稀土納米永磁材料的制備方式主要有機(jī)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(jī)械合金化法是在高能球磨機(jī)內(nèi)使粉末反復(fù)地歷焊接、斷裂而制備的。德國(guó)西門(mén)子公司采用機(jī)械合金法及隨后進(jìn)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(shí),先用機(jī)械合金化法制得球磨粉Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ(晶粒50ｎｍ),經(jīng)過(guò)退火就可得到各向同性納米磁粉。這種磁粉加入樹(shù)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(jìn)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(guò)不同溫度和時(shí)間進(jìn)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(zhǎng),因此光場(chǎng)在微粒范圍內(nèi)可以近似為均勻的,不存在對(duì)光波的限域作用引起的微腔效應(yīng),對(duì)超細(xì)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(dú)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(diǎn)。

    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(jià)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(shí)盡量減少稀土用量或?qū)ふ伊畠r(jià)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(shí)驗(yàn)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(chǎng)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(xiàng)技術(shù)由中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研制成功,其價(jià)格僅為國(guó)外進(jìn)口的一半。[16～18]

    納米ＣｅＯ2[10]有寬帶強(qiáng)吸收能力,而對(duì)可見(jiàn)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(shí)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(jiàn)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(duì)稀土納米材料發(fā)光性質(zhì)發(fā)生變化的機(jī)理還仍然是眾說(shuō)紛紜,還沒(méi)有建立一套有指導(dǎo)意義的系統(tǒng)的理論,需要對(duì)這方面進(jìn)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(shí)驗(yàn)依據(jù)。