3.稀土元素在航空材料发展中的作用

稀土元素在航空材料发展中的作有是由稀土元素的性质决定的。稀土元素的原子半径大于常见金属如Al、Mg等，因此稀土元素在这些金属中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体；由于稀土元素具有很高的化学活性，稀土元素在化学反应中异常活泼，极易与气体（如氧）、非金属（如硫）及金属作用，生成相应稳定的化合物；这些新形成的化合物多数是溶点高、密度小、化学性质稳定，稀土元素在金属中的作用大体可归纳为如下几个方面：

（1）减轻非金属杂质的有害影响。氢是钢和铝合金的有害杂质，溶入液态金属的氢凝固时以原子态析出，聚集成分子，导致出现晶间裂纹、疏松和针孔等氢致缺陷，给铸造、塑性加工和性能带来严重危害，实验表明铝及其合金中加入适量稀土（0.1～0.3％）将明显的降低氢的含量，起到减少氢的危害作用提高合金的性能，此外稀土金属也有降低铝中硫和氧含量的效果。其化学反应式如下：
4/3［RE］＋2［O］→2/3RE203（固）
[RE]十[H]→REH(固）
RE（瓶）十MnS（固）→RES（固）＋ Mn（瓶）
反应生成的稀土化合物，熔点高、比重轻，上浮成渣。而它们的微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核。

（２）细化晶粒和枝晶组织，提高热塑性。稀土可细化合金的铸态组织，使枝晶网络更为清晰，从而改善合金的热塑性。稀土化合物微小的固态质点提供了异质晶核或在结晶界面上偏聚阻碍晶胞的长大，为钢液结晶细化提供了较好的热力条件。

（3）改变夹杂物的形态和分布。稀土与杂质形成化合物，在晶界析出，改变了原来的固溶存在方式，使夹杂物量降低。

（4）产生强化作用，稀土加入合金中使氢氧和夹杂物量降低，又细化了晶粒和枝晶网络，稀土与非金属元素作用产生高溶点的化合物弥散于基体中，稀土与金属元素生成高溶点的金属问化合物，即xx粗大块状组织，又稳定晶界，这些都起到了提高材料强度的作用。（５）稀土的引入提高了含稀土合金材料的耐腐蚀性和抗高温氧化性能。稀土元素的加入在铸造、锻造、焊接、热处理及表面涂层技术中也作了一些研究，许多都取得了正的效应，但稀土元素在这些热工艺过程中及制件中所超的作用机理有待进一步开发研究。

4 稀土在航空材料上的应用展望

由于稀土金属的原子半径大，极易失掉最外层2个s电子和次层的5d一个电子或4f的一个电子，而成三价离子。因此稀土金属在化学反应中异常活泼，极易与其它物质反应。又由于稀土元素具有电子未xx充满4f层的特性，而引导出各种磁、电和光的特性效应以及其它特殊性能。稀土元素的这些有吸引力的性能及广阔的潜在用途，引起了航空材料科学家的极大重视及广泛的研究，近期的研究重点：

4．1稀土陶瓷材料
稀土材料在高推比航空发动机上的应用出现新进展。近年来中航总公司开展了稀土在结构陶瓷方面的应用研究。氮化硅陶瓷具有高温下强度高、抗热震性能好、高温蠕变小等优良的性能，是一种最有希望用于高推重比发动机的新型结构陶瓷材料。氮化硅陶瓷仍遵循着液相烧结机理，需加入一些氧化物添加剂与Si3N4，颗粒表面的出SiO2层反应，生成液相以促进烧结。引入A120３，、MgO等氧化物为烧结助剂后，氮化硅陶瓷的断裂韧性和强度并不高，但引人稀土氧化物Y2O3即Y203一A1203，或Y2O3一MgO为烧结助剂，氮化硅陶瓷的常温断裂韧性和强度得到明显的改善，但高温性能并不好。

近年来的研究发现以稀土氧化物Y203和La203为添加剂，材料的力学性能大幅度提高，尤其是高温断裂韧性得到明显改善。研究表明：Y2O3和La203的引入对氮化硅陶瓷中β一Si3N4，晶粒的生长行为有重要影响，从而影响了氮化硅陶瓷的结构和性能。选适当比例和含量的Y203和La2O3作添加剂，可得到轴比较大的β一Si3N4晶粒，这样使氮化硅陶瓷产生了自增韧的效果。陶瓷属脆性材料，一般不能用于结构件。为了克服其脆性。通常引入纤维、晶须等增强组份，但这就产生了不同形态的组份难以均匀分散，给制造工艺带来困难。

