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第1章 绪论 1

1.1 稀土元素及其电子层结构 1

1.1.1 稀土元素 1

1.1.2 稀土元素的电子层结构 2

1.2 稀土元素的物理化学性质 3

1.2.1 稀土元素的物理性质 3

1.2.2 稀土元素的电学性质 4

1.2.3 稀土元素的光学性质 4

1.2.4 稀土元素的化学性质 5

1.3 稀土材料应用现状与展望 6

1.3.1 稀土在传统材料领域的应用 8

1.3.2 稀土在新材料领域的应用 9

第2章 稀土永磁材料 17

2.1 磁学基础 19

2.1.1 磁学量的定义 19

2.1.2 原子磁矩 20

2.2 稀土永磁材料基本概念 24

2.2.1 物质的磁性 24

2.2.2 永磁材料的磁参量 25

2.2.3 自发磁化理论要点 28

2.3 稀土永磁材料分类 31

2.3.1 稀土永磁合金分类 32

2.3.2 稀土永磁材料发展及应用历史 33

2.4 第一代稀土永磁材料 35

2.4.1 SmCo5永磁材料的成分与磁性能的关系 36

2.4.2 SmCo5永磁合金的750℃回火效应 36

2.4.3 SmCo5合金烧结和热处理工艺与磁性能的关系 39

2.4.4 PrCo5和（Sm,Pr）Co5永磁材料 43

2.4.5 MMCo5和Ce（Co,Cu,Fe）5永磁材料 45

2.5 稀土第二代2:17型Sm（Co,Cu,Fe,Zr）z永磁材料 46

2.5.1 合金磁性能与热处理工艺 47

2.5.2 合金组分对Sm（Co,Cu,Fe,Zr）7.4 永磁合金磁性能影响 48

2.6 第三代稀土永磁材料 51

2.6.1 NdFeB永磁材料相结构和磁性能 52

2.6.2 影响Nd-Fe-B永磁体性能的因素 55

2.6.3 烧结永磁材料的成分与性能 58

2.6.4 Nd-Fe-B系永磁材料的烧结、热处理原理与技术 61

2.6.5 RE2Fe14B化合物的居里温度和磁极化强度 65

2.6.6 烧结Nd-Fe-B系永磁材料的矫顽力 69

2.7 Sm-Fe-N系永磁材料 72

2.7.1 Sm2Fe17Nx合金的晶体结构和磁性能 72

2.7.2 Sm2Fe17化合物的氮化过程 73

2.7.3 Sm-Fe-N磁体的制造工艺 74

第3章 稀土磁致伸缩材料 76

3.1 概述 76

3.2 稀土磁致伸缩效应及机理 78

3.2.1 磁致伸缩效应 78

3.2.2 磁致伸缩起源与机理 79

3.2.3 实用的磁致伸缩材料必须具备的条件 82

3.3 REGMM的晶体结构和技术参数 82

3.3.1 REFe2化合物的晶体结构 82

3.3.2 REFe2化合物的易磁化方向 82

3.3.3 REGMM技术参数 83

3.4 Tb-Dy-Fe系合金的磁致伸缩材料 84

3.4.1 Tb-Dy-Fe系合金的磁致伸缩特性 84

3.4.2 磁致伸缩与合金组成的关系 85

3.4.3 磁致伸缩与温度的关系 85

3.5 稀土磁致伸缩材料的制备 85

3.6 稀土磁致伸缩的应用 86

3.6.1 磁致伸缩材料的应用基础 86

3.6.2 声学领域的应用 87

3.6.3 伺服领域的应用 88

3.6.4 力学传感领域 89

第4章 稀土磁制冷材料 90

4.1 磁制冷基本原理 90

4.1.1 磁热效应原理 91

4.1.2 磁热效应的测试方法 93

4.2 磁制冷循环 94

4.3 稀土磁制冷材料 95

4.3.1 磁制冷材料的选择依据 95

4.3.2 稀土磁制冷材料的主要分类 96

4.4 稀土磁制冷研究应用 101

第5章 稀土磁光材料 104

5.1 光的偏振和磁光效应 104

5.1.1 光的偏振 104

5.1.2 磁光效应及其表征 105

5.1.3 稀土磁光的来源 108

5.2 稀土铁石榴石磁光材料 109

5.2.1 稀土铁石榴石磁光材料的结构特征 109

5.2.2 钇铁石榴石磁光材料 111

5.2.3 高掺Bi系列稀土铁石榴石磁光材料 112

5.2.4 掺Ce系列稀土铁石榴石磁光材料 112

5.2.5 钇钆复合石榴石磁光材料 113

5.3 稀土石榴石单晶及薄膜磁光材料 113

5.3.1 稀土石榴石单晶磁光材料 113

5.3.2 稀土薄膜磁光材料 114

5.4 稀土磁光材料的制备 117

5.4.1 高温溶液（助溶剂）法 117

5.4.2 等温浸渍液相外延法 118

5.4.3 溅射法 118

5.4.4 真空蒸发 119

5.5 稀土磁光材料的应用及发展 119

5.5.1 磁光材料的应用 119

5.5.2 磁光材料的发展趋势 122

第6章 稀土磁泡材料 123

6.1 磁泡材料的构造和特性 123

6.1.1 磁泡的构成 123

6.1.2 磁泡的特性 124

6.2 磁泡材料应具备的条件 125

6.3 磁泡材料 126

6.4 磁泡器件的制作 127

