稀土元素是元素周期表中鑭系元素加上與他們性質(zhì)相近的鈧（Sc）和釔(Y)共17個元素的總稱。因其特殊的4f電子層結構而具有非常獨特的光、磁、電和催化性能，這些獨特的性能使稀土材料的應用幾乎達到了"無孔不入"的境地。稀土在我國的應用已遍及13個領域40多個行業(yè)，在國外的應用則更加廣泛。稀土在現(xiàn)代材料工業(yè)中具有"點石成金"的作用。幾乎每3~5年，就會發(fā)現(xiàn)一種新的稀土的用途。其中，每四項新技術就有一項與稀土有關。稀土材料由此被譽為"工業(yè)維生素"、"新材料寶庫"。我國稀土資源的探明量和遠景儲量均占世界的2/3左右，而且分布集中，采礦成本底，輕、中、重稀土元素齊全，所謂"中東有石油，中國有稀土"就十分形象地描述了我國稀土在當今世界材料工業(yè)中的戰(zhàn)略地位。但是，我國稀土冶煉的高速發(fā)展與稀土應用領域的持續(xù)落后，使得我國在稀土材料領域的戰(zhàn)略地位大打折扣。
1. 稀土冶煉技術 我國稀土冶煉技術的研究始于60年代，工業(yè)化生產(chǎn)則起步于70年代。由于礦藏的豐富和礦結構的特殊，使得中國的稀土冶煉技術非常有本土特色。由于沒有可比性，可以認為我國的稀土冶煉技術屬世界領先水平。但是國內(nèi)通常都十分重視稀土的化學純度，而對其物理特性卻重視不夠，由此造成我國稀土出口的附加值不高。2000年上半年，我國出口到日本的鈰化合物平均價格是336日圓/千克（CIF），而同期日本出口的鈰化合物平均價格是2279日圓/千克（FOB），我國稀土加工水平與日本的差距可見一斑。不僅如此，我國作為世界上稀土最大的供應國，每年還要進口國內(nèi)無法生產(chǎn)的稀土制品1800噸左右�？梢�，我國稀土冶煉技術的發(fā)展重點應在稀土化合物的物理特性上，如比重、粒度、粒度分布、晶型等，這樣可大大提高產(chǎn)品的附加值，并對我國的稀土應用產(chǎn)業(yè)的升級帶來契機。
2. 稀土發(fā)光材料 自64年Y2O3:Eu被用于制造熒光粉以來，稀土發(fā)光材料得到了迅猛的發(fā)展，大多數(shù)稀土元素或多或少地被用于熒光材料的合成，稀土發(fā)光材料已成為顯示、照明、光電器件等領域中的支撐材料，并不斷地有新的稀土熒光粉出現(xiàn)。
2.1 CRT熒光粉 CRT（陰極射線）熒光粉是稀土在發(fā)光材料中最早的應用，彩電的普及和PC的蓬勃發(fā)展使這一經(jīng)典的新材料高速增長，目前仍有7%的年增長率，但也面臨著平板顯示的挑戰(zhàn)。彩電和彩顯用熒光粉的工藝基本形成于70年代，美國RCA是這一技術的鼻祖，但日本的Nichia？Kassei等公司為這一領域持續(xù)注入了新的技術內(nèi)容，使熒光屏的亮度、對比度、清晰度、日光可讀性、壽命等指標有了極大的提高。日本公司幾乎壟斷了CRT熒光粉的技術，他們是行業(yè)技術標準和使用方法的制定者。
2.2燈用熒光粉 1974年Philips公司首先合成了稀土綠粉(Ce,Tb)MgAl11O19？藍粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和紅粉Y2O3:Eu，并將它們按一定比例混合，制成了三基色熒光粉。由于稀土三基色熒光粉優(yōu)異的發(fā)光特性和節(jié)能的特點使它的應用越來越廣，美、韓等國均已立法來推廣節(jié)能燈的使用，近年來，這一市場的增長保持在15~20%的水平。燈用熒光粉方面技術水平較高的是Nichia？GE和東京化學等公司。
