稀土功能材料

第1章 绪论 1.1 稀土元素及其电子层结构1 1.1.1 稀土元素1 1.1.2 稀土元素的电子层结构2 1.2 稀土元素的物理化学性质3 1.2.1 稀土元素的物理性质3 1.2.2 稀土元素的电学性质4 1.2.3 稀土元素的光学性质4 1.2.4 稀土元素的化学性质5 1.3 稀土材料应用现状与展望6 1.3.1 稀土在传统材料领域的应用8 1.3.2 稀土在新材料领域的应用9第2章 稀土永磁材料 2.1 磁学基础19 2.1.1 磁学量的定义19 2.1.2 原子磁矩20 2.2 稀土永磁材料基本概念24 2.2.1 物质的磁性24 2.2.2 永磁材料的磁参量25 2.2.3 自发磁化理论要点28 2.3 稀土永磁材料分类31 2.3.1 稀土永磁合金分类32 2.3.2 稀土永磁材料发展及应用历史33 2.4第一代稀土永磁材料35 2.4.1 SmCo5永磁材料的成分与磁性能的关系36 2.4.2 SmCo5永磁合金的750℃回火效应36 2.4.3 SmCo5合金烧结和热处理工艺与磁性能的关系39 2.4.4 PrCo5和(Sm，Pr)Co5永磁材料43 2.4.5 MMCo5和Ce(Co，Cu，Fe)5永磁材料45 2.5 稀土第二代2∶17型Sm(Co，Cu，Fe，Zr)z永磁材料46 2.5.1 合金磁性能与热处理工艺47 2.5.2 合金组分对Sm（Co，Cu，Fe，Zr）7.4 永磁合金磁性能影响48 2.6第三代稀土永磁材料51 2.6.1 NdFeB永磁材料相结构和磁性能52 2.6.2 影响Nd.Fe.B永磁体性能的因素55 2.6.3 烧结永磁材料的成分与性能58 2.6.4 Nd.Fe.B系永磁材料的烧结、热处理原理与技术61 2.6.5 RE2Fe14B化合物的居里温度和磁极化强度65 2.6.6 烧结Nd.Fe.B系永磁材料的矫顽力69 2.7 Sm.Fe.N系永磁材料72 2.7.1 Sm2Fe17Nx合金的晶体结构和磁性能72 2.7.2 Sm2Fe17化合物的氮化过程73 2.7.3 Sm.Fe.N磁体的制造工艺74第3章 稀土磁致伸缩材料 3.1 概述76 3.2 稀土磁致伸缩效应及机理78 3.2.1 磁致伸缩效应78 3.2.2 磁致伸缩起源与机理79 3.2.3 实用的磁致伸缩材料必须具备的条件82 3.3 REGMM的晶体结构和技术参数82 3.3.1 REFe2化合物的晶体结构82 3.3.2 REFe2化合物的易磁化方向82 3.3.3 REGMM技术参数83 3.4 Tb.Dy.Fe系合金的磁致伸缩材料84 3.4.1 Tb.Dy.Fe系合金的磁致伸缩特性84 3.4.2 磁致伸缩与合金组成的关系85 3.4.3 磁致伸缩与温度的关系85 3.5 稀土磁致伸缩材料的制备85 3.6 稀土磁致伸缩的应用86 3.6.1 磁致伸缩材料的应用基础86 3.6.2 声学领域的应用87 3.6.3 伺服领域的应用88 3.6.4 力学传感领域89第4章 稀土磁制冷材料 4.1 磁制冷基本原理90 4.1.1 磁热效应原理91 4.1.2 磁热效应的测试方法93 4.2 磁制冷循环94 4.3 稀土磁制冷材料95 4.3.1 磁制冷材料的选择依据95 4.3.2 稀土磁制冷材料的主要分类96 4.4 稀土磁制冷研究应用101第5章 稀土磁光材料 5.1 光的偏振和磁光效应104 5.1.1 光的偏振104 5.1.2 磁光效应及其表征105 5.1.3 稀土磁光的来源108 5.2 稀土铁石榴石磁光材料109 5.2.1 稀土铁石榴石磁光材料的结构特征109 5.2.2 钇铁石榴石磁光材料111 5.2.3 高掺Bi系列稀土铁石榴石磁光材料112 5.2.4 掺Ce系列稀土铁石榴石磁光材料112 5.2.5 钇钆复合石榴石磁光材料113 5.3 稀土石榴石单晶及薄膜磁光材料113 5.3.1 稀土石榴石单晶磁光材料113 5.3.2 稀土薄膜磁光材料114 5.4 稀土磁光材料的制备117 5.4.1 高温溶液（助溶剂）法117 5.4.2 等温浸渍液相外延法118 5.4.3 溅射法118 5.4.4 真空蒸发119 5.5 稀土磁光材料的应用及发展119 5.5.1 磁光材料的应用119 5.5.2 磁光材料的发展趋势122第6章 稀土磁泡材料 6.1 磁泡材料的构造和特性123 6.1.1 磁泡的构成123 6.1.2 磁泡的特性124 6.2 磁泡材料应具备的条件125 6.3 磁泡材料126 6.4 磁泡器件的制作127 6.4.1 GGG单晶的生长128 6.4.2 GGG基片制备128 6.4.3 磁泡外延膜制备129 6.5 磁泡技术的发展130 6.6 稀土磁泡材料及应用131第7章 