目前这一问题正是限制陶瓷料在高技术领域里应用的关健。将稀土氧化物引入陶瓷粉未中，能够在陶瓷烧结过程中产生原位增韧即自增韧的效果，恰好克服了上述引入纤维、晶须等带来的制造上的困难。因此在陶瓷材料中引入稀土氧化物，将为陶瓷材料在高新技术领域里开阔一个更为广阔的应用前景。专用集成电路为适应作战需要，必须抗辐射加固，提高可靠性，同时集成电路和计算机技术向更高电路密度和更快运算速度发展，均推动陶瓷材料基片及其封装向更高性能和更精细工艺方向发展。作为基片材料，必须满足低介电常数，高热导率，高机械强度，与半导体芯片相匹配的热膨胀系数。氮化铝（AIN）多层基片与传统的氧化铝（A1203）基片相比，有较高的导热率，适用于高功耗、高引线数和大尺寸芯片，成为近年来航空及军工行业开发的重点。采用稀土氧化钇（Y203，）和氧化钙混合添加剂，可以降低氮化铝的烧结温度，促进烧结。这种掺杂后的氮化铝（AIN）陶瓷，导热率260W／（m.K），适于高密度布线，热阻仅为同样结构和相同引线数的氧化铝封装的1/4,这种基片已用于含1800个输入／输出头的计算机系统的多层布线阵列的封装。

4．2稀土永磁材料
稀土永磁材料是制备高性能微波功率管一行波管的关键材料。现代军事通讯、雷 达、导弹制导和电子战都需要各种行波管，其特点是工作频带宽（2～18GHz），效率高（达50％）。海湾战争中美国使用的电子干扰设备、预警飞机、火控雷达、精密制导系统，都用了大量高性能宽带大功率行波管，制造这些高功率行波管的关键是高磁能积、低温度系数的稀土永磁材料。这材料对实现xx电机的高效率、小型化和轻质化，以及促进xx计算机性能的提高也是十分重要的。根据我国目前稀土永磁材料发展的实际情况，今后在航空航天领域里稀土永磁材料研制开发的主要方向有：（1）高稳一性SmCo系永磁材料；（２）高工作温度NdFeB系永磁材料；（3）快淬NdFeB磁粉及粘结NdFeB系永磁材料；（４）新型SmFeN系永磁材料；（５）低成本、高性能第四代稀土永磁材料。

4．3稀土铝合金

航空用A1-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热铝合金LD7和LD8的工作温度不能超过270℃，Al-Cu-Mn系的LYI6或2021的工作温度不能超过300℃，除了烧结铝粉末外，还没有可在350～400℃下工作的铝合金。Sc能将铝合金的再结晶温度提高到450～550℃，共格沉淀相A13Sc特别是与Zr复合形成的A13（ScZr）的热稳定性极高，在350℃或450℃长时间加热时质点尺寸长大速度极慢，而且能长期保持共格性不破坏，是开发工作温度大于350℃的耐热铝合金最有希望的合金元素。目前，航空用综合性能{zh0}的高强高韧铝合金是A1-Zn-Mg-Cu-Zr系的7075、7150和7010，它用Zr代替了Mn和Cr，显著提高了合金的淬透性，适于生产厚板（≥75mm）。但是，这类合金的铸造性能极差，厚向强韧性还不够高。若加入0．1～0．2％Sr与Zr形成共格沉淀相A13（ScZr），除了增加强度外，还能使再结晶温度提高。A13Sc质点抑制合金的再结晶，得到未再结晶组织，起到亚结构强化的作用，能改善板材厚向的强韧性。经过充分时效，疲劳强度、断裂韧性（K1c。）和抗应力腐蚀能力（SCR）得到明显的提高，为火箭和飞行器开发出新一代超高强高韧铝合金是xx有可能的。

4．4稀土高温合全
稀土元素对改善高温合金的性能作用显著。高温合金用于航空发动机的热端部件，但由于在高温下抗氧化、耐腐蚀及强度的下降，使得航空发动机性能的进一步提高受到限制。近期的研究表明：镍基合金中添加少量稀土后，提高了抗硫化性能及高温强度和热塑性。钴基合金中加入0．1～0．2％钇、镍基合金中加入铜或铈，能使材料的耐腐蚀性能提高10倍。在镍铬合金中，稀土对提高合金的抗氧化性能有明显的作用，如在Ni-30Cr合金中加0.3％Y；0.05％La和Ce，合金在1200℃和1300℃下的寿命分别为2970小时和613小时，而未加稀土同一镍铬合金，在上述温度下，其寿命仅为1518小时和270小时。稀土元素对高技术新材料研究与发展有密切的关系，更深入地研究稀土元素在航空材料中的作用及其机理，稀土元素对性能变化的影响规律，从而更广泛地探求新的航空材料，开发高技术产品乃是稀土材料研究者的历史使命。近年来偏重于研究稀土对改善材料性能的作用，而对稀土的作用机理研究得不够，为使稀土在材料中的应用建立在扎实的科学基础上，为了开发更多更好的稀土金属及非金属新材料，必须就稀土对材料的改性机理进行系统深入的研究。结合我国丰富的稀土元素（La、Ce、Nd、Yb、Dy、Sc等），开展这些稀土与材料学的系统深入研究，旨在为有效合理利用各个稀土的特性开拓新的应用途径，取得更多的稀土一材料专利，将我国稀土材料建立在自己的知识产权上。