2.3 等離子平板顯示（PDP）用熒光粉 在眾多的平板顯示技術中，PDP是中大屏幕（30~50寸）的首選，也是唯一達到商品化的平板顯示技術。隨著產(chǎn)品合格率的提高，售價已在3~5萬圓（40~42英寸），年銷售增長達50%。目前世界上制造PDP的廠家不多，主要是日本Fujitsu？Mitsubishi？Panasonic？Pioneer？NEC？Hitachi, 美國Photonic Image？Plasmaco？Rogers, 韓國Samsung, 法國Thomson，荷蘭Philips。PDP制造技術基本為日本壟斷，熒光粉的配漿技術則由DuPont壟斷。
2.4 長余輝熒光粉 近年來，長余輝熒光粉發(fā)展很快，除了新的熒光粉不斷出現(xiàn)外，由于熒光粉理論和制造技術的發(fā)展，許多傳統(tǒng)的熒光粉又被賦予了新的應用特性。同時，應用市場的不斷擴大，也促使這一領域的研究十分活躍。
2.5 光轉換材料 光轉換材料是吸收太陽光中于植物生長不利的紫外光，再轉換為有利植物生產(chǎn)的可見光，主要是400～480nm的蘭光和600～680nm的紅光，從而促進作物的光合作用，達到作為增產(chǎn)早熟的目的。常見的有稀土有機配合物光轉換劑和稀土無機發(fā)光材料光轉換劑，如TTA-TOPO：Eu3+,364nm紫外線激發(fā)下發(fā)紅光，稀土（Eu、Tb）螯合物光轉換劑；CaS:Eu、Cl、CaS:Cu、Eu。
2.6電致發(fā)光（EL）熒光粉 電致發(fā)光是將電能直接轉化為光能，它的特點是工作電壓低、能量轉換效率高、體積小、重量輕、工作范圍寬、響應速度快，可做成全固體化的器件。稀土摻雜的ZnS,CaS和SrS薄膜電致發(fā)光器件在平面顯示中嶄露頭角。
2.7 場致發(fā)射顯示（FED）用熒光粉 FED是有可能與PDP和LCD相競爭的平板顯示，它的畫面質(zhì)量和分辨率優(yōu)于CRT，響應速度快(≤20μs), 而功耗僅是LCD的1/3，平板顯示的厚度和重量也僅為LCD的1/2，其應用前景引人關注。
1. 稀土冶煉技術 我國稀土冶煉技術的研究始于60年代，工業(yè)化生產(chǎn)則起步于70年代。由于礦藏的豐富和礦結構的特殊，使得中國的稀土冶煉技術非常有本土特色。由于沒有可比性，可以認為我國的稀土冶煉技術屬世界領先水平。但是國內(nèi)通常都十分重視稀土的化學純度，而對其物理特性卻重視不夠，由此造成我國稀土出口的附加值不高。2000年上半年，我國出口到日本的鈰化合物平均價格是336日圓/千克（CIF），而同期日本出口的鈰化合物平均價格是2279日圓/千克（FOB），我國稀土加工水平與日本的差距可見一斑。不僅如此，我國作為世界上稀土最大的供應國，每年還要進口國內(nèi)無法生產(chǎn)的稀土制品1800噸左右�？梢�，我國稀土冶煉技術的發(fā)展重點應在稀土化合物的物理特性上，如比重、粒度、粒度分布、晶型等，這樣可大大提高產(chǎn)品的附加值，并對我國的稀土應用產(chǎn)業(yè)的升級帶來契機。
2. 稀土發(fā)光材料 自64年Y2O3:Eu被用于制造熒光粉以來，稀土發(fā)光材料得到了迅猛的發(fā)展，大多數(shù)稀土元素或多或少地被用于熒光材料的合成，稀土發(fā)光材料已成為顯示、照明、光電器件等領域中的支撐材料，并不斷地有新的稀土熒光粉出現(xiàn)。
