稀土合金的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
近年来，随着稀土材料的广泛应用，研究稀土对铝合金力学性能的影响已成为一个热点领域。
本文将对相关研究进展进行综述。
首先，稀土对铝合金强度的影响。
稀土元素可以通过增强晶界强度和改善晶体结构等方式来提高铝合金的强度。
研究表明，添加稀土元素后，铝合金的抗拉、屈服和硬度等力学性能均有所提升。
其中，镧系稀土元素的强化效果最为显著，其次是铈系和钐系稀土元素。
此外，添加稀土元素还有助于提高铝合金的抗疲劳性能和耐蚀性能。
其次，稀土对铝合金塑性的影响。
添加稀土元素后，铝合金的塑性有所下降。
这是因为稀土元素会影响材料的晶体结构，使其难以发生滑移。
同时，稀土元素还能够在晶界形成胶囊结构，抑制晶粒生长，因此也会对材料的塑性产生一定影响。
不过，通过优化稀土添加量、热处理条件等方法，可以在一定程度上改善铝合金的塑性，从而使其在力学性能和塑性之间达到平衡。
总之，稀土元素对铝合金力学性能的影响是多方面的，既有其强化作用，又有其对塑性和热稳定性的影响。
因此，在铝合金的设计和加工过程中，需要综合考虑稀土元素的添加量、热处理工艺等因素，以达到最优化的力学性能和塑性平衡。
未来，还需要进一步深入研究稀土元素与铝合金的相互作用机理，为铝合金的应用和开发提供更可靠的科学依据。
Si-Fe-RE（RE=La，Ce，Pr，Nd）物相及磁性的研究进展
文章编号：2095-6835（2023）22-0008-06Si-Fe-RE（RE=La，Ce，Pr，Nd）物相及磁性的研究进展＊陈媛媛1，李升2，梁柳青1，蓝金凤1，李德贵1（1.百色学院材料科学与工程学院，广西百色533000；2.桂林理工大学材料科学与工程学院，广西桂林541004）摘要：Si-Fe-RE（RE=La，Ce，Pr，Nd）体系合金导电性能好、抗腐蚀性强、热稳定性高、加工性能好，特别是其磁制冷应用具有绿色环保且节能等优点，因而受到研究者的青睐。
以具有优良磁致冷性能的Si-Fe-RE体系合金为研究对象，分别对Si-Fe-La、Si-Fe-Ce、Si-Fe-Pr、Si-Fe-Nd等体系的新型合金物相、相关合金磁性能进行了分析，并探讨了元素掺杂对Si-Fe-RE系磁性合金的影响。
关键词：Si-Fe-稀土合金；磁性材料；磁制冷；磁性能中图分类号：TG113文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.22.003制冷技术在人们日常生活和生产中发挥着越来越重要的作用，其发展关系到各个重要行业和领域发展，如空调、冰箱、精密电子仪器、医疗卫生事业、航空航天技术等[1]。
当前，制冷技术主要是通过气体的压缩和膨胀实现，制冷剂主要为氟利昂等会对臭氧层造成严重破坏并导致温室效应的气体。
正因为氟利昂等物质会严重影响人类的生存环境，世界各国从2010年开始便逐渐禁止氟利昂等物质投入生产和使用，并开始找寻新的制冷剂。
当前所研制的氟利昂替代品在一定程度上仍存在着不足，如生产成本高、制冷效率低、能量损耗大等。
过去的几十年里，半导体制冷、涡流制冷、磁制冷、激光制冷及化学吸附制冷等新型的制冷技术不断涌现，其中磁制冷技术具有高效、节能、无污染等优点，而促进磁制冷技术得以发展的关键是具有磁热效应的磁制冷材料。
磁制冷技术目前被研究者们视为最有可能取代传统制冷的新型制冷技术之一[2]，因此对新型磁致冷材料的研究成为科技工作者、企业家关注的重点。
稀土材料的磁性特性与研究进展
稀土材料的磁性特性与研究进展简介稀土材料是指含有稀土元素的化合物或合金。
稀土元素是指原子序数为57至71的元素，包括镧系元素和镧系后的元素。