 航空稀土开发应用在“七·五”、“八·五”期间，通过稀土元素对新材料的作用及提高材料的应用功能，延长其使用寿命，提高经济效益等方面做了许多工作。但在稀土材料的开发应用方面，在更好发挥航空稀土材料功能方面还远没有挖掘出巨大的潜力，仍需要我们继续不懈的努力开发，更进一步的深入研究与应用。稀土作为我国在国际上的优势产业，其国际市场的占有率逐年提高，其地位也越来越重要。我们应该抓住机遇，加速稀土在航空工业的开发和应用。综上所述，稀土元素有强化金属材料，减少其杂质的有害影响、改变夹杂物的形态和分布、提高抗腐蚀和抗氧化性能等作用。已经发展了许多航空用稀土镁合金、铝合金、钛合金、高温合金及功能材料，并在应用中取得了良好的技术经济效益，但这些已取得的成就与稀土在航空材料发展中特殊作用及其潜在的用途相比，只能说是开发稀土的一个良好开端，这点成绩与我们稀土大国的地位也极不相称。为充分满足国民经济和高技术发展的需求，今后应该在航空稀土材料应用基础理论和科研究成果的工程应用两个方面加强研究，并加大投资力度，为稀土的深入开发，加速我国稀土材料发展，建立具有中国特色的材料科学及其工程应用体系，充分发挥我国稀土资源优势。

1.4 稀土在轻工、纺织和建材工业中的应用

稀土在轻工纺织领域的应用前景十分广阔。“七五”以来，稀土在该领域的应用有了长足发展，我国先后开发出稀土催干剂、稀土保温材料、稀土塑料稳定剂、各类稀土有机无机催化剂、稀土添加剂等几十种。目前我国稀土催干剂生产技术非常成熟，已被油漆行业所采用，代替了钴及其它传统的有色金属催干剂，具有无铅低毒等优点，我国每年需稀土催干剂7000吨，市场潜力巨大。

一、稀土在塑料工业中的应用

塑料工业是重要的基础原材料工业。稀土化合物在塑料工业中主要被用作塑料助剂。塑料助剂，亦称塑料添加剂或配合剂，是塑料制品工业中不可缺少的原材料。塑料助剂不仅能显著地改善塑料的加工性能和使用性能，而且可以降低其生产成本、降低能耗、提高生产效率。因此，助剂对塑料工业的发展具有不可忽视的重要作用。稀土可以用作聚氯乙烯塑料的热稳定剂，xx铅、镉等重金属的污染，提高产品性能。作为改性剂的稀土可以使我国重要的MC尼龙工程塑料的物理机械和化学性能明显提高。

目前，稀土化合物已经成功地用作聚氯乙烯的稳定剂，同时正进行塑料功能性添加剂的研究，如利用稀土化合物的荧光性质，制成发光塑料；利用磁性稀土材料，制成磁性塑料；利用稀土化合物的光转换性能，制成具有光转换性质的塑料等。

PVC加工用稀土稳定剂是近几年来新开发出来的一种稀土应用产品，目前已显示出非常好的应用前景。该产品以30%的氧化镧为主要原料，现已有商品出售，生产厂家十余家，生产规模2500吨左右。国内PVC塑材主要用作民用建筑材料，塑钢门窗是它的主要产品。根据国家建筑节能规划，国家将鼓励发展塑钢门窗，限制使用铝合金门窗，到2000年，铝合金门窗将xx被塑钢门窗所替代。随着我国塑料加工行业的发展，稀土在该领域将有一个大的发展。

塑料工业中用的红色颜料有无机、有机二大类。无机盐有镉、铅及与铁的盐类。镉盐颜色鲜红，但因镉有毒，而日益受到环境保护的限制；铅盐是桔红色，也因有毒不宜采用；铁盐是棕红色、不鲜艳。有机红虽然色彩艳丽，但其遮盖能力、弥散能力、抗渗漏及热稳定性不如无机颜料。无机颜料还不易退色和变形。法国罗纳普朗克公司开发出稀土硫化物棧?/FONT>e2S3无机红颜料，这种颜料xx，无环保问题。已在聚丙烯塑料中试用。Ｃe2S3在氧化气氛中350℃下能保持稳定，在惰性或还原气氛中1500℃仍保持稳定。据报道，仅在美国和欧洲，分别有87％和80％的塑料中使用到镉颜料，这两个市场每年就需2100吨以上的颜料，而全世界的塑料年消费量超过4300万吨。稀土硫化物颜料将能给稀土提供可观的新市场。

