摘要：在我国现代社会的发展中，稀有金属元素已成为生活中的一种重要元素，当前其已在我国各行各业中发挥着极其重要的作用，并逐渐在现代生活中得到了广泛的应用与发展。由于稀土元素作为工业合金材料的必要元素之一，其对于合金的稳定性和结构功能性具有非常重要的影响，可以有效的提高有色金属的使用特性。本文分析了有色金属中稀土元素的作用，并对有色金属中稀土元素的化学分析和应用进行了阐述。
关键词：金属；稀土元素；化学分析
随着经济的发展与科学技术的不断进步，越来越多种类的建筑材料出现在人们的生活中袁其中金属材料是被建筑领域应用最广泛的一种。金属材料具有良好的延展温度传感性能，因此建筑施工中往往离不开金属材料的应用。随着金属的来源越来越广泛，很多复杂且不常见的金属种类也出现在了市场中，但是凭借传统的表面特征来分析这些金属材料的性能是不可靠的，需要通过科学的元素化学分析方法来对这些金属材料的内部成分进行分析研究和性能测试，从而更加了解这些金属材料的应用价值与应用领域。
1有色金属中稀土元素的作用
1、稀土通过化学反应可以改变有色金属中杂质的存在状态。有色金属中经常有金属杂质或非金属杂质，稀土元素可以和这些杂质金属进行反应，比如与铁、硅等形成不同的化合物，这样就可以改变铝金属固有的固溶方式，导致它的电阻率不断降低。又比如稀土元素与非金属元素因为化学反应生成高熔点的化合物，这样就导致有色金属的晶粒网络结构进行了细化，有效地稳定了晶界，从而形成高熔点的金属间化合物，提高了有色金属的综合性能。
2、稀土元素的加入可以降低有色金属中氢的含量。因为氢，特别是融入液态金属的氢，会以原子态的形式存在，然后变成高分子，导致有色金属材料出现裂纹等问题，严重降低综合性能，并且损害其加工过程，所以减少有色金属中氢的含量越来越引起科学家的关注。正因为如此，添加适量的稀土元素可以有效地减少氢的含量，比如有研究表明，0.1%～0.3%的稀土可以明显降低铝和其合金中氢的含量，达到了非常好的减氢效果。
3、稀土元素能改变合金的表面张力。只要基体的表面张力有所降低，就可以有效提高金属或者合金的成型性和铸造性，金属的成型性和铸造性是衡量金属及其合金的性能的有效标准之一，大量的文献表明，在铝和铝合金中添加适量的稀土可以有效降低表面张力。
4、稀土的加入可以改变有色金属及其合金的耐高温。在有色金属铝中，加入多种混合的稀土，然后添加到铝中进行试验，研究结果表面，凡是添加了稀土元素的铝无论是在人造海水还是含盐水中，其耐腐蚀性和耐高温氧化都要比没有添加稀土的铝金属好，这个试验可以看出适量稀土混合物的加入可以有效改变有色金属及其合金的耐高温氧化和耐腐蚀性能，而耐高温氧化和耐腐蚀性能是衡量有色金属及其合金的又一有效标准。
2有色金属中稀土元素的化学分析及应用
1、铝合金。在铝合金中稀土元素的化学分析中，通过采用电化学测试的方法，利用铝合金作为电极，将25％的氢氧化钾溶液作为稀土元素化学分析的介质，同时利用金属铂作为另一辅助性电极实验。将纯铝放置在电化学溶液中，并利用丙醇去除掉电极铝合金表面覆盖的反应物，可以发现，稀土元素加入铝合金中后，铝的活性降低，在溶液中不易发生反应，即铝的抗腐蚀能力得到了一定程度的提高。同时稀土元素还对铝合金放电现象起到了一定的抑制作用，使其在强碱笥溶液中具有较好的稳定性。由此实验可以看出，稀土元素的应用，有效的强化了铝合金的性能，提高了铝合金的稳定性，对铝合金的综合性能起到了全面的提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且加入稀土元素后，对于铝参加化学反应能够起到协助作用，并由此产生铝化合物，这些化合物从铝合金析出后，有效的提高了铝合金的强度。另外，稀土能够单独对铝合金起到强化和净化的作用。目前铝合金稀土元素的化学分析和应用在许多方面被广泛应用。
