稀土推动低碳智能化进程

未来已来，人们已逐渐走近绿色低碳社会。风力发电、新能源汽车、智能机器人、氢能利用、节能照明、尾气净化，稀土在其中发挥了重要的作用。

稀土，是17种金属的总称，包括钇、钪和15种镧系元素。驱动电机是智能机器人的核心部件，其关节活动主要靠驱动电机来实现，永磁同步伺服电机是主流，要求有很大的功率质量比和扭矩惯量比、高起动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。高性能钕铁硼永磁可以让机器人运动更加轻松、快捷和稳健。

在传统汽车领域稀土也有很多低碳应用，如降温玻璃、尾气净化和永磁电机等。长期以来，铈（Ce）作为汽车玻璃添加剂，不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。当然最重要的是尾气净化，目前大量的铈稀土尾气净化剂正有效防止大量车辆废气排到空气中。稀土还有很多很多在低碳绿色技术上的应用。

稀土应用很广泛是因为它们具有非常优良的热电磁光性能。特殊的电子结构赋予了稀土元素丰富多彩的性质，特别是稀土元素都有4f电子亚层，这个亚层，有时也叫做“能级”。4f电子亚层不但有奇妙的7个能级，而且外围还有5d和6s两层“能级”防护罩。这7个能级就像金刚葫芦娃，千姿百态，精彩纷呈。7个能级上的未成对电子不但自转，还在绕核公转，产生了不同的磁矩，生成了不同轴向的磁体。这些微磁场配上两层保护罩的加持，磁性非常好。科学家利用稀土金属的这些磁性制造出性能优异的磁体，简称为“稀土永磁体”。稀土奥妙无穷的性质，至今科学家们还在积极地探索和发现。

粘接钕磁体性能工艺简单、造价低廉、体积小、精度高、磁场均匀稳定，主要用于信息技术、办公自动化、消费类电子等领域。热压钕磁体，具有致密度高、取向度高、耐蚀性好、矫顽力高等优点。

未来，稀土将在建设人类低碳智能化的进程中发挥更加重要的作用。（文/吴西顺，中国地质图书馆情报研究室副研究员，王莉，中国地质图书馆科学普及室副研究员）

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