二、稀土在油漆工业中的应用

稀土在油漆工业中主要作催干剂，催干剂是油漆工业的主要助剂，传统催干剂是由可变价的金属钴、锰、铅、锌、钙、钡、铜、铁等和7～22个碳原子的一元羧酸化合反应生成的不溶于水的化合物，称为金属皂。

催干剂主要对不饱和动植物油脂（脂肪酸）中双键自动氧化起催化作用。凡使用不饱和动植物油脂（脂肪酸）作原料的油漆，不用催干剂，其涂膜就不能干燥。具体需用催干剂的油漆品种有油脂漆、xx树脂漆、沥青漆、酚醛漆、醇酸漆等五大类以及部分氨基、环氧、聚氨酯、改性有机硅等品种。这些品种约占我国油漆总产量的70%左右，每年使用液体催干剂的用量在万吨以上，可见，催干剂对于油漆工业是十分重要的。

传统的钴/铅催干剂体系存在不少缺点，铅有毒，产品易沉淀，钴资源少，依靠进口，且显异色，影响清漆和浅色漆的色相。稀土催干剂是一元羧酸稀土盐（复合物、络合物），稀土来自混合氯化轻稀土，产地主要是包头，含镧、铈、镨、钕等，其中铈含量占50%以上。稀土催干剂和钴催干剂配合，全部取代铅、锰、锌、钙催干剂，其用量只相当于油漆原配方中铅、锰、锌、钙总量的35～80%，涂膜实干性能及硬度、附着力等优于加铅、锰、锌、钙催干剂的配方。用稀土作油漆的催干剂，不仅原料易得，可以减少毒性，减轻油漆生产和使用中的环境污染，并能改进涂膜性能，使油漆具有颜色浅、漆膜坚硬、成本低等优点。

三、稀土在纺织工业中的应用

稀土用于纺织工业是我国科技工作者开拓出的独具特色的稀土应用领域。经过多年的研究和推广，应用领域不断扩大，工艺技术也日臻完善，并取得了明显的经济和社会效益。稀土在纺织工业中主要用于皮革鞣制、皮毛染色、棉纺、毛纺和合成纤维的印染等。由于稀土染色是在原有染色工艺流程和设备的基础上，经过适当改进而形成的一种新工艺，这就为稀土染色工艺的推广奠定了基础。

1．稀土助染
稀土（主要用氯化稀土）添加在酸性染料（包括强酸性、弱酸性及酸性媒介染料）中起到助染作用，可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观质量及手感柔软度、节约染化料及减少环境污染、减轻劳动强度和降低动力消耗等。可以减少红矾用量约30%～40%，有利于环境治理。采用氯化稀土作为羊绒、羊毛增白处理助剂，可以使羊绒、羊毛白度值提高10～15%，抗张强度提高15%，单位面积收缩率减少1%，起球率降低3～5%，一级品率提高5%，工时从24小时降为8小时，从而提高了设备和劳动的效率，降低了生产成本，能获得很好的经济效益。

稀土染色应用的推广已有十多年的历史。目前，已有20多个省市，数百家纺织企业推广稀土助染技术，并取得了显著的经济效益和社会效益。稀土已应用在羊毛、晴纶、纯棉、锦纶、真丝、粘胶、人造棉、亚麻、蒙麻等各种xx纤维、化纤及其混纺染色助染。采用稀土助染，上染率提高，助剂用量减少，水的用量也减少，降低和减少了污水排放量和处理费用。

2．稀土助鞣
稀土助鞣剂（如NdCl3）与高吸收铬鞣剂结合，不仅可提高皮革的品级，而且可降低成本，节约红矾30%～50%，废鞣液中Cr2O3含量由纯铬鞣剂的3～8克/升降为1克/升以下。采用稀土混合鞣剂鞣制皮革，不仅可以代替部分红钒，而且可以大量降低铬用量，减少了制革工业中废水对环境的污染。稀土助铬鞣时，以先加铬，后加稀土的同浴鞣为好，先加铬液，等其均匀渗透在胶原纤维间并已逐步与胶原活性基结合时，再加入稀土，因为稀土分子小，能迅速均匀分布于胶原纤维中，起到助鞣作用。用稀土混合鞣剂鞣制的产品，革面细致紧密，皮板柔软，皮毛色泽光亮蓬松、手感好、耐洗、异味减少、拉抗强度及崩裂力和化学性能均达到纯铬鞣制的水平，有较显著的经济和社会效益。