稀土发光材料 7.1 发光现象及发光材料的技术参数133 7.1.1 发光现象133 7.1.2 发光材料基本概念138 7.1.3 彩色光的三基色原理和色度图144 7.2 稀土元素的发光特点146 7.2.1 稀土的电子层结构和光谱特性146 7.2.2 非正常价态稀土离子的光谱特性150 7.2.3 稀土发光材料的优点151 7.2.4 稀土发光材料的主要类型152 7.3 稀土光致发光材料153 7.3.1 灯用稀土发光材料153 7.3.2 PDP发光材料164 7.3.3 长余辉发光材料171 7.3.4 上转换发光材料180 7.4 阴极射线发光材料185 7.4.1 CRT显示原理185 7.4.2 阴极射线荧光粉189 7.5 稀土电致发光材料195第8章 稀土储氢材料 8.1 储氢材料概述198 8.2 稀土储氢电极合金的基本物理和化学性质200 8.2.1 储氢合金的化学和热力学原理200 8.2.2 储氢合金主要性能203 8.2.3 储氢合金的吸氢反应机理208 8.2.4 储氢合金中氢的位置208 8.2.5 储氢合金电化学原理209 8.3 储氢合金分类及研究现状212 8.3.1 稀土系AB5型储氢合金213 8.3.2 AB2型Laves相储氢合金219 8.3.3 AB型储氢合金221 8.3.4 Mg基A2B型储氢合金222 8.3.5 V基固溶体型储氢合金223 8.4 储氢合金的制备方法及表面处理226 8.4.1 储氢合金的主要制备方法226 8.4.2 储氢合金的表面处理234 8.4.3 在储氢材料的实际应用中的问题240 8.5 储氢合金的其他应用241第9章 稀土催化材料 9.1 稀土裂化催化剂245 9.1.1 催化裂化工艺及裂化催化剂245 9.1.2 裂化催化剂中的发展及应用246 9.1.3 稀土裂化催化剂的应用及发展247 9.1.4 金属钝化剂251 9.2 稀土化工催化材料252 9.2.1 稀土在化工催化材料中的作用252 9.2.2 稀土有机化工催化材料256 9.2.3 稀土无机化工催化材料258 9.3 稀土合成橡胶催化剂259 9.3.1 合成橡胶稀土催化剂的组成及影响因素260 9.3.2 稀土催化合成橡胶的结构与性能263 9.3.3 合成橡胶用稀土体系的特点265 9.4 稀土催化剂在汽车尾气催化剂中的应用266 9.4.1 汽车尾气净化催化剂的研究和发展267 9.4.2 稀土对净化催化剂的作用268 9.4.3 稀土尾气净化催化剂展望270第10章 稀土玻璃与抛光粉 10.1 稀土在光学玻璃中的作用272 10.1.1 稀土光学玻璃的组成及结构272 10.1.2 稀土在玻璃结构中的作用273 10.1.3 稀土在光学玻璃中的作用274 10.1.4 稀土光学玻璃工艺特点275 10.2 稀土光学功能玻璃276 10.2.1 稀土光学眼镜玻璃276 10.2.2 稀土有色光学玻璃277 10.2.3 稀土红外光学玻璃278 10.2.4 稀土光敏玻璃和光致变色玻璃279 10.2.5 稀土磁光玻璃280 10.2.6 稀土防辐射及耐辐射玻璃281 10.2.7 稀土发光玻璃282 10.2.8 稀土激光玻璃283 10.3 稀土玻璃光纤283 10.3.1 稀土氧化物玻璃光纤284 10.3.2 稀土氟化物玻璃光纤286 10.3.3 稀土氟化物玻璃光纤的应用288 10.4 稀土抛光材料289 10.4.1 稀土抛光粉的抛光机理和抛光工艺290 10.4.2 稀土抛光粉的种类和制备方法291 10.4.3 稀土抛光粉的性能与生产状况294第11章 稀土超导材料 11.1 超导材料概述297 11.1.1 超导材料发展概况297 11.1.2 超导材料的基本物理性质298 11.2 低温超导材料301 11.2.1 金属元素超导体301 11.2.2 合金超导体301 11.2.3 化合物超导体302 11.2.4 其他超导体303 11.3 高温超导材料303 11.3.1 YBa2Cu3O7-δ系304 11.3.2 BiSrCaCuO和TlBaCaCuO化合物306 11.4 超导材料的制备及应用306 11.4.1 超导材料的制备306 11.4.2 超导材料主要应用领域308 11.4.3 展望311参考文献

稀土是现代工业中不可或缺的“工业维生素”。如何高效合理的利用稀土资源受到国家的高度重视。本书力求先进性和实用性并重，详细介绍了稀土永磁材料、稀土磁致伸缩材料、稀土磁光和磁泡材料、稀土发光材料、稀土储氢材料、稀土催化材料以及稀土超导材料等多种稀土材料的制备、性能和应用。 张胤和李霞和许剑轶和张国芳编著的《稀土功能材料》适宜从事稀土工业或者新材料领域的技术人员使用。