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阅读下面的文字完成下列小题。

材料一:

我国是稀土资源最丰富的国家,稀土储量和产量均居世界首位,是世界上第一生产、消费和出口国。有明显的“北轻南重”的特点,轻稀土以包头、四川、山东等地矿为主,重稀土以江西、广东、福建等地矿为主。

稀土是化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕……)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称。可分成轻稀土、中稀土、重稀土。已发现的最重要的稀土矿物有氟碳铈(镧)矿、独居石、磷钇矿等。比如氟碳铈矿,用途广泛,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料,铈族元素可用于制作合金,提高金属的弹性、韧性和强度,来制作喷气式飞机、导弹、发动机及耐热机械的重要零件,亦可用于制造防辐射线的防护外壳等。中国最大的氟碳铈矿位于内蒙古的白云鄂博,是世界上唯一以开采稀土为主的氟碳铈矿。氟碳铈矿因与铁共生,可以随铁矿开采,它与独居石一道随铁矿挖出,再回收利用,生产成本低。

随着科技技术的迅速发展,稀土这种具有神奇功能的工业“维生素”已成为当今尖端科学和高新技术产品不可缺少的材料,并且已广泛应用于工农业生产的各个领域。

(摘编自中国稀土学会著《稀土》(1——3卷)

材料二:

中国2017年稀土元素各领域的应用比例

(摘编自《2017年中国稀土行业供给情况及市场需求趋势分析》)

材料三:

稀土元素能形成化学性质稳定的氧化物(如三氧化二钇、二氧化镨、三氧化二铈等),玻璃中三氧化二铈的含量增加,玻璃由无色变成黄色,而后变成橙色,再变成黑色。在我国,稀土元素应用广泛,目前全世界的玻璃、陶瓷生产中稀土的用量是稀土总产量的30%左右,但我国稀土用量仅占总产量的3%~5%,还有巨大的发展空间。我们以中国景德镇地区的实验为例,分述如下:

特种陶瓷

稀土应用是指稀土元素或稀土氧化物的应用,稀土以掺杂的形式放到稀土陶瓷材料中,微量的掺杂可以极大地改变陶瓷材料的烧结性能、致密度和机械性能等。在基础釉料中分别加入稀土氧化物,烧成后,稀土釉的稳定性和光泽度均比基础白釉有所改善。研究表明,添加三氧化二钇、二氧化镨、三氧化二铈的陶瓷,能在1370℃的高温下保持不变,形成的材料具有较高的高温抗弯强度和较好的抗氧化性能,可提高材料的高温断裂韧性。

着色颜料

稀土中的铈、镨、钕等(或氧化物),用于陶瓷着色颜料中,具有色彩鲜艳、稳定、耐高温性能好、遮盖力强、呈色均匀等特点,专门用来克服各种陶瓷颜料和色釉的缺陷,起到了着色剂或助色剂的作用。有些陶瓷加热到高温时比低温时的色泽要差很多,引入稀土元素(或氧化物)就可以解决这一难题。例如:镧在陶瓷釉料中无色,瓷釉中加入少量的镧,可使釉面晶莹夺目,起到光泽剂的作用;铈在瓷釉中是良好的乳浊剂,可制成白度高,遮盖强的乳浊釉,其乳浊效果比加入乳浊剂更好,不仅釉面光泽晶莹,又能减少龟裂;镨黄颜料是高温稳定、色调柔和的常用颜料,与其他色素配合又可得到绿色系列。

(摘编自耿谦等《稀土元素在玻璃陶瓷中的应用》)

知识点
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