四、稀土在建筑材料中的应用

建筑业是我国支柱产业之一，稀土在建筑行业也同样有着其广阔的应用前景。建筑领域材料需求多样化、高性能化。含稀土的高强度低合金钢、不锈钢在建筑中用量将大幅度增加，被广泛应用在高层建筑、体育场、铁路工程、桥梁工程、海港建设及海洋石油井架和大型水电站。上海已将万吨的稀土钢用于杨浦大桥、东方明珠电视塔、高架桥公路和大型体育场工程。另外，现在还有含稀土元素作为添加剂烧制的水泥，其中添加0.02～0.05%的稀土氧化物就可以全部或部分替代水泥原料中的铁粉，可大幅度提高水泥的强度和产量，降低生产成本，现已在我国形成工业化生产规模。

在建筑业中，稀土保温材料、稀土防水保温涂料和高效建筑群墙体材料具有很好的保温和防水效果。

1.5 稀土在医疗领域中的应用研究现状

稀土元素及其化合物具有特殊的物理化学性质，尤其应用范围十分广泛。多年来，随着稀土在农业、医学及生物化学方面研究工作的不断深入，逐步证明稀土是一种生物微量元素。因此稀土在科学生命中的地位日益显现出来。可以预料，稀土在医学领域应用研究将日益受到重视，从而展示出其广阔的应用前景。
中国稀土资源丰富。稀土的基础和应用研究历来受到政府和科学界的普遍重视。除了在工业、农业、国防和高技术产业中的应用研究之外，研究稀土对环境和人体健康的作用与影响，也是一个被广泛涉猎的重要课题。稀土生物化学、毒理学、药理学、人体组织学、临床医学以及稀土环境科学方面的研究已在许多研究院所和高等院校广泛展开，并取得了不少很有价值的研究成果。例如我国70年代就开展的稀土土毒理学研究，并明确指出稀土属低毒性物质，其毒性与铁差不多，适量摄人，有助于提高机体的xxx；但是，大量补充则会造成对机体的危害…。另外，多年的研究工作表明，稀土是有效的抑癌物。

1.对消化系统作用

稀土有促进保护效应。大量的实验表明，稀土可促进细胞的活性；对胰岛素细胞的分泌有调节作用，对胃粘膜起保护作用。

1.1 REC13对肝细胞影响
低剂量三氯化镧（LaC13和三氯化镱YbCl3）经腹腔注射、灌胄及静脉注射于大鼠后，制作切片观察，在HE染色中可见多处肝细胞处于分裂期。电镜观察结果显示，除了肝细胞的超微结构外，可见肝细胞糖原增多。说明稀土对肝细胞的弱分裂活性有一定的促进作用，对糖代谢可能有调节作用…。

1.2 REC13对胰岛细胞的影响
低剂量三氯化钐（SmCl30.05mg/g）注入模型动物（糠尿病鼠）体内，六周后取血浆，应用放射免疫法检测。结果显示鼠血浆中胰岛素水平明显上升，生长抑素水平明显下降。所以说低剂量三氯化钐有调节胰岛素细胞分泌功能的作用…。稀土是生物活性金属调节剂。其作用机理可解释为稀土离子可以取代钙离子。

1.3 氯化钐对胃粘膜影响
氯化钐的抗应激作用表现在对胃粘膜的保护作用，使胃粘膜的出血、溃疡等损伤较少。这与应激反应时对垂体一胃上腺功能抑制可能有关系…。

2 对内分泌系统作用

从大量的动物实验中可以看出REC13对鼠腺垂体细胞有作用；对甲状腺结构变化有影响。

2.1对鼠腺垂体细胞的影响
采用体外培养、扫描电镜等技术研究三氯化钐（Smc13）对大鼠腺垂体细胞的影响，电镜中可观察到嗜酸性细胞胞质内的粗面内质网扩张，高尔基复合体发达，分泌颗粒增多。而嗜碱性细胞数量减少，胞质中分泌颗粒减少，细胞呈分泌抑制状态。放射免疫法测定GH、LTN（生长xx、催乳xx）明显增高；TSH、FSH、LH浓度降低。可以说明三氯化钐对大鼠腺垂体嗜酸性细胞的合成及分泌xx的功能有促进作用；对腺垂体嗜碱性细胞的合成及分泌xx的功能有抑制作用。当然SmC13的浓度必须相当低（0.01mmo1／L）。如果剂量大时，则对腺垂体细胞产生毒性作用，使多数细胞解体死亡。产生的机理目前不清楚。

2.2对甲状腺器官的影响
稀土中的SmC13作用于大白鼠，使甲状腺结构和T4、T3浓度都发生变化，结果显示SmC13使血清T4水平降低。甲状腺结构发生明显变化：甲状腺滤泡上皮细胞的核明显皱缩，形状不规则，胞质中粗面内质网高度扩张，呈大空泡状。胞质中含有少量分泌颗粒。表明滤泡上皮细胞出现病理性改变。T4浓度降低和滤泡上皮细胞结构变化紧密相关…。

