稀土材料学
作者：刘光华 主编 出版日期：2007年10月 书号：978-7-122-01022-3
开本：16 页数：436页 定价：48.00元
读者对象：
本书可作为高等院校材料类、化学与化工类及相关专业的本科生和研究生的教学用书和参考书，也可供有关科研院所、厂矿企业的广大科研人员、工程技术人员及管理人员阅读参考。
内容简介：
稀土材料的诸多优异性能使其在国民经济、国防建设和现代科学技术的各个领域有着广泛的应用。本书全面系统地介绍了各类稀土材料(既包括稀土功能材料也包括稀土结构材料)的组成、结构、性能、制备及应用知识。分章论述了稀土金属和合金材料、稀土磁性材料、稀土发光和激光材料、稀土玻璃陶瓷材料、稀土热电和电子发射材料、稀土催化材料、稀土储氢材料和核材料、稀土超导材料、稀土高分子材料、钪及其材料应用等。同时对稀土资源开发、材料用稀土化合物以及稀土材料各领域中涌现出的新理论、新方法、新工艺和新应用也做了详尽的介绍。 本书可作为高等院校材料类、化学与化工类及相关专业的本科生和研究生的教学用书和参考书，也可供有关科研院所、厂矿企业的广大科研人员、工程技术人员及管理人员阅读参考。
前言：
我国盛产稀土元素，储量、产量和出口量均居世界首位，因此是我国的一大资源和产业优势。稀土元素由于其结构的特殊性而具有诸多其他元素所不具备的光、电、磁、热等特性，从而可以用来制备成许多能用于高新技术的新材料。因此，稀土元素被誉为新材料的“宝库”，是国内外科学家，尤其是材料学家最关注的一组元素，被美国、日本等发达国家有关政府部门列为发展高新技术产业的关键元素和战略物资。使用了稀土的新材料已广泛地应用到国民经济、国防建设和现代科学技术的各个领域，并促进了这些领域的发展。随着对稀土基础研究的深入和产业的发展，稀土材料已从分散的应用知识逐步走上了以材料科学为主导的发展道路，形成了一个相应的新兴学科领域——稀土材料学。它是一个科学技术含量很高、前瞻性很强、多学科交叉的新兴学科，国内不少大学的本科高年级学生和研究生都开设有稀土材料类课程，但缺乏专用教材。作者一直密切关注和跟踪着稀土材料学科的发展，集多年教学和科研的实践经验，撰写了这部《稀土材料学》教材，以期能满足稀土材料学科及其产业发展对创新人才培养的需要。 《稀土材料学》全面、系统地介绍了各类稀土材料的组成、结构、性能、制备和应用知识。这些材料既包括稀土结构材料，又包括稀土功能材料，具体有：稀土金属与合金材料、稀土永磁材料、稀土发光与激光材料、稀土玻璃与陶瓷材料、稀土热电与电子发射材料、稀土催化材料、稀土储氢材料与核能材料、稀土超导材料、稀土高分子材料以及钪资源与材料应用等，并对稀土资源的开发应用和稀土材料制备技术也作了详尽的介绍。本书具有如下显著特点。①以促进国民经济和高新科技发展为目标，取材新颖、内容丰富、自成体系，涵盖了稀土材料方面的基础理论及新兴领域的最新成果，同时兼顾学科的系统性和针对性，具有较强的前瞻性。②以稀土元素特殊结构与新材料性能关系为主线，在研究各类稀土材料的成分、结构、性能及其制备方法的基础上，探索各种稀土金属及其化合物作为材料实际应用的可能性。对稀土材料的设计、研制、开发、生产及应用中涌现出来的新理论、新技术、新方法和新工艺展开了有启发性的探讨。③提出了稀土资源开发、材料制备和实际应用紧密结合的发展原则以及技术创新的思路，以充分发挥我国稀土资源和产业优势，大力提升我国稀土材料开发与应用水平。④理论联系实际，学用结合，各章既包含有扎实的基础知识，又有丰富的稀土材料制备和应用实例，体现了从基础理论出发，指导各类稀土材料的研发与生产、解决稀土材料生产制备与使用过程中的实际问题，为培养和提高学生的综合素质、解决实际问题的能力和创新能力打下坚实的基础。本书可作为高等院校材料类、化学与化工类及相关专业的本科生和研究生的教学用书和参考书，也可供有关科研院所、工矿企业的广大科研人员、工程技术人员及管理人员阅读参考。21世纪新技术革命的来到，给稀土材料及其学科的发展创造了新的机遇，本教材的出版恰逢其时，希望能为我国经济建设的发展和人才培养做出微薄的贡献。 本书共分14章。参加编写的有刘光华(第１～３、７、１０、１１章），李永绣(第4章)，吴炳乾和杨幼明(第5章)，张萌(第6章)，刘桂华(第8、9章)，汪京荣(第12章)，李样生(第13章)，刘捷(第14章)。全书由刘光华统稿。本书的出版得到了南昌大学和化学工业出版社的大力支持和帮助，作者在此表示衷心的感谢！同时，对书中所引用文献资料的中外作者致以诚挚的谢意！ 稀土材料学这一新兴学科所涉及的内容非常广泛，且是多学科、多部门交叉和渗透，其发展又极为迅速，加上作者水平所限，书中不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。 刘光华２００７年８月于南昌
