Word納米稀土材料是大勢所趨制備永磁納米顆粒是技術(shù)關(guān)鍵稀土納米材料及應(yīng)用已成為當(dāng)前的一個熱點，其原因在于該材科集稀土特性和納米特性于一體，完全可以肯定的預(yù)見能夠開創(chuàng)出非稀土納米材料和稀土非納米材料所不具有的綜合優(yōu)良特性，其應(yīng)用前景巨大。稀土納米材料種類繁多、應(yīng)用方面很廣。

納米稀土材料是稀土工業(yè)發(fā)展趨勢

發(fā)展納米稀土材料是稀土工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，通過將稀土與納米技術(shù)相結(jié)合，可以最大程度地發(fā)揮出稀土材料的優(yōu)異性能，促進我國稀土產(chǎn)業(yè)升級，未來市場前景十分可觀。

我國是全球稀土儲量及供應(yīng)量最大的國家，但長期以來，稀土資源被過度開發(fā)。2021-2022年中國稀土納米材料化學(xué)行業(yè)專項調(diào)研及投資價值預(yù)測報告表明，我國稀土儲量約占世界總儲量的36%，市場供應(yīng)量卻達85%以上。

我國稀土價格與價值背離嚴重，未來還需加大研發(fā)真正高附加值的稀土應(yīng)用產(chǎn)品，改變低價供應(yīng)稀土初級原料的處境。在此背景下，發(fā)展納米稀土材料成為必然選擇。

納米材料具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)，可與稀土元素獨特的電子層機構(gòu)特點相結(jié)合，從而開發(fā)出不同用途的納米稀土材料。

目前，主要有五種極具潛力的納米稀土材料，分別是納米氧化鈰紫外遮蔽材料、納米稀土拋光材料、納米稀土催化材料、納米稀土發(fā)光材料及納米晶稀土永磁材料。

納米氧化鈰被譽為第三代紫外隔離劑，具有良好的隔離效果、高透過率。在化妝品中，必須使用低催化活性的納米氧化鈰作為紫外隔離劑。因此，納米氧化鈰紫外遮蔽材料市場關(guān)注度、認可度較高。

集成電路集成度不斷提高，需要有新的材料用于集成電路芯片制造工藝。新材料對拋光液提出更高要求，半導(dǎo)體稀土拋光液需滿足這一要求，并具備更快拋光速度及更少拋光量，納米稀土拋光材料有廣闊市場。

汽車保有量的大幅增長，造成嚴重的大氣污染，安裝汽車尾氣凈化催化器是治理尾氣污染最有效的方式。在提高尾氣凈化質(zhì)量上，納米鈰鋯復(fù)合氧化物起著重要作用。

納米稀土發(fā)光材料應(yīng)用更為廣泛，如發(fā)光、顯示、光信息傳遞、太陽能光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域，同時也是醫(yī)療健康、粒子探測和記錄、光電子器件及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的支撐材料。

納米晶稀土永磁材料是最具有產(chǎn)業(yè)化前景的納米磁性功能材料，前景十分樂觀。

綜上，發(fā)展納米稀土材料是大勢所趨，未來需要考慮結(jié)合市場需求實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，重點發(fā)展上述五種最具潛力的納米稀土材料。

制備稀土永磁納米顆粒的技術(shù)關(guān)鍵

當(dāng)磁性材料的尺寸降低到納米尺度時，會具有一些不同于塊體材料的特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)。永磁納米顆?；虮∑诒姸囝I(lǐng)域具有重要應(yīng)用。例如，稀土永磁顆粒薄膜，無需高溫退火即可獲得優(yōu)異的永磁性能，在磁性微機電系統(tǒng)中獲得特殊用途;稀土永磁納米顆粒各向異性高，鐵磁-超順磁臨界尺寸低，可提高鐵磁流體的性能;稀土永磁納米顆粒鐵磁-超順磁臨界尺寸低于現(xiàn)有磁記錄材料臨界尺寸，可用于超高密度磁記錄，突破現(xiàn)有磁記錄材料存儲密度極限;等等。

然而，制備各向異性磁性納米永磁顆粒卻是一個很大的挑戰(zhàn)。雖然軟磁納米顆粒可以通過物理和化學(xué)方法合成，但是，稀土硬磁納米顆粒的制備一直是個難題。其主要原因在于稀土極易氧化，且成分較為復(fù)雜。雖然磁控濺射或蒸發(fā)法可以制備稀土永磁納米顆粒，但對實驗條件要求高，難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。采用傳統(tǒng)的高能球磨技術(shù)通?？梢垣@得粒度達到亞微米級的粉末，但是很難再通過調(diào)整球磨工藝參數(shù)(如延長球磨時間等)方法使粉末粒度進一步減少。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)采用表面活性劑輔助球磨法可以成功制備出高性能的稀土永磁納米顆粒。在傳統(tǒng)的干磨或濕磨中，破碎的顆粒由于高的表面能會再次產(chǎn)生冷焊，所以顆粒很難進一步細化。表面活性劑輔助球磨是在濕磨中加入表面活性劑，表面活性劑附著在顆粒表面，降低表面能，阻止冷焊發(fā)生，從而可以把顆粒細化到納米尺度。表面活性劑在表面活性劑輔助球磨工藝中起到許多重要的作用：除了阻止冷焊，使顆粒進一步細化之外，還因為附著在納米顆粒表面，使其更長時間懸浮在溶劑中，可對不同尺寸納米顆粒進行更好地分離;作為表面潤滑劑，在球磨中會導(dǎo)致顆粒不同的解離和破碎過程，獲得不同形貌納米材料，也對納米顆粒具有保護作用。大量的研究和試驗表明，采用適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┖陀袡C溶劑作為介質(zhì)進行球磨是目前制備稀土永磁納米顆粒的最好方法，該方法阻止球磨過程中粉末團聚和冷焊的發(fā)生，從而十分有效地減小粒徑，并能減小顆粒間的摩擦作用，防止球磨中細小顆粒的氧化。該方法已被成功用于制備小于10納米的納米顆粒和幾十納米的納米片，直接獲得了具有高矯頑力的Sm-Co和Nd-Fe-B各向異性納米片狀材料。重要的是，表面活性劑輔助球磨工藝相對簡單，更有希望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。而且，該工藝其加工過程完全在室溫甚至低溫下進行，所以特別適合于化學(xué)性質(zhì)活潑的稀土納米材料的制備。

不過，表面活性劑輔助球磨技術(shù)雖然可以獲得尺寸低到幾個納米的永磁顆粒，