3 对神经系统的作用

稀土对神经组织研究较少，需要进一步做工作。Dorovin等曾报道，将氯化镧和低渗阿拉伯糖溶液一起注入大鼠颈动脉，发现镧离子可通过大鼠小动脉血管内皮细胞的紧密连接处而进入脑部。但在通常情况下，稀土能否进入脑部透过血一脑屏障，尚不清楚。

氯化镧可颌顽去甲肾上腺素对脑部糖原磷酸化酶的xx作用，可影响鸡脑突触小体对神经递质的摄取与释放。氯化镧对大鼠的神经末梢摄取谷氨酸有非竞争性抑制作用。镧可明显抑制大鼠脑部游离神经末梢前膜的钙离子通道。

目前，稀土对动物的神经系统影响的研究正在逐渐展开，特别是对动物的脑、脊髓的神经细胞以及神经纤维的形态及功能的作用。

4 对人体皮肤的作用

稀土是有效的xx物。稀土化合物在医xx面的应用显示其特点及优越性，对于改善xx的性能、提高药效找到了新的途径。

4.1 对动物和人体破损皮肤的影响
稀土化合物如氨基酸稀土、氯化稀土等涂抹于人体或动物破损皮肤，其作用在于收敛伤口，xxxx。基本没有毒副作用。

另外由稀土配制的稀土xx痛在对小鼠的实验中有xx、镇痛的明显药效，而副作用比临床的xx痛小。

4.2 稀土对皮肤作用机理
稀土化合物xx皮肤伤口确有独到之处。从组织形态学观点来分析，其原因主要是稀土化合物促进了细胞的分裂与生长。皮肤表面的细胞脱落、皮肤表皮基底的基底细胞分化、增生。从而达到加速伤口愈合。

5 对人体癌肿及爱滋病毒的作用

据光谱分析研究，自然界广泛存在稀土元素，在生物的器官、组织和细胞中也检测出稀土。在鱼、鸡体内以及人血中都可见。但在不同的组织器’言中，稀土含量是不同的。适量的稀土元素或化合物对防御一些疾病是有利的，但浓度大的稀土元素或化合物对人是有害的。

5.1 对人体癌肿的影响
以饮水为例。直接饮用浅层重砂砂井水和取食近砂层食盐，不但Ni、Cr、P等含量过高，而且直接食用稀土元素（或离子）浓度过大，可能是致癌、促癌的原因之一。然而取食于动植物，从而获取稀土有机物，看来既安全又有益。有机微量元素在食用、保健、辅助医疗等方面极有效。

稀土处理人胃癌细胞实验中，用Immol／L的REC13，体外处理的人胃癌细胞生长能力下降，说明稀土化合物有抑癌作用。这一作用是通过使癌细胞恶性程度下降而实现的。

5.2对爱滋病毒的影响
在爱滋病早期，杂多配合物用来作抗爱滋病xx应用于临床。但由于副作用而受到限制。稀土杂多配合物显示出较强的抗爱滋病毒活性及较低的细胞毒性，是目前为止发现的一种较好的抗爱滋病毒杂多配合物。

6 对稀土作用机理的探讨

6.1 可能类似人体xx
稀土元素对植物生长具有广泛的促进作用。在农业中应用日趋广泛。当然低浓度稀土可促进愈伤组织生长；高浓度则抑制生长；更高浓度则使植物死亡。其作用和xx有相似之处，所以认为稀土元素可能有类似植物xx的作用。其作用机制可能与钙调蛋白有关。稀土元素对人体健康的影响，当然会比对植物的影响复杂得多。稀土元素对人体的细胞、组织、器官的作用各异，但似乎是低剂量时起促进作用，高剂量则起负效应，很可能是起到人体xx的作用。

6.2 可能作为金属的活化剂
稀土元素可xx许多酶系统，充当金属活化剂作用。稀土具有类似于钙的化学性质。它不但占据钙的位置与生物大分子结合，而且还可取代包括已结合的Ca2+。

1.6 稀土在催化剂中的应用

催化剂是一种能够改变反应速度但自身不发生化学变化的物质。它不参与反应，但少量存在就能加快反应，即改变化学反应速度。稀土催化剂及助催化剂种类繁多，但目前形成产业化的只有石油裂化催化剂、汽车尾气净化催化剂及合成橡胶催化剂。

一、石油裂化催化剂

1．稀土在裂化催化剂中的作用
汽油、柴油是工业和交通运输中的重要动力燃料。这些产品是通过原油的加工炼制而得。原油是复杂的烃类混合物。用蒸馏的方法可把它分离为不同沸点的馏分，沸点低于200℃的馏分为汽油，200～300℃为煤油馏分，300～350℃为柴油镏分，350～500℃的为减压馏分油。以上各种馏分油还需进一步加工精制，方能得到成品油。通常用蒸馏的方法只能得到约30%的汽油和柴油。剩下的重质馏分油还可进一步加工，大分子的烃类通过热裂化、催化裂化或加氢裂化，可进一步获得轻质油品。热裂化得到的产品质量低，而加氢裂化费用高，只有催化裂化符合发展要求而得到广泛的采用。催化裂化加工过程采用稀土沸石裂化催化剂后，由于它的特异的催化性能，使催化裂化工艺发生了一场革命性的变化。

