功能材料,金属,记忆合金,稀土,应用,趋势

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稀 有 金 属

28卷

(LED)是一种新型的全固态的半导体照明器件,它具有许多其他光源无可比拟的特殊优点,诸如发光效率高、耗电量小、重量轻、寿命长、体积小、无汞无公害等。以上的种种优点使白光LED在液晶背景光源、工矿照明、手术照明、航空机用照明、舞台照明及景观照明等领域有着广阔的应用前景,并可能取代白炽灯和荧光灯而进入寻常家庭,得到极为广泛的应用。白光LED的光效已从1998年5lm WW

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的销售正在以超过100%的速度递增,但商用的PDP荧光材料还存在许多缺点,需要进一步改进。目前,日本三菱化成公司在PDP用荧光材料的研究开发和应用领域处于世界领先水平。国内也有多家单位在从事PDP,FED用荧光材料的研究开发,稀土材料国家工程研究中心承担了国家计委 PDP用荧光粉产业化前期关键技术研究开发 项目,研制的PDP用荧光材料进行了多次涂屏试验,荧光粉的亮度、粒度、发光效率等主要技术指标已达到国际先进水平。

发展到现在的30lm W

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(实验室

已达到50lm W

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),预计3~5年内可达到70lm

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以上,据理论和技术发展分析,白光LED的光

以上。

白光LED的关键材料:荧光粉近几年发展迅

效预计可达到200lm W

4 稀土催化材料

由于稀土与其他金属催化组分具有良好的协同作用,因而稀土催化材料不仅具有良好的催化性能,而且具有良好的抗中毒性能和很高的稳定性。例如铈可变价,具有良好的储放氧功能,广泛应用于汽车尾气净化催化剂中;镧具有很好的稳定性能,已成为催化领域的重要合成元素。

贵金属催化剂是目前催化活性较高的催化材料,但由于贵金属价格昂贵,资源短缺(在我国年产量仅有400kg),难于抵抗900 以上的高温,抗中毒能力和稳定性较差等原因,该材料的应用受到了一定的限制。稀土催化材料能够克服以上诸多缺点,且资源丰富,价格便宜,性能稳定,已成为催化材料的重要补充。美国2000年在催化领域消费稀土高达67%(总消耗量为1万吨),2000年我国在催化领域的稀土用量为4000t,占总消费量的20.8%。随着北京2008奥运会的临近和国民环保意识的增强,稀土催化剂在环保方面的需求及应用还会大幅增长。

然而,稀土汽车尾气净化催化剂还有许多亟待解决的问题。汽车尾气净化催化剂目前要重点解决的问题是:(1)在更宽的空然比的工作范围内,提高对氮氧化物的还原选择性;(2)降低起燃温度,减少冷启动时污染物的排放;(3)提高催化剂的高温稳定性和使用寿命。

天然气催化燃烧催化剂近年来已成为一个研究热点,随着煤和石油资源的日益枯竭,天然气作为一种清洁能源发挥着愈来愈重要的作用。天然气在普通燃烧时,由于操作温度很高(有时近2000 ),x),速,日本的日亚化学和美国的GE公司在这类荧光材料的研究中处于世界领先地位,美国GE公司申请的相关专利最多。目前普遍应用的蓝光LED激发YAG黄色荧光粉基本上能满足白光LED产品的要求,但应进一步提高效率,降低粒度,改善粉体形貌和粒度分布。在 蓝光LED+绿色和红色荧光粉 结构中,绿粉基本能满足要求,但红粉的效率需要有较大的提高。在 紫光LED+三基色荧光粉 结构中,三种荧光粉的效率都比较低,特别是红色荧光粉的效率最低。因此,必须尽快研制效率高、稳定性好的荧光粉、满足半导体照明技术发展的需要。北京有色金属研究总院稀土中心研制的适用于各种蓝光LED芯片激发的系列YAG黄色荧光粉性能优良,已小批量供应国内外LED器件厂家,引起了国际同行的注意。

预计2003年全球半导体照明的市场规模将达2.7亿美元,并且以增长率超过三成的速度逐年递增。在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,半导体照明是被业界看好的发展方向。在未来5~7年内将部分替代传统照明。美国能源部计划到2010年前后,用半导体灯取代55%的白炽灯和荧光灯,每年由于节电可节约350亿美元。7年后半导体照明可形成一个500亿美元的大产业。

显示领域:高清晰度、数字化平板彩色电视机和计算机显示器必将在不久的将来取代普通CRT彩电和显示器进入民用和军用各领域。PDP,FED,CRT背投等新型信息显示用稀土发光材料成为该