稀土納米永磁材料的制備方式主要有機械合金化和急冷凝固制成非晶合金,再經(jīng)熱處理析出納米結(jié)晶兩種方式。機械合金化法是在高能球磨機內(nèi)使粉末反復(fù)地歷焊接、斷裂而制備的。德國西門子公司采用機械合金法及隨后進行固態(tài)反應(yīng)的方法研制出稀土納米永磁材料,如Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ和Ｓｍ-Ｆｅ-Ｎ磁體。制備Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ粉時,先用機械合金化法制得球磨粉Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ(晶粒50ｎｍ),經(jīng)過退火就可得到各向同性納米磁粉。這種磁粉加入樹脂,可得粘結(jié)型ＭＭ1永磁材料,其矯頑力為158ｋＡ ｃｍ。各向同性磁粉用軸熱壓成型法制得各向同性ＭＭ2壓制磁體,進行熱壓可制得致密的磁體(ＭＭ2),其矯頑力為16 1ｋＡ ｃｍ。各向同性磁粉采用模壓鐓鍛,經(jīng)熱變形織構(gòu)化,可制得各向異性磁體ＭＭ3,其矯頑力為10 7ｋＡ ｃｍ。

   山東冶金學(xué)院等單位研制出“高性能納米雙相釹鐵硼磁粉及粘結(jié)磁體”,含45%Ｎｄ并加入Ｃｏ、Ｄｙ、Ｓｉ、Ｃａ等微量元素,采用快淬工藝形成非晶材料,通過不同溫度和時間進行處理,生產(chǎn)具有納米雙相復(fù)合結(jié)構(gòu)的高剩磁、中矯頑力的高性能快淬磁粉,現(xiàn)已生產(chǎn)出高性能的永磁體。

    2 4　稀土納米發(fā)光材料
               
    納米稀土發(fā)光材料的顆粒尺度通常小于激發(fā)或發(fā)射光波的波長,因此光場在微粒范圍內(nèi)可以近似為均勻的,不存在對光波的限域作用引起的微腔效應(yīng),對超細顆粒而言,尺寸變小,其比表面積亦顯著增加,產(chǎn)生大的表面態(tài)密度[8-9]。這兩方面的綜合作用使稀土納米發(fā)光材料表現(xiàn)出很多獨特的性質(zhì),將更有利于發(fā)現(xiàn)新的發(fā)光材料和新的特點。

    紅色熒光粉是利用Ｅｕ3+作為激活劑,Ｙ2Ｏ3Ｓ等為基體,其質(zhì)量決定了彩色電視和稀土三基色節(jié)能燈的質(zhì)量,但由于Ｙ、Ｅｕ價格昂貴,使材料的應(yīng)用受到一定限制,因此為了提高紅粉的發(fā)光性能,將稀土氧化物納米化,同時盡量減少稀土用量或?qū)ふ伊畠r材料以替代紅粉中較昂貴的稀土原料。由于納米熒光粉的比表面積增大,發(fā)光顆粒數(shù)增加,從而可以減少稀土三基色熒光粉的用量,致使成本降低。實驗表明[2],用粒徑小于40ｎｍ的稀土納米氧化物涂在投影屏上,其視場角度增大,接近180°觀察,視屏仍然清晰且亮度不減,顏色鮮艷,可用于背投彩電顯示屏。此項技術(shù)由中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研制成功,其價格僅為國外進口的一半。[16～18]

    納米ＣｅＯ2[10]有寬帶強吸收能力,而對可見光卻幾乎不吸收,因此如在玻璃中摻入納米ＣｅＯ2,則可使玻璃具有防紫外線功能,同時又不影響玻璃的透光性。納米ＣｅＯ2還用于吸收熒光燈管中的185ｎｍ短波紫外線,以提高燈管壽命。另外納米Ｎｄ2Ｏ3在可見光范圍內(nèi)具有豐富的吸收響應(yīng),其最典型的應(yīng)用是ＹＡＧ:Ｎｄ(Ｙ3Ａｌ5Ｏ12:Ｎｄ3+)激光器,納米Ｎｄ2Ｏ3的光學(xué)特性使得ＹＡＧ:Ｎｄ激光器具有較大的受激輻射面積,從而激發(fā)效率高,輸出功率大。

    稀土納米發(fā)光材料受納米尺寸效應(yīng)的影響,呈現(xiàn)出很多不同于體相材料的光譜特性。如電荷遷移態(tài)的紅移,發(fā)射峰譜線的寬化,猝滅濃度的升高,熒光壽命和量子效率的改變等等[11]。目前對稀土納米材料發(fā)光性質(zhì)發(fā)生變化的機理還仍然是眾說紛紜,還沒有建立一套有指導(dǎo)意義的系統(tǒng)的理論,需要對這方面進行更加深入地研究以便為稀土納米發(fā)光材料的應(yīng)用提供理論和實驗依據(jù)。