浅谈有色金属中稀土元素的化学分析

陈贵青

（甘肃稀土新材料股份有限公司，甘肃 白银 730922）

随着我国工业的崛起，很多工程对有色金属的需求越来越多。目前，有色金属在我国很多重要产业中都有应用，它的显著特点使其应用范围越来越广。稀土元素作为有色金属的重要组成部分，被称为“工业维生素”，可见其对于有色金属有着特殊的作用和意义。因此，对有色金属中的稀土元素进行化学分析，进而使有色金属在工业中能够良好的应用前景。

1 稀土元素在有色金属中的作用

1.1 稀土元素可以改变有色金属中杂质的存在状态

稀土元素在有色金属中所起的作用是其他元素不能替代的，它可以改变有色金属中杂质的存在状态。一般而言，有色金属中除了具有有用的元素外，还会存在一部分杂质。而其中的稀土元素可以跟有色金属中的杂质进行相关反应，从而改变杂质的状态，降低金属的电阻率[1]。例如，稀土元素可以与非金属杂质的元素进行化学反应，就可以生成熔点高的化合物，细化有色金属的晶粒网络结构，从而稳定了晶界并且形成高熔点的金属化合物，使有色金属的性能得到稳定与提高。

1.2 稀土元素可以降低有色金属中氢的含量

一般来说，金属物质中的氢大部分会以原子态的形式存在，它极易由原子形态变成高分子形态，而高分子形态的氢会使有色金属物质发生裂纹、裂缝等不良的情况，大大降低了有色金属的使用性能。经相关调查，稀土元素可以与有色金属中的氢发生化学反应，从而降低氢元素在有色金属重的含量，以保障有色金属的可用性和有效性，能够有效地避免有色金属材料容易出现裂纹的问题。所以说，在金属中添加适量的稀土元素能够有效地降低氢的比例，是金属材料得到更好地利用。例如，经研究表明，0.1%～0.3%的稀土可以明显降低铝和其合金中氢的含量，从而实现铝合金的广泛应用。

1.3 稀土元素能降低合金的表面张力

一般来说，有色金属的高效成型性和铸造性对于其扩大应用范围具有重要的作用，同时也是衡量金属及其合金的性能的有效标准之一。因此，加强合金的成型性和铸造性对于相关企业来说非常重要，对于合金的发展前景也大有裨益。经相关研究表明，要想有效地提高金属或者合金的成型性和铸造性，可以通过降低金属材料表面的张力来实现这种效果。而实验发现稀土元素跟部分合金产生化学后可以降低金属的表面张力，例如将适量的稀土添加到铝和铝合金中，可以发现铝和铝合金的表明张力得到了一定程度的降低。

1.4 稀土元素能够加强有色金属的耐高温、氧化、腐蚀性

经相关研究表明，稀土元素能够加强金属及其合金的耐高温、氧化、腐蚀性能，对于有色金属及其合金的应用具有积极促进的作用和意义。相关实验表明，添加稀土元素的有色金属及其合金在耐高温氧化以及抗腐蚀性方面比一般的金属及其合金要更强一些。目前，很多金属及其合金中都添加了相关的稀土元素，增强了其性能，扩大了其应用范围，发挥了其应有的性能，使其得到了更广阔的发展。

2 有色金属中稀土元素的化学分析

2.1 铝合金中稀土元素的化学分析

在对铝合金中的稀土元素进行具体的化学分析时，需要利用电化学实验的方法。在进行实验的过程中，需要将铝合金作为电极，将氢氧化钾作为介质，通过具体的试验实施的结果表明：第一，将稀土元素加入金属铝及其铝合金中，一定程度上阻止了铝离子发生电离，使得铝离子不能自由移动，也就降低了铝合金的被腐蚀情况，从而加强了铝合金的耐腐蚀性能。第二，将稀土元素加入金属铝及其铝合金中，在一定程度上降低了合金的放电现象，从而使铝合金元素分布更加均匀，使用性能更加良好。第三，将稀土元素加入金属铝及其铝合金中，一定程度上抑制了试验中铝的极化能力，从而提高了铝合金的稳定性和可靠性，在一定程度上增强了铝合金的全方面的性能。

2.2 钨合金中稀土元素的化学分析

在对钨合金中的稀土元素进行具体的化学分析时，需要作出相关的研究与调查。一般来说，钨合金耐高温性和稳定性比较良好，在我国的很多行业中都与应用。如果将稀土元素加入到钨合金当中，稀土元素可以细化钨元素内部的晶粒，从而就能够进一步加强钨合金的强度、延展性以及提高其他的性能。例如，将适量的稀土元素加人到钨一铜合金当中，稀土元素能够细化合金的基本晶粒，这样不但能够提高钨一铜合金的耐压性和耐电烧蚀性，同时也能够增强其结合力以及局域性能的稳定。

2.3 镁合金中稀土元素的化学分析

在对镁合金中的稀土元素进行具体的化学分析时，也需要作出实验分析与探究。通过相关化学实验表明，如果将适量的稀土元素加人到镁合金中，能够对镁合金起到去除杂质的作用，能够净化镁合金中的氢、氧、硫等元素，从而增强镁合金的稳定性和可靠性。同时，稀土元素能够使镁合金的强度和延展性得到有效提升。因此，由于镁合金的稳定性，使其在我国的很多产业中都有着广泛的应用，例如我国的汽车行业和航天事业中。利用镁合金生产出的相关构件都有着稳定的性能，不管在高温条件还是腐蚀性环境中，它都能够保持自己的性能，具有很强的耐高温氧化和抗腐蚀性能。

2.4 铜合金中稀土元素的化学分析

在对铜合金中的稀土元素进行具体的化学分析时，需要通过硝酸点滴法来进行相关实验进行探究。在进行相关的试验时，将稀土元素加入到铜合金中，通过SEM的环境，能够分析带有铜合金的薄膜的影响。通过相关实验得出，稀土元素的添加能够提高铜合金的抗腐蚀性，增强其原有的相关特性。

3 结语

综上所述，稀土元素对于提高相关金属合金的应用具有积极促进的作用。通过相关实验分析，稀土元素与钨合金、铜合金、铝合金以及镁合金的化学反应表明稀土元素能够增强有色金属的性能，对其结构稳定性、耐久性、抗腐蚀、抗氧化性能的改善和提升发挥了一定程度的作用。同时，对有色金属中的稀土元素进行化学分析也为我国相关工业的可持续的发展提供了支持。