稀土材料具有独特的磁性特性，在磁性材料领域有广泛的应用和研究。
本文将介绍稀土材料的磁性特性，并对其研究进展进行概述。
稀土材料的磁性特性稀土材料的磁性特性主要来源于稀土元素的电子结构和晶体结构。
稀土元素的电子结构具有一定的特殊性，由于其内层电子填充完整，外层电子数较少，导致稀土元素的磁矩较大。
此外，稀土元素的晶态结构也对材料的磁性起到重要影响。
稀土材料的磁性可分为顺磁性、抗磁性和铁磁性三种类型。
顺磁性是指当材料置于外磁场中时，材料会产生与外磁场方向相同的磁矩。
抗磁性是指当材料置于外磁场中时，材料会产生与外磁场方向相反的磁矩。
铁磁性是指材料在无外磁场下自发具有磁矩。
稀土材料的铁磁性是其最为重要的磁性特性。
稀土材料中的铁磁性主要来自于稀土元素的4f电子。
稀土元素的4f电子与其他电子能级的耦合作用导致了铁磁性的产生。
不同稀土元素之间的4f电子耦合效应不同，因此导致了稀土材料的磁性特性差异。
稀土材料的研究进展稀土材料在磁性材料的研究中占据重要的地位。
近年来，随着磁性材料领域的不断发展，稀土材料的研究进展也越来越多。
稀土材料在磁性储存领域的应用稀土材料在磁性储存领域具有广泛的应用。
以稀土永磁材料为例，其具有高矫顽力和高磁饱和磁感应强度的特点，被广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。
稀土永磁材料的研究主要集中在提高材料的性能和降低成本方面。
稀土材料在磁共振成像领域的应用稀土材料在磁共振成像领域也有很多应用。
稀土元素具有较大的核磁矩，使得稀土材料成为理想的磁共振成像对比剂。
目前，研究人员正在努力开发新型的稀土磁共振成像对比剂，以提高成像性能和减少对人体的副作用。
稀土材料的制备和表征稀土材料的制备和表征是其研究的关键环节。
目前，常用的稀土材料制备方法包括溶胶-凝胶法、溶剂热法、水热法等。
稀土材料在电池技术中的应用研究进展
稀土材料在电池技术中的应用研究进展摘要随着现代科技的快速发展，电池技术作为新能源领域的重要组成部分，受到了广泛的关注和研究。
稀土材料作为一类具有特殊性能和广泛应用前景的材料，在电池技术中的应用也日益突出。
本文主要对稀土材料在电池技术中的应用研究进展进行综述。
1. 引言电池技术作为新能源发展的核心技术之一，一直受到学术界和工业界的广泛关注。
稀土材料因其优异的物理化学性能而备受青睐，其在电池技术中的应用也备受关注。
稀土材料在电池技术中的应用可以改善电池的性能，提高电池的能量密度和循环寿命，同时还可以降低成本和环境污染。
2. 稀土材料在锂离子电池中的应用研究进展2.1 稀土氧化物在锂离子电池中的应用稀土氧化物作为一类广泛应用于锂离子电池正极材料的稀土材料，具有高能量密度、良好的循环性能和稳定性等优点。
其中，镧系氧化物和钇系氧化物是应用最为广泛的稀土氧化物材料。
研究表明，稀土氧化物可以提高锂离子电池的能量密度和循环寿命，并且与传统材料相比具有更好的安全性能。
2.2 稀土合金在锂离子电池中的应用稀土合金是一种具有优异性能的稀土材料，其在锂离子电池中的应用研究也取得了重要进展。
研究人员通过设计合金化和微观结构优化等手段，可以改善锂离子电池的循环性能、倍率性能和安全性能。
稀土合金作为负极材料、正极材料和导电材料等方面的应用都具有潜在的前景。
3. 稀土材料在钠离子电池中的应用研究进展钠离子电池作为一种具有重要应用前景的新型储能技术，近年来得到了广泛研究。
稀土材料在钠离子电池中的应用同样受到了关注。
稀土材料的引入可以提高钠离子电池的循环寿命和电荷传输速率，从而使钠离子电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命。