稀土在裂化催化剂中有很多作用。首先，稀土能增强催化剂活性和沸石的热稳定性。其次，催化剂必须进行高温蒸汽下的再生，以烧掉占据沸石有效孔隙的越积越多的碳，稀土对此有重要作用。通过提高催化剂中稀土含量，还可产生其它重要影响。

在石油工业中采用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，可以大幅度提高原油裂化转化率，增加汽油和柴油的产率。在实际使用中，原油转化率由35%～40%提高到70～80%，汽油产率提高7～13%。运用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，具有原油处理量大、轻质油收率高、产品质量高、活性高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。

但是当石油裂化催化剂中稀土含量较高时，虽然可提高汽油等轻质油的产出率，却使辛烷值下降，汽油易爆燃，轻则降低发动机效率，重则损坏发动机。为使低辛烷值汽油平稳燃烧，加入四乙基铅，但铅有毒，而且尾气中的铅又无法除去。因此，自80年代中期开始采用不含或少含稀土的超稳定沸石作为石油裂化催化剂，因而导致稀土在石油精炼催化剂中的消费量大幅度下降。

2．我国稀土裂化催化剂发展现状
石油炼制工业是稀土应用的一个重要领域，也是使用并消耗稀土的一个大户。石油催化裂化剂(亦称稀土分子筛催化剂)用于流化催化裂化处理原油二次加工，是世界石油化工用催化剂中{zd0}的一个种类，年产量约30万吨。目前我国该产品的产量已达5万吨，有6大类，26个品种。我国采用稀土催化裂化剂处理加工原油能力已突破5000万吨，催化汽油占成品汽油的77.35%，催化柴油占成品柴油的35.73%。1998年稀土在该领域的消费量为3800吨，1999年可望达到4000吨。

二、稀土汽车尾气净化催化剂

1．汽车尾气净化催化剂发展背景
汽车作为现代文明的标志极大促进了人类社会的进步与发展，但同时也给人类带来了不少严重问题。如噪音、有害废气排放以及大量固态废弃物堆积等，其中汽车排出的CO、HC、NOx等有害气体给人类赖以生存的大气带来了严重的污染。迫于全球性气候变暧的压力，环保问题已经成为一个举世瞩目的政治问题。汽车生产厂商面临各国政府随时出台控制车辆排污的新法规的威胁，围绕环境保护，汽车正面临着一个巨变时代。

随着汽车的普及和人们对汽车尾气污染危害认识的加深。要求控制汽车尾气污染的呼声越来越高。从60年代起美国、欧洲和日本就制定了严格的汽车排气限制标准。我国于1983年也制定了汽车污染物排放标准和测量方法。国家环保总局的检测数据显示，我国机动车每年排放的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和铅化物等有害气体2000多吨，汽车尾气已经成为9个大中城市空气污染的主要来源。据有关专家预测，到2000年，我国汽车数量将超过2000万辆，污染问题将更加严重。这些汽车排气限制措施促进了对汽车尾气的治理，特别是促进了对汽车尾气净化催化剂和汽车尾气净化装置的研究。

在美国稀土应用{zd0}的领域是用于作为汽车尾气净化催化剂，1995年汽车尾气净化催化剂的稀土用量为1.1万吨，占当年稀土总用量的44%左右。

2．汽车尾气净化催化剂
汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放，减少汽车污染的xxx的手段。用于汽车尾气净化的催化剂有多种，早期汽车尾气净化器使用普通金属（Cu、Cr、Ni），其原料丰富、成本低，但催化活性差、起燃温度高、易中毒，现在已不使用了。后来，人们使用贵金属（Pt、Pd、Ph等）作催化剂。具有活性高、寿命长、净化效果好等优点，目前欧美等国家普遍使用这种贵金属催化剂，可由于这些贵金属价格昂贵，有时净化催化装置占整车造价的十分之一，因此很难广泛推广，而且为防止贵金属催化剂铅中毒，汽车需使用无铅汽油。

含稀土的汽车尾气净化催化剂其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长。特别是具有抗铅中毒的特征，因而，受到人们的重视，在汽车尾气净化领域备受青睐。

汽车尾气中的有害成份主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，稀土汽车尾气净化催化剂由稀土与钴、锰、铅的复合氧化物组成，是一类三元催化剂，具有钙钛矿、尖晶石型结构，氧化还原活性较高，其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性，能有效地控制排放尾气的组分。净化汽车尾气的催化剂在汽车排气管内，借助于排气温度和空气中氧的浓度，对尾气中的CO、HC和NOx同时起氧化还原作用，使其转化成无害物质CO2、H2O、N2。用于汽车尾气净化催化剂的载体通常有陶瓷、金属蜂窝体、氧化铝小球和金属网状骨架等。稀土可作为陶瓷载体的稳定剂，也可作为活性组分。