2.1 CRT熒光粉 CRT（陰極射線）熒光粉是稀土在發(fā)光材料中最早的應用，彩電的普及和PC的蓬勃發(fā)展使這一經(jīng)典的新材料高速增長，目前仍有7%的年增長率，但也面臨著平板顯示的挑戰(zhàn)。彩電和彩顯用熒光粉的工藝基本形成于70年代，美國RCA是這一技術的鼻祖，但日本的Nichia？Kassei等公司為這一領域持續(xù)注入了新的技術內(nèi)容，使熒光屏的亮度、對比度、清晰度、日光可讀性、壽命等指標有了極大的提高。日本公司幾乎壟斷了CRT熒光粉的技術，他們是行業(yè)技術標準和使用方法的制定者。
2.2燈用熒光粉 1974年Philips公司首先合成了稀土綠粉(Ce,Tb)MgAl11O19？藍粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和紅粉Y2O3:Eu，并將它們按一定比例混合，制成了三基色熒光粉。由于稀土三基色熒光粉優(yōu)異的發(fā)光特性和節(jié)能的特點使它的應用越來越廣，美、韓等國均已立法來推廣節(jié)能燈的使用，近年來，這一市場的增長保持在15~20%的水平。燈用熒光粉方面技術水平較高的是Nichia？GE和東京化學等公司。
2.3 等離子平板顯示（PDP）用熒光粉 在眾多的平板顯示技術中，PDP是中大屏幕（30~50寸）的首選，也是唯一達到商品化的平板顯示技術。隨著產(chǎn)品合格率的提高，售價已在3~5萬圓（40~42英寸），年銷售增長達50%。目前世界上制造PDP的廠家不多，主要是日本Fujitsu？Mitsubishi？Panasonic？Pioneer？NEC？Hitachi, 美國Photonic Image？Plasmaco？Rogers, 韓國Samsung, 法國Thomson，荷蘭Philips。PDP制造技術基本為日本壟斷，熒光粉的配漿技術則由DuPont壟斷。
2.4 長余輝熒光粉 近年來，長余輝熒光粉發(fā)展很快，除了新的熒光粉不斷出現(xiàn)外，由于熒光粉理論和制造技術的發(fā)展，許多傳統(tǒng)的熒光粉又被賦予了新的應用特性。同時，應用市場的不斷擴大，也促使這一領域的研究十分活躍。
2.5 光轉換材料 光轉換材料是吸收太陽光中于植物生長不利的紫外光，再轉換為有利植物生產(chǎn)的可見光，主要是400～480nm的蘭光和600～680nm的紅光，從而促進作物的光合作用，達到作為增產(chǎn)早熟的目的。常見的有稀土有機配合物光轉換劑和稀土無機發(fā)光材料光轉換劑，如TTA-TOPO：Eu3+,364nm紫外線激發(fā)下發(fā)紅光，稀土（Eu、Tb）螯合物光轉換劑；CaS:Eu、Cl、CaS:Cu、Eu。
2.6電致發(fā)光（EL）熒光粉 電致發(fā)光是將電能直接轉化為光能，它的特點是工作電壓低、能量轉換效率高、體積小、重量輕、工作范圍寬、響應速度快，可做成全固體化的器件。稀土摻雜的ZnS,CaS和SrS薄膜電致發(fā)光器件在平面顯示中嶄露頭角。
2.7 場致發(fā)射顯示（FED）用熒光粉 FED是有可能與PDP和LCD相競爭的平板顯示，它的畫面質(zhì)量和分辨率優(yōu)于CRT，響應速度快(≤20μs), 而功耗僅是LCD的1/3，平板顯示的厚度和重量也僅為LCD的1/2，其應用前景引人關注。
