淺談有色金屬中稀土元素的化學分析

陳貴青

（甘肅稀土新材料股份有限公司，甘肅 白銀 730922）

隨著我國工業的崛起，很多工程對有色金屬的需求越來越多。目前，有色金屬在我國很多重要產業中都有應用，它的顯著特點使其應用范圍越來越廣。稀土元素作為有色金屬的重要組成部分，被稱為“工業維生素”，可見其對于有色金屬有著特殊的作用和意義。因此，對有色金屬中的稀土元素進行化學分析，進而使有色金屬在工業中能夠良好的應用前景。

1 稀土元素在有色金屬中的作用

1.1 稀土元素可以改變有色金屬中雜質的存在狀態

稀土元素在有色金屬中所起的作用是其他元素不能替代的，它可以改變有色金屬中雜質的存在狀態。一般而言，有色金屬中除了具有有用的元素外，還會存在一部分雜質。而其中的稀土元素可以跟有色金屬中的雜質進行相關反應，從而改變雜質的狀態，降低金屬的電阻率[1]。例如，稀土元素可以與非金屬雜質的元素進行化學反應，就可以生成熔點高的化合物，細化有色金屬的晶粒網絡結構，從而穩定了晶界并且形成高熔點的金屬化合物，使有色金屬的性能得到穩定與提高。

1.2 稀土元素可以降低有色金屬中氫的含量

一般來說，金屬物質中的氫大部分會以原子態的形式存在，它極易由原子形態變成高分子形態，而高分子形態的氫會使有色金屬物質發生裂紋、裂縫等不良的情況，大大降低了有色金屬的使用性能。經相關調查，稀土元素可以與有色金屬中的氫發生化學反應，從而降低氫元素在有色金屬重的含量，以保障有色金屬的可用性和有效性，能夠有效地避免有色金屬材料容易出現裂紋的問題。所以說，在金屬中添加適量的稀土元素能夠有效地降低氫的比例，是金屬材料得到更好地利用。例如，經研究表明，0.1%～0.3%的稀土可以明顯降低鋁和其合金中氫的含量，從而實現鋁合金的廣泛應用。

1.3 稀土元素能降低合金的表面張力

一般來說，有色金屬的高效成型性和鑄造性對于其擴大應用范圍具有重要的作用，同時也是衡量金屬及其合金的性能的有效標準之一。因此，加強合金的成型性和鑄造性對于相關企業來說非常重要，對于合金的發展前景也大有裨益。經相關研究表明，要想有效地提高金屬或者合金的成型性和鑄造性，可以通過降低金屬材料表面的張力來實現這種效果。而實驗發現稀土元素跟部分合金產生化學后可以降低金屬的表面張力，例如將適量的稀土添加到鋁和鋁合金中，可以發現鋁和鋁合金的表明張力得到了一定程度的降低。

1.4 稀土元素能夠加強有色金屬的耐高溫、氧化、腐蝕性

經相關研究表明，稀土元素能夠加強金屬及其合金的耐高溫、氧化、腐蝕性能，對于有色金屬及其合金的應用具有積極促進的作用和意義。相關實驗表明，添加稀土元素的有色金屬及其合金在耐高溫氧化以及抗腐蝕性方面比一般的金屬及其合金要更強一些。目前，很多金屬及其合金中都添加了相關的稀土元素，增強了其性能，擴大了其應用范圍，發揮了其應有的性能，使其得到了更廣闊的發展。

2 有色金屬中稀土元素的化學分析

2.1 鋁合金中稀土元素的化學分析

在對鋁合金中的稀土元素進行具體的化學分析時，需要利用電化學實驗的方法。在進行實驗的過程中，需要將鋁合金作為電極，將氫氧化鉀作為介質，通過具體的試驗實施的結果表明：第一，將稀土元素加入金屬鋁及其鋁合金中，一定程度上阻止了鋁離子發生電離，使得鋁離子不能自由移動，也就降低了鋁合金的被腐蝕情況，從而加強了鋁合金的耐腐蝕性能。第二，將稀土元素加入金屬鋁及其鋁合金中，在一定程度上降低了合金的放電現象，從而使鋁合金元素分布更加均勻，使用性能更加良好。第三，將稀土元素加入金屬鋁及其鋁合金中，一定程度上抑制了試驗中鋁的極化能力，從而提高了鋁合金的穩定性和可靠性，在一定程度上增強了鋁合金的全方面的性能。

2.2 鎢合金中稀土元素的化學分析

在對鎢合金中的稀土元素進行具體的化學分析時，需要作出相關的研究與調查。一般來說，鎢合金耐高溫性和穩定性比較良好，在我國的很多行業中都與應用。如果將稀土元素加入到鎢合金當中，稀土元素可以細化鎢元素內部的晶粒，從而就能夠進一步加強鎢合金的強度、延展性以及提高其他的性能。例如，將適量的稀土元素加人到鎢一銅合金當中，稀土元素能夠細化合金的基本晶粒，這樣不但能夠提高鎢一銅合金的耐壓性和耐電燒蝕性，同時也能夠增強其結合力以及局域性能的穩定。

2.3 鎂合金中稀土元素的化學分析

在對鎂合金中的稀土元素進行具體的化學分析時，也需要作出實驗分析與探究。通過相關化學實驗表明，如果將適量的稀土元素加人到鎂合金中，能夠對鎂合金起到去除雜質的作用，能夠凈化鎂合金中的氫、氧、硫等元素，從而增強鎂合金的穩定性和可靠性。同時，稀土元素能夠使鎂合金的強度和延展性得到有效提升。因此，由于鎂合金的穩定性，使其在我國的很多產業中都有著廣泛的應用，例如我國的汽車行業和航天事業中。利用鎂合金生產出的相關構件都有著穩定的性能，不管在高溫條件還是腐蝕性環境中，它都能夠保持自己的性能，具有很強的耐高溫氧化和抗腐蝕性能。

2.4 銅合金中稀土元素的化學分析

在對銅合金中的稀土元素進行具體的化學分析時，需要通過硝酸點滴法來進行相關實驗進行探究。在進行相關的試驗時，將稀土元素加入到銅合金中，通過SEM的環境，能夠分析帶有銅合金的薄膜的影響。通過相關實驗得出，稀土元素的添加能夠提高銅合金的抗腐蝕性，增強其原有的相關特性。

3 結語

綜上所述，稀土元素對于提高相關金屬合金的應用具有積極促進的作用。通過相關實驗分析，稀土元素與鎢合金、銅合金、鋁合金以及鎂合金的化學反應表明稀土元素能夠增強有色金屬的性能，對其結構穩定性、耐久性、抗腐蝕、抗氧化性能的改善和提升發揮了一定程度的作用。同時，對有色金屬中的稀土元素進行化學分析也為我國相關工業的可持續的發展提供了支持。