4. 稀土材料在固态电池中的应用研究进展固态电池作为一种具有高能量密度和安全性能的新型电池技术，是当前电池技术研究的热点领域之一。
稀土材料在固态电池中的应用研究也取得了重要进展。
稀土材料在固态电解质、电极材料和界面工程等方面的应用都具有广泛的应用前景。
稀土铝合金
括： 固溶强化 细晶强化 稀土化合物第二相强化
稀土在铝及铝合金中强化方式
与其加入量有很大关系
图 不同稀土 Er 对 ADC12 铝合
金机械性能的影响
当RE含量较低时，RE的作用主要是细晶强化；
当RE含量较高时，RE与Al等形成大量球状或短棒状
的金属间化合物，分布在晶粒内或晶界中，发生第二
2019/8/11
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2.3 稀土铝合金的研究发展趋势
高性能稀土铝合金材料是国家《新材料产业 “十三 五”发展规划》中确 定的 重要研究领域，具有密度小、比强度高、比刚度高、弹性好、抗冲击性 能优良、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易加工、可回收再利用等优良特 性，广泛应用于交通运输、军工、航天航空、汽车及机械电子等领域，具有 广阔 的市场空间。
(a)
(b)
(c)
(d)
100μm
100μm
100μm
100μm
2）改变析出相形貌
合金中粗大、针状析 出相会显著割裂基体（如 Al-Si合金中初晶硅和共晶 硅相、富铁相等），严重 影响合金的综合性能，因 此通常情况下需对其进行 变质处理。
稀土能改变铝合金中 Si相，富Fe相等的形态， 减少针状晶，增加球状晶， 提高合金的机械性能
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发表内容
稀土铝合金的研究现状及发展前景 稀土铝合金的市场前景 展望
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而据中国稀土学会资料显示，目前国内稀土铝合金年产量约为38万 吨，从高精尖的导弹用铝合金到普通的日用铝制品，从重达吨级铝电缆/ 铝母排到铝箔，稀土铝合金应用广泛，预计至2020年稀土铝合金将达50 万吨年产量。
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我国稀土在铝合金中的应用经历过一个特殊的高速发展 时期。1989年，我国含稀土的铝及其制品的总量达到12 万吨，约占铝产量的16％。但是，近 年来稀土 在铝合金 中的应用发展速度明显放缓。在此形势下，要充分利用 我国的稀土资源优 势，以企业为主体，走产学研结合之 路，进行稀土的深加工，实现稀土在铸造铝合金领域 应 用的可持续发展，提高进入WTO以后的国际竞争力。
稀土金属的提取与分离技术研究进展
稀土金属的提取与分离技术研究进展引言稀土金属是一组重要的战略性矿产资源，在现代工业中具有广泛的应用。
然而，由于其稀有性和复杂的地质分布，稀土金属的提取与分离一直是一个具有挑战性的研究领域。
本文将介绍稀土金属的提取与分离技术的研究进展，包括常用的提取方法、分离技术以及未来的发展方向。
提取方法稀土金属的提取方法主要包括矿石破碎、浸取提取和化学还原提取。
矿石破碎是稀土金属提取的第一步，通过物理力学方法将矿石破碎成适当大小的颗粒。
浸取提取是指将破碎后的矿石浸泡在浸取剂中，利用化学反应将稀土金属转移到溶液中。
化学还原提取是指利用还原剂将稀土金属从氧化态转化为还原态，然后通过浸取剂将金属离子转移到溶液中。
分离技术稀土金属的分离技术主要包括溶液萃取、离子交换、膜分离和萃取结晶等。