3．我国稀土汽车尾气净化催化剂的发展现状
我国自70年代起开始进行汽车尾气净化及相关技术的研究，目前已基本具备了向产业化转化的条件。我国汽车发展很快，但汽车发动机质量差，尾气污染严重，已经到了非治理不可的时候。目前我国已经实施了7套强制性机动车大气污染排放标准，98年国家和一些大中城市陆续出台了一些控制、治理汽车尾气污染的法规。按有关国际条约的要求，我国必须在2003年前达到欧洲90年代初汽车废气排放控制水平，到2010年赶上国际控制水平。这些因素都为我国稀土作为汽车尾气净化催化剂材料，提供了很大的发展空间。
目前我国一些企业已抓住这一大好时机，尽快抢占这一市场。据报道，无锡将建成我国{zd0}汽车尾气催化净化器产业基地。无锡力达消声器有限公司与无锡威孚集团进行资产重组，实行“强强联合”，组建了无锡威孚力催化净化器有限责任公司，并分期注入资金2亿元，生产汽车尾气净化催化产品，预计2005年达到生产能力200万套。上海纺织控股集团、太平洋机电集团和华东理工大学于1998年3月签约，共同组建上海华理环保发展有限公司，重点开发和生产以稀土为原料的尾气净化催化剂，工程首期将达到80万立升的催化剂，可为15万辆汽车配备净化装置。中国高科集团有限公司生产的汽车尾气净化器，在98年5月已形成年产20万套的生产能力。其售价在300元～400元之间，仅为国外产品的1/10，各项技术指标均达到国际先进水平。北京蓝天协作技术公司日前开发成功了JLQ汽车尾气净化装置，该产品已成为国家环保局首批指定汽车尾气净化产品之一。该装置采用稀土为催化剂，无机隔热材料为衬垫，适合我国城市汽车低速行驶的污染物的处理。世界{zd0}的汽车排气系统研制开发商美国天纳克汽车公司，也与上海拖拉机内燃机公司正式签约，共同投资创建上海华克排气系统有限公司。该公司是xx中外合资生产汽车尾气催化净化器的厂家，总投资1100万美元，设计年产量为16万套，首批产品将率先供给上海大众的新一代桑塔纳轿车。98年昆明贵金属研究所与世界xx跨国公司美国福特汽车公司达成合作生产“汽车尾气净化器”项目协议。双方联合开发稀土三效催化转化器，并在两年内投产。

可以预测，稀土作为汽车尾气净化催化剂材料，在未来将会有很大的发展。

三、合成橡胶用的稀土催化剂

在化学工业中，稀土催化剂可以把石油提炼工业中的副产品乙烯、丙烯、丁烯和芳香烃等迅速聚合成各种性能的橡胶，并达到同xx橡胶相同的性能。在合成氨工业中采用稀土催化剂可以将反应过程中的一氧化碳和副产物二氧化碳迅速转化为甲烷。

本世纪发展起来的高分子材料工业给人类社会带来了巨大的物质文明，橡胶作为高分子材料的重要组成部分，具有其它材料不可替代的特殊性能，成为国民经济和日常生活中不可缺少的重要物质，橡胶就其来源而言，有合成橡胶和xx橡胶之分。目前，合成橡胶的产量及应用范围都大大超过了xx橡胶，成为重要的合成材料品种并获得了迅速的发展。

合成橡胶是以石油为原料发展起来的新兴石油化学工业。在石油炼制和催化裂化过程中，生成大量有价值的单体如乙烯、丙烯、丁二烯和异戊二烯等，这些均为合成通用橡胶品种的重要单体，这些单体通过聚合方法能够合成高分子化合物。我国在稀土催化合成橡胶方面的研究工作起步较早，不仅将稀土催化剂应用于丁二烯定向聚合，也首次公开报道了稀土催化剂定向聚合异戊二烯。由于各国科学家的共同努力，稀土催化剂的活性不断提高，催化剂应用范围不断扩大。稀土催化聚合的稀土顺丁橡胶在抗疲劳寿命、动态磨耗及生热性能等均优于传统的顺丁橡胶品种。稀土异戊橡胶的性能也达到或超过了同类橡胶水平。

稀土催化剂是一种有独特性质的合成橡胶催化剂。我国稀土资源丰富，随着石油化学工业的发展，提供大量的双烯类的单体。我国是一个xx橡胶资源贫乏的国家，每年要从国外进口大量的橡胶，这为稀土催化合成橡胶工业提供了极好的发展机遇。