2、铜合金。稀土元素主要包含镧系元素及ⅢB族钇元素，但在铜合金中，镧系元素被广泛应用。其中对La 盐的利用频率较多，可有效提高铜合金的耐腐蚀性。因此，可以选择硝酸溶液作为反应溶液，利用点滴的方法研究稀土元素在铜合金中的反应。首先，对硝酸溶液进行提纯，保持试验温度在恒温的情况下，获取强度转化膜，利用SEM 手段，分析转化膜的元素、性能。转化膜通常体现为铜离子与镧系元素的共同化合物，且其耐腐蚀性能较强，能够有效保护铜合金的内部构造。实验表明，稀土的添加可以提高铜合金的耐腐蚀性。特别是铜合金中对稀土La 盐的利用比较广泛，所以在大电流和高压条件下，经常会采用稀土铜合金铸造。
3、镁合金。将适量的稀土元素加入到镁合金中，可以起到去除氢、氧、硫、铁及杂物的作用，对溶体具有较好的净化效果，这也增强了镁合金的稳定性，使其具有更高的强度和延展性。因此在当前汽车和航天事业中镁合金都有着广泛的应用，有效的确保了所生产出来的零件的稳定性，同时零件在高温、高氧环境下不易发生反应。
4、钨合金。由于钨合金具有较好的耐高温和稳定性，因此在当前许多行业中得以广泛应用。通过在钨合金中加入的稀土元素，可以进一步提高钨合金的强度和延展性。这主要是由于稀土元素进一步细化了钨元素内部的晶粒。对于钨- 铜合金电触头材料，钨- 铜合金具有较高的耐压性和耐电烧蚀性，但结合力较差和局域性能不均匀，针对于这种情况下，可能将适量的稀土元素加入其中，稀土元素能够深入到合金的内部，并对基本晶粒更加分散，起到细化晶粒的作用。而且通过采用不同的添加方式和不同的添加量，对于钨- 铜合金的改性效果也会存在不同。而且随着当前钨- 铜合金材料的不断开发，现代工业对于钨- 铜合金的质量和性能也有了更高的要求，因此通过采用钨- 铜合金中稀土元素的化学分析和应用，可以进一步提高钨- 铜合金的稳定性，使其具有更为广阔的应用前景。在当前我国工业生产中，应用最为广泛的一种钨合金中，其内部含有镍、铁等金属元素，这类钨合金具有高强度的抗拉性和弹性，延展性能十分优越，但却没有磁性，因此一些精密仪器工业中应用十分广泛。通过将稀土元素加入到含有镍和铁等金属元素的钨合金中，能够对其内部组织结构进行细化，进一步提高该类合金的强度和拉伸性能。而且加入稀土元素的种类不同，其对于钨合金性能的改变也会存在差异。但通过稀土元素的加入，有效的提高了钨合金的综合性能，这也使钨基复合材料的应用前景更为广阔。
总之，稀土元素作为金属材料的维生素，可以有效提高有色金属及其合金的强度，细化有色金属的晶粒，同时大量的研究和实践应用表面，稀土元素的加入在镁合金、铝合金、铜合金和钨合金中都取得了很好的时间效果，因此应当加强有色金属中稀土元素的化学分析及其应用的研究力度，从理论的角度分析有色金属中稀土元素的作用，从物理性能、力学性能、化学性能、工艺性能等多方面角度，探讨稀土元素的加入对有色金属性能改变的机理。
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论文作者:肖宁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
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