目录：
第1章稀土资源及其材料应用1 11稀土元素概述1 111稀土元素1 112稀土元素的分类1 12稀土矿物资源2 121自然界的稀土元素2 122稀土元素在矿物中的赋存状态3 123稀土的主要工业矿物3 124世界稀土资源概况7 13稀土工业概况8 131世界稀土工业简况8 132中国稀土工业的发展9 14稀土材料应用现状和展望10 141稀土在传统材料领域的应用12 142稀土在新材料领域的应用13第2章稀土元素的结构与材料学性能19 21稀土元素的结构特点与价态19 211稀土元素在周期表中处于特殊 位置19 212稀土元素的电子层结构特点19 213稀土元素的价态20 22稀土元素的晶体结构21 221稀土金属晶体的室温结构21 222稀土金属的同素异型转变22 23稀土元素的物理化学性质23 231稀土元素的一般物理性质23 232稀土元素的电学性质24 233稀土元素的光学性质24 234稀土元素的磁学性质28 235稀土元素的化学性质30 24稀土元素的材料学性能32 241稀土元素的力学性能32 242稀土金属的工艺学性能33 25稀土元素特性的材料学应用33第3章稀土化合物及其材料应用35 31稀土化合物的一般性质35 ３２稀土元素的几种非金属化合物37 ３２１稀土氢化物37 322稀土硼化物38 323稀土碳化物40 324稀土硅化物40 325稀土氮化物41 326稀土硫化物42 327稀土氧化物与氢氧化物44 328稀土卤化物47 33稀土元素的几种含氧酸盐48 331稀土碳酸盐48 332稀土草酸盐50 333稀土硅酸盐51 334稀土硝酸盐51 335稀土磷酸盐52 336稀土硫酸盐53 337稀土卤酸盐54 34稀土元素配位化合物55 341稀土配合物的特性55 342稀土配合物的主要类型57 343稀土配合物的制备58 344稀土与无机配体生成的配合物59 345稀土与有机配体生成的配合物61 346稀土多元配合物和多核配合物67 347稀土金属有机化合物69 348稀土配合物在材料领域的主要 应用75第4章稀土材料的制备技术77 41概述77 411稀土材料制备过程与性能控制78 412稀土材料前驱体79 42稀土分离与湿法冶金技术80 421从稀土矿中提取混合稀土80 422稀土分离与高纯化技术82 43稀土材料制备技术93 431材料设计93 432组合材料学94 433稀土微纳米粉体材料制备技术95 434稀土复合氧化物的合成与结构107 435稀土金属与合金材料制备技术110第5章稀土金属及合金113 51概述113 52稀土金属冶金的基本概念及热力学 计算113 521稀土熔盐电解的电极过程113 522熔盐电解过程热力学计算114 523热还原过程热力学计算118 53稀土氯化物的熔盐电解119 531稀土氯化物熔盐电解质的性质与 组成119 532稀土氯化物熔盐电解的电极 过程123 533稀土氯化物熔盐电解的工艺 实践124 534稀土氯化物熔盐电解的电流效率 及其影响因素126 54稀土氧化物氟化物的熔盐电解128 541稀土氧化物氟化物熔盐电解的 基本原理129 542稀土氧化物氟化物熔盐电解的 工艺实践131 543稀土两种熔盐体系电解的比较132 55熔盐电解法直接制取稀土合金133 551液体阴极电解法制取稀土中间 合金133 552电解共析法制取稀土中间合金134 553固体自耗阴极电解法制取稀土 中间合金135 56还原法制取稀土金属和合金136 561金属热还原法制取稀土金属137 562金属热还原法直接制取稀土 合金144 563制取稀土金属的其他方法148第6章稀土磁性材料150 61磁学基础150 611物质的磁性150 612铁磁物质的特性151 613磁性材料的种类和特性152 62稀土永磁材料155 621稀土永磁材料的种类155 622几种主要的稀土永磁材料156 623稀土永磁材料的应用167 63稀土磁致伸缩材料172 631磁致伸缩效应及机理173 