6.4.1 GGG单晶的生长 128

6.4.2 GGG基片制备 128

6.4.3 磁泡外延膜制备 129

6.5 磁泡技术的发展 130

6.6 稀土磁泡材料及应用 131

第7章 稀土发光材料 133

7.1 发光现象及发光材料的技术参数 133

7.1.1 发光现象 133

7.1.2 发光材料基本概念 138

7.1.3 彩色光的三基色原理和色度图 144

7.2 稀土元素的发光特点 146

7.2.1 稀土的电子层结构和光谱特性 146

7.2.2 非正常价态稀土离子的光谱特性 150

7.2.3 稀土发光材料的优点 151

7.2.4 稀土发光材料的主要类型 152

7.3 稀土光致发光材料 153

7.3.1 灯用稀土发光材料 153

7.3.2 PDP发光材料 164

7.3.3 长余辉发光材料 171

7.3.4 上转换发光材料 180

7.4 阴极射线发光材料 185

7.4.1 CRT显示原理 185

7.4.2 阴极射线荧光粉 189

7.5 稀土电致发光材料 195

第8章 稀土储氢材料 198

8.1 储氢材料概述 198

8.2 稀土储氢电极合金的基本物理和化学性质 200

8.2.1 储氢合金的化学和热力学原理 200

8.2.2 储氢合金主要性能 203

8.2.3 储氢合金的吸氢反应机理 208

8.2.4 储氢合金中氢的位置 208

8.2.5 储氢合金电化学原理 209

8.3 储氢合金分类及研究现状 212

8.3.1 稀土系AB5型储氢合金 213

8.3.2 AB2型Laves相储氢合金 219

8.3.3 AB型储氢合金 221

8.3.4 Mg基A2B型储氢合金 222

8.3.5 V基固溶体型储氢合金 223

8.4 储氢合金的制备方法及表面处理 226

8.4.1 储氢合金的主要制备方法 226

8.4.2 储氢合金的表面处理 234

8.4.3 在储氢材料的实际应用中的问题 240

8.5 储氢合金的其他应用 241

第9章 稀土催化材料 244

9.1 稀土裂化催化剂 245

9.1.1 催化裂化工艺及裂化催化剂 245

9.1.2 裂化催化剂中的发展及应用 246

9.1.3 稀土裂化催化剂的应用及发展 247

9.1.4 金属钝化剂 251

9.2 稀土化工催化材料 252

9.2.1 稀土在化工催化材料中的作用 252

9.2.2 稀土有机化工催化材料 256

9.2.3 稀土无机化工催化材料 258

9.3 稀土合成橡胶催化剂 259

9.3.1 合成橡胶稀土催化剂的组成及影响因素 260

9.3.2 稀土催化合成橡胶的结构与性能 263

9.3.3 合成橡胶用稀土体系的特点 265

9.4 稀土催化剂在汽车尾气催化剂中的应用 266

9.4.1 汽车尾气净化催化剂的研究和发展 267

9.4.2 稀土对净化催化剂的作用 268

9.4.3 稀土尾气净化催化剂展望 270

第10章 稀土玻璃与抛光粉 272

10.1 稀土在光学玻璃中的作用 272

10.1.1 稀土光学玻璃的组成及结构 272

10.1.2 稀土在玻璃结构中的作用 273

10.1.3 稀土在光学玻璃中的作用 274

10.1.4 稀土光学玻璃工艺特点 275

10.2 稀土光学功能玻璃 276

10.2.1 稀土光学眼镜玻璃 276

10.2.2 稀土有色光学玻璃 277

10.2.3 稀土红外光学玻璃 278

10.2.4 稀土光敏玻璃和光致变色玻璃 279

10.2.5 稀土磁光玻璃 280

10.2.6 稀土防辐射及耐辐射玻璃 281

10.2.7 稀土发光玻璃 282

10.2.8 稀土激光玻璃 283

10.3 稀土玻璃光纤 283

10.3.1 稀土氧化物玻璃光纤 284

10.3.2 稀土氟化物玻璃光纤 286

10.3.3 稀土氟化物玻璃光纤的应用 288

10.4 稀土抛光材料 289

10.4.1 稀土抛光粉的抛光机理和抛光工艺 290

10.4.2 稀土抛光粉的种类和制备方法 291

10.4.3 稀土抛光粉的性能与生产状况 294

第11章 稀土超导材料 297

11.1 超导材料概述 297

11.1.1 超导材料发展概况 297

11.1.2 超导材料的基本物理性质 298

11.2 低温超导材料 301

11.2.1 金属元素超导体 301

11.2.2 合金超导体 301

11.2.3 化合物超导体 302

11.2.4 其他超导体 303

11.3 高温超导材料 303

11.3.1 YBa2Cu3O7—δ系 304

11.3.2 BiSrCaCuO和TlBaCaCuO化合物 306

11.4 超导材料的制备及应用 306

11.4.1 超导材料的制备 306

11.4.2 超导材料主要应用领域 308

11.4.3 展望 311

参考文献 313

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