溶液萃取是稀土金属分离中最常用的方法之一，通过不同的萃取剂选择性地萃取不同的金属离子，从而实现稀土金属的高效分离。
离子交换是利用离子交换树脂选择性吸附和释放稀土金属离子的方法，适用于对纯度要求较高的分离工艺。
膜分离是利用膜的选择性透过性，将稀土金属离子从混合溶液中分离出来。
萃取结晶是将稀土金属溶液与萃取剂结晶剂反应，进而通过结晶分离稀土金属。
未来发展方向随着工业的发展和对稀土金属的需求增加，研究者们将继续探索更高效、环保的提取与分离技术。
其中一个重要的发展方向是研究稀土金属的绿色提取方法，减少对环境的污染。
此外，利用生物技术提取稀土金属也是一个研究的热点，通过利用微生物或植物的生物转化作用来提取稀土金属，不仅可以减少化学药剂的使用，还可以降低处理过程的成本。
此外，研究超声波、微波等新型助剂对提取和分离过程的影响也是未来的研究重点。
结论稀土金属的提取与分离技术的研究进展为稀土金属的生产和应用提供了重要支撑。
通过不断的研究和创新，人们已经取得了一系列的重要成果。
然而，稀土金属的提取和分离仍然面临许多挑战，需要进一步的研究和改进。
未来的发展方向包括绿色提取方法的研究、生物技术的应用以及新型助剂的探索。
稀土储氢合金的进展
1.1 La-Ni系储氢合金
调整组成：元素替代；非化学计量比。
Hale Waihona Puke .1 La-Ni系储氢合金在LaNi5合金中，La可以分别用Ce、Pr 、 Nd等稀土元素和Zr、Ti、Ca等元素，Ni 可用Co、Mn、Mg、Al、Cu、Fe、Sn、Si等 一种或几种元素进行部分替代，同晶取代 形成的AB5型三元或多元合金的晶体结构一 般仍保持CaCu5型结构，但其晶胞参数值随 合金元素替代后有不同程度的变化。
1.1 La-Ni系储氢合金
LaNi5合金晶胞结构及五种间隙位臵氢原子分布
1.1 La-Ni系储氢合金
它的储氢量约为1.4 wt.%，25 C的分解压力(放氢平 衡压力)约为0.2 MPa，很适宜室温环境下操作这种合金的 吸收、释放氢的特性很好。在稀土合金中，LaNi5的含氢量 较大，H为-30.14 kJ/molH2；在室温附近，氢化物的分解 压力约为2atm，储氢特性很好。如果将LaNi5保持在任一温 度的氢气气氛中，就很容易被氢化而生成氢化物。这时， 氢原子进到LaNi5的晶格间位臵里，并使LaNi5的晶格发生变 形。吸氢后，LaNi5单位的晶胞体积约可膨胀23.5%，其氢 化反应是从其表面向内部扩展。由于体积急剧膨胀而产生 微小的裂隙，从而使得氢化物LaNi5合金产生新的表面，又 进一步促进了氢化反应。氢化物生成与分解反应的反复进 行，使LaNi5的裂隙逐渐增多，最后能被粉碎到约1-20μm 。
20 世纪60 年代末，飞利浦公司首先发现 了具有CaCu5型六方结构的稀土储氢合金LaNi5 、CeNi5。其中以LaNi5为典型代表，它具有吸 放氢温度低、速度快、平台压适中、滞后小 、易于活化，性质稳定不易中毒等优点。 LaNi5室温下可与几个大气压的氢反应被 氢化，生成具有六方晶格结构的LaNi5H6.0，其 氢化反应可用下式表示： LaNi5+3H2→LaNi5H6.0
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展稀土元素对铝合金的强度和硬度有显著影响。
稀土元素的加入可以提高铝合金的强度和硬度，尤其是对抗拉强度和屈服强度的提高效果更为明显。
这是因为稀土元素会在晶界和析出相中形成强化相，有效阻止晶界滑移和位错运动，增加晶界能，从而提高材料的强度和硬度。
稀土元素对铝合金的塑性和韧性也有一定影响。
一方面，稀土元素的加入会导致铝合金的塑性降低，主要原因是稀土元素会与铝形成一定数量的固溶体，阻碍晶界滑移和位错运动，使材料的塑性降低。
