未來已來，人們已逐漸走近綠色低碳社會(huì)。風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車、智能機(jī)器人、氫能利用、節(jié)能照明、尾氣凈化，稀土在其中發(fā)揮了重要的作用。

稀土，是17種金屬的總稱，包括釔、鈧和15種鑭系元素。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是智能機(jī)器人的核心部件，其關(guān)節(jié)活動(dòng)主要靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，永磁同步伺服電機(jī)是主流，要求有很大的功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。高性能釹鐵硼永磁可以讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)更加輕松、快捷和穩(wěn)健。

在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域稀土也有很多低碳應(yīng)用，如降溫玻璃、尾氣凈化和永磁電機(jī)等。長(zhǎng)期以來，鈰（Ce）作為汽車玻璃添加劑，不僅能防紫外線，還可降低車內(nèi)溫度，從而節(jié)約空調(diào)用電。當(dāng)然最重要的是尾氣凈化，目前大量的鈰稀土尾氣凈化劑正有效防止大量車輛廢氣排到空氣中。稀土還有很多很多在低碳綠色技術(shù)上的應(yīng)用。

稀土應(yīng)用很廣泛是因?yàn)樗鼈兙哂蟹浅?yōu)良的熱電磁光性能。特殊的電子結(jié)構(gòu)賦予了稀土元素豐富多彩的性質(zhì)，特別是稀土元素都有4f電子亞層，這個(gè)亞層，有時(shí)也叫做“能級(jí)”。4f電子亞層不但有奇妙的7個(gè)能級(jí)，而且外圍還有5d和6s兩層“能級(jí)”防護(hù)罩。這7個(gè)能級(jí)就像金剛葫蘆娃，千姿百態(tài)，精彩紛呈。7個(gè)能級(jí)上的未成對(duì)電子不但自轉(zhuǎn)，還在繞核公轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了不同的磁矩，生成了不同軸向的磁體。這些微磁場(chǎng)配上兩層保護(hù)罩的加持，磁性非常好。科學(xué)家利用稀土金屬的這些磁性制造出性能優(yōu)異的磁體，簡(jiǎn)稱為“稀土永磁體”。稀土奧妙無(wú)窮的性質(zhì)，至今科學(xué)家們還在積極地探索和發(fā)現(xiàn)。

粘接釹磁體性能工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、體積小、精度高、磁場(chǎng)均勻穩(wěn)定，主要用于信息技術(shù)、辦公自動(dòng)化、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域。熱壓釹磁體，具有致密度高、取向度高、耐蝕性好、矯頑力高等優(yōu)點(diǎn)。

未來，稀土將在建設(shè)人類低碳智能化的進(jìn)程中發(fā)揮更加重要的作用。

（文/吳西順，中國(guó)地質(zhì)圖書館情報(bào)研究室副研究員，王莉，中國(guó)地質(zhì)圖書館科學(xué)普及室副研究員）