632稀土超磁致伸缩材料的制备174 633稀土超磁致伸缩材料的性能175 634稀土超磁致伸缩材料的应用177 64稀土磁致冷材料179 641磁致冷的基本概念179 642稀土磁致冷材料的特性180 643稀土磁致冷材料的应用180 65稀土磁光材料182 651磁光效应182 652磁光材料制备技术183 653几种稀土磁光材料及其应用184 66稀土磁泡材料190 661磁泡的结构与特性190 662磁泡膜的制备192 663稀土磁泡材料及应用193第7章稀土发光和激光材料194 71发光材料及其发光性能194 711发光材料的基本概念194 712发光材料的发光性能196 72稀土发光材料的性能特点200 721稀土离子的能级跃迁及光谱 特性200 722稀土发光材料的优异性能202 723稀土发光材料的种类和应用202 73稀土阴极射线发光材料204 731稀土红色荧光粉204 732稀土绿色荧光粉206 733稀土蓝色荧光粉209 734终端显示器用稀土荧光粉210 735稀土飞点扫描荧光体212 74稀土光致发光材料212 741紧凑型荧光灯用稀土三基色荧 光粉212 742高压汞灯用稀土荧光粉214 743稀土金属卤化物灯荧光粉214 744稀土长余辉发光材料216 75稀土电致发光材料220 751稀土无机电致发光材料221 752稀土有机电致发光材料223 76稀土X射线发光材料224 761稀土激活的稀土钽酸盐225 762稀土激活的硫氧化物226 763稀土激活的卤氧化镧226 764稀土激活的碱土氟卤化物227 765CT探测器用稀土发光材料228 766稀土PSL材料229 ７７其他稀土发光材料230 ７７１稀土闪烁体230 772稀土上转换发光材料233 ７８稀土激光材料235 ７８１稀土激光原理236 ７８２稀土固体激光材料237 783稀土液体激光材料242 784稀土气体激光材料243 785用于激光技术中的其他稀土 材料244第8章稀土玻璃和陶瓷246 ８１稀土玻璃概述246 ８１１光学玻璃246 ８１２稀土玻璃组成及结构246 ８１３稀土在玻璃中的作用247 ８１４稀土有色玻璃247 ８２稀土光学玻璃248 ８２１镧系光学玻璃248 ８２２稀土光致变色玻璃249 ８３稀土发光玻璃249 ８４稀土光学功能玻璃250 ８４１稀土非线性光学功能玻璃250 ８４２稀土非线性光学功能玻璃的制备 方法252 ８４３稀土红外可见光上转换玻璃252 ８４４稀土磁光玻璃253 ８５稀土玻璃光纤255 ８５１ＲE２Ｏ３玻璃光纤255 ８５２稀土氟化物玻璃光纤258 ８５３稀土玻璃光纤的应用260 8６稀土抛光材料260 ８６１稀土抛光剂的抛光机理和抛光 工艺261 ８６２稀土抛光粉的种类和制备方法262 ８７稀土陶瓷釉263 ８７１稀土陶瓷彩色釉263 ８７２稀土高温彩色陶瓷釉264 ８８稀土结构陶瓷265 ８８１ＲＥＺｒＯ２陶瓷266 ８８２ＲＥＳｉ４Ｎ３陶瓷271 883ＲＥＡｌN陶瓷273 89稀土功能陶瓷275 891稀土压电陶瓷276 892稀土电光陶瓷279 893稀土离子导电陶瓷281 894稀土敏感陶瓷284 895稀土介电陶瓷285第9章稀土热电和电子发射材料289 91稀土热电材料289 911热电效应和热电材料289 912热电效应的基本原理289 913热电材料的结构与性能291 914热电材料的制备295 915热电材料的应用295 92稀土发热材料298 921概述298 922稀土发热材料的组成与结构298 923稀土发热材料的制备299 924稀土发热材料的性能300 925稀土发热材料的应用301 93稀土阴极发射材料302 931概述302 932稀土钼阴极发射材料302 933稀土氧化物阴极发射材料303 934六硼化镧阴极发射材料304第10章稀土催化材料307 １０１催化作用与稀土催化剂307 １０１１催化作用307 １０１２催化剂的性能及分类308 １０１３稀土元素在催化剂中的作用310 １０２稀土裂化催化剂310 １０２１催化裂化的发展310 １０２２稀土裂化催化剂的性能312 １０２３稀土沸石裂化催化剂的制备312 １０２４我国稀土裂化催化剂的发展314 １０３稀土尾气净化催化剂315 １０３１汽车尾气治理技术与稀土净化 催化剂的发展315 １０３２稀土净化催化剂的分类317 １０３３稀土在尾气净化催化剂中的 作用318 １０３４稀土净化催化剂的制备319 １０４稀土合成橡胶催化剂319 １０４１稀土合成橡胶催化剂的组成和 影响活性的因素320 １０４２稀土合成橡胶的制备、结构和 性能322 １０５稀土化工催化材料323 １０５１稀土在化工催化材料中的 作用323 １０５２稀土有机化工催化材料324 １０５３稀土无机化工催化材料326 第11章稀土新能源材料328 111新能源及新能源材料328 112稀土储氢材料328 1121氢能源及储氢方法328 1122储氢材料及其分类329 1123稀土储氢合金的储氢原理330 1124稀土储氢材料的制备方法333 1125稀土储氢材料的性能及其 优化335 1126稀土储氢材料的应用338 113稀土核能材料343 1131核能的基本概念343 1132核反应堆及其使用的材料344 1133核燃料元件材料345 1134稀土结构材料346 1135稀土控制材料347 1136稀土慢化材料349 1137反射层材料和屏蔽材料349 1138稀土陶瓷绝缘材料350第12章稀土超导材料351 121超导电性和超导体351 122超导材料352 1221金属元素超导体352 1222化合物超导体352 1223合金超导体354 1224具有NaCl结构的化合物超 导体354 1225Ａ１５型化合物354 1226拉夫斯（Ｌａｖｅｓ）相355 1227谢弗尔（Ｃｈｅｖｒｅｌ）相355 1228其他超导体356 123氧化物超导材料356 1231ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（ＹＢＣＯ）系357 １２32ＢｉＳｒＣａＣｕＯ（ＢＳＣＣＯ）系359 1233ＴｌＢａＣａＣｕＯ（ＴＢＣＣＯ）系359 124123氧化物超导材料的制备359 1241顶部籽晶熔融织构法 （ＴＳＭＴＧ）360 1242淬火熔化生长法（ＱＭＧ）和熔 化粉末熔化生长法（ＭＰＭＧ）361 1243粉末熔化法（ＰＭＰ）361 1244液相消除法（ＬＰＲＭ）361 1245固相液相熔化生长法 （ＳＬＭＧ）361 125第二代（２Ｇ）高温超导线材362 1251发展概况和驱动力363 1252基带的选择364 1253缓冲层366 1254超导层的选择367 1255工艺的改进368 126超导电性应用371 1261传输和配电电缆374 1262舰船推进用HTS电机进展375 1263故障限流器(FCL)376 1264医用磁共振成像（ＭＲＩ）和核磁 共振仪(NMR)377 1265变压器377 1266超导储能377 1267超导磁浮列车378第13章稀土高分子材料380 131稀土高分子材料的主要类型380 1311掺杂型稀土高分子材料380 1312键合型稀土高分子材料381 132稀土高分子材料的制备及结构381 1321稀土高分子材料的制备381 1322稀土高分子材料的结构383 133稀土高分子材料的应用384 1331稀土高分子光学材料384 1332稀土高分子防护材料390 1333稀土高分子磁性材料390 1334稀土高分子材料助剂392第14章钪及其材料应用400 141钪的资源400 1411世界钪资源概况400 1412中国的钪资源401 142钪的提取和纯制401 1421钪原料的浸取402 1422钪的分离提纯402 143金属钪的制备408 1431高纯金属钪的制备408 1432特殊形式钪的制备410 144钪合金的制备411 1441对掺法制备钪合金411 1442熔盐电解法制备钪合金411 1443金属热还原法制备钪合金411 145钪的性质412 1451钪的物理性质412 1452钪的化学性质412 146钪的化合物413 1461氢化钪413 1462卤化钪413 1463氧化钪413 1464氢氧化钪415 1465钪的其他化合物416 147钪及其化合物的材料应用416 1471钪在金属材料中的应用416 1472钪在特种陶瓷材料中的应用417 1473钪在石化催化材料中的应用417 1474钪在电子信息材料中的应用417 1475钪在电光源及激光材料中的 应用418 1476钪在核工业材料中的应用418参考文献419
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