磨制粉技術123
4.4.2濕式球磨制粉技術124
4.4.3合金氫化制粉124
4.5稀土貯氫合金的表面處理125
4.5.1表面包覆金屬膜126
4.5.2貯氫合金的堿液處理127
4.5.3貯氫合金的酸處理128
4.5.4貯氫合金的氟化處理128
4.5.5其他表面處理方法129
4.6貯氫合金粉的包裝130
參考文獻130
第5章稀土催化材料的制備132
5.1概述132
5.1.1催化劑及其特征值132
5.1.2催化劑的組成135
5.2稀土催化材料的特性和類型136
5.2.1石油裂化催化劑136
5.2.2化工催化劑138
5.2.3機動車尾氣凈化催化劑140
5.2.4合成橡膠催化材料142
5.2.5固體氧化物燃料電池143
5.2.6有毒有害廢氣、廢水的催化凈化143
5.3稀土催化劑的制備原理144
5.3.1催化劑的生產方法和工藝145
5.3.2單元操作146
5.3.3催化劑或載體的成型149
5.3.4催化劑的活化150
5.4稀土催化劑的制備方法151
5.4.1沉淀法152
5.4.2浸漬法157
5.4.3混合法161
5.4.4熱熔融法162
5.4.5離子交換法164
5.5幾種重要稀土催化劑的制備方法及流程167
5.5.1石油裂化催化劑的制備167
5.5.2化工應用催化劑的制備169
5.5.3機動車尾氣凈化催化材料的制備171
5.5.4合成橡膠催化劑的制備172
5.5.5固體氧化物燃料電池174
5.5.6有毒有害廢氣、廢水的催化凈化174
5.6催化劑制備技術的新進展175
5.6.1微乳液技術176
5.6.2超臨界技術177
5.6.3化學氣相沉積法179
5.6.4膜技術179
參考文獻180
第6章稀土發(fā)光和激光材料的制備182
6.1高溫固相反應法184
6.1.1高溫固相法概述184
6.1.2高溫固相法稀土發(fā)光材料制備實例185
6.2溶膠凝膠法186
6.2.1溶膠凝膠法概述186
6.2.2高溫固相法稀土發(fā)光材料制備實例187
6.3燃燒法188
6.3.1燃燒法概述188
6.3.2燃燒法制備稀土發(fā)光材料實例188
6.4水熱法合成稀土發(fā)光材料189
6.4.1概述189
6.4.2水熱合成的基本原理及反應裝置190
6.4.3水熱合成的工藝191
6.4.4水熱反應的類型191
6.5沉淀法合成稀土發(fā)光材料192
6.5.1直接沉淀法192
6.5.2配合沉淀法193
參考文獻194
第7章稀土精細陶瓷材料的制備195
7.1精細陶瓷材料概述195
7.1.1精細陶瓷的分類196
7.1.2稀土在精細陶瓷新材料中的應用197
7.2原料及粉體制備201
7.2.1從液相制備微粉的方法202
7.2.2從氣相制備微粉的方法206
7.3成型技術207
7.3.1干法成型208
7.3.2濕法成型211
7.3.3其他成型216
7.4燒結技術217
7.4.1燒結及燒結過程217
7.4.2主要燒結技術221
7.5精細陶瓷的燒后處理231
7.5.1機械加工231
7.5.2表面上釉232
7.5.3金屬化232
參考文獻233
第8章復合材料的制備235
8.1復合材料的一般概念235
8.1.1復合材料定義及分類235
8.1.2復合材料的性能特點238
8.1.3復合材料的結構組成239
8.1.4稀土在復合材料中的應用242
8.1.5復合材料的應用244
8.2金屬基復合材料制備技術245
8.2.1固態(tài)法248
8.2.2液態(tài)法251
8.2.3其他制造方法257
8.3聚合物基復合材料制備技術260
8.3.1手工成型法262
8.3.2噴涂成型法263
8.3.3模壓成型法263
8.3.4注射成型法264
8.3.5拉擠成型法265
8.3.6樹脂傳遞模塑料成型法266
8.3.7真空熱壓成型法266
8.3.8纖維纏繞成型法267
8.4陶瓷基復合材料制備技術268
8.4.1粉體制備270
8.4.2成型燒結270
參考文獻276