稀土元素的加入可以改善铝合金的韧性，主要原因是稀土元素可以减少晶粒的尺寸和增加晶体间的相界面，从而抵御和抑制裂纹的扩展，提高材料的断裂韧性。
稀土元素对铝合金的热稳定性和耐蚀性也有一定影响。
研究表明，稀土元素的加入可以提高铝合金的热稳定性，抑制析出相的形成，延缓材料的时效硬化过程。
稀土元素的加入还可以有效提高铝合金的耐蚀性能，主要原因是稀土元素可以与氧、硫等有害元素发生化学反应，形成稳定的氧化物和硫化物膜，阻止有害元素的扩散和反应，提高材料的耐蚀性。
未来的研究方向主要包括以下几个方面：深入研究稀土元素与铝之间的相互作用机制，探究稀土元素对铝合金力学性能的影响规律。
优化稀土元素加入方式和含量，寻找最佳的稀土元素添加方法，提高铝合金的力学性能。
研究稀土元素对铝合金微观结构和析出相的影响机制，揭示稀土元素与微观结构之间的相互作用。
应用先进的材料表征技术，如透射电子显微镜、原子力显微镜等，对稀土元素在铝合金中的分布和组织演化进行研究，揭示稀土元素在铝合金中的行为和作用机制。
稀土对铝合金力学性能的影响是一个重要的研究领域。
通过深入研究稀土元素的加入对铝合金力学性能的影响规律，可以进一步优化铝合金设计和加工工艺，提高材料的性能和应用范围。
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稀土合金的研究进展作者：濮军指导教师：吴根华（安庆师范学院化学化工学院，安庆246011）摘要：稀土元素独特的 4f 层电子结构使得稀土金属或合金具有耐腐性、高磁性、超导性、光电转化等许多显著的物理、化学性质，在新型功能材料开发研究中占重要地位。
稀土合金是指含有稀土金属的合金，稀土合金作为一种重要的材料广泛的运用在各国的钢铁及其他工业生产中,稀土合金已经被广泛地应用于纳米材料的合成，而且稀土金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料, 此外，它还运用于各国军事工业上，如隐形涂料等等，近年来利用稀土镁、铝合金等材料的特性也不断开发出多种新用途。
因此，稀土材料合金越来越受到国际社会的关注。
关键词：稀土合金；络合物；功能材料；稀土材料；应用；磁性材料；研究性能引言稀土，系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇，共计17种元素。
是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的[1]。
稀土合金的作用非常之大，特别是在钢铁方面，出现了众多与稀土有关的课题，炉外精炼、模铸、连铸等不同工艺的稀土应用领域，极大地推动了稀土处理钢生产的发展。
我国拥有丰富的稀土资源，所以对稀土合金及其材料的研究显得尤其重要。
近年来已经开发出像Mg-Y-Ce 稀土阻燃镁合金、Ni-Nd-P 稀土合金薄膜等多种稀土合金材料。
1 稀土元素的性质1.1 稀土元素的一般性质在过渡元素中，稀土元素是强化学活性的金属，它们的氧化还原电位较负，从-2.52V(镧)到-1.88V(钪)[2]，电离能较低，它们的第一电离能接近于碱金属，它们的电负性也在钙附近，这足以说明它们是活泼的金属，稀土金属是强还原剂，有较大的氧化物生成热，它能将铁、钴、镍、铜等金属氧化物还原成金属，稀土金属能与周期表中绝大多数元素作用，形成非金属的化合物和金属间化合物，稀土金属还能分解水，在冷水中作用缓慢，在热水中作用较快，并迅速地放出氢气：RE＋3H2O＝RE(OH)3＋3/2H2稀土金属能溶解在稀盐酸、硫酸、硝酸中生成相应的盐，在氢氟酸和磷酸中不易溶解这是由于生成难溶的氟化物和磷酸盐膜所致[3]。
1.2 稀土络合物及其性质稀土离子与许多无机阴离子反应生成络合物，稀土络合物的性能，即它的配位数、稳定性、成键性质和稀土离子配位能力决定于稀土中心离子的电子结构和配位体的成键原子以及其与配位体的关系、空间结构等因素。
大部分的稀土离子都具有处在内层的未充满的4f轨道，受到外层5S2P6的屏蔽配位场效应较少，加上稀土离子体积较大，故络合物的键型主要是离子型，同时又由于配位体的成键原子的电负性不同，使络合物的键呈现不同的较弱的共价程。
稀土离子属硬酸，易与属于硬碱的配位原子F、O、N等配位，而与弱碱的P 、S 的配位较弱[4]。
2 稀土合金概述稀土合金是指含有稀土金属的合金，稀土是一类金属的统称，现已知的包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪17种金属元素，称稀土元素(RE或R)[5]。
因为这类金属化学物理性质都很相像，在矿物中也经常混在一团，而且在元素周期表中也紧挨在一起。
所以把它们分为一类，叫稀土族。
目前，稀土金属作为一种十分重要的材料被广泛的应用于钢铁工业之中，对钢铁工业的发展起着至关重要的作用，同时在军事工业中的应用也越来也受到重视，如战机的隐形涂料等等。
由于稀土元素独特的 4f层电子结构使得稀土金属或合金具有耐腐性、高磁性、超导性、光电转化等许多显著的物理、化学性质，在新型功能材料开发研究中占重要地位[6]。
3 稀土合金在功能材料中的应用功能材料，是指通过物理化学加工方法制备具有特定功能的材料总称。
所谓特定功能主要有电磁功能、分体功能、光学功能、梯度功能、形状记忆功能、声学功能等，因此人们将功能材料分为光学材料、磁性材料、电绝缘材料、超导材料、声学材料、生物医学材料、分离材料、梯度功能材料、智能材料等[7]。
稀土材料的应用分为两大类：一类是利用其4f电子结构特性的材料，正是因为稀土元素特有的4f轨道，稀土及其合金才有了许多不同于其他金属与合金的物理和化学性质。
另一类是与4f电子结构无直接关系，而是利用其离子半径、电荷、化学性质等的材料。
稀土合金在功能材料中的应用十分的广泛，按照功能和用途可以分为以下几类：3.1 稀土磁性材料磁性材料，不完全充填的 4f 轨道的一个重要特性就是磁性。
磁体的吸引力与磁通密度(B)的乘方成正比，磁体另一个重要指标是磁矫顽，所以磁体的性能指标用残余磁通力(Hc)密度与反向加的磁场强度的乘积，即最大磁能积(BH)来评价[8]。
因为稀土金属具有较高的磁矩和有价值的磁学性质，过渡金属与稀土构成了金属化合物，其磁性大幅度提高。
稀土磁性材料可以分为稀土永磁材料、稀土磁致冷材料、稀土超磁致伸缩材料、稀土磁光材料等等。
3.1.1 稀土永磁材料稀土永磁合金是一种高性能的永磁合金，稀土永磁材料的永磁性来源于稀土与3d 过渡族金属形成的某些特殊金属间化合物，稀土永磁材料从合金成分上可分为三类：稀土钴永磁材料，包括稀土钴(1-5)型永磁材料SmCo5和稀土钴(2-17)型永磁材料Sm2Co17；稀土铁(Re-Fe-B)永磁材料；稀土铁氮(RE-Fe-N)系或稀土铁碳(RE-Fe-C)系永磁材料。
1982年开发的Nd2Fe14B磁体，其最大磁能积的理论值为509kj/m3,实际现达到300kj/m3,居现在永久磁体之首,缺点是易锈,居里温度低(592K)。
1990 年出现的Sm2Fe17Nx (x=2.3)其磁矫顽力为前者的2倍，居里温度高达750K，但其组成中含氮烧结困难现作为粘结磁体的实用开发研究[9]。
目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。
稀土永磁材料研究的另一个重要方向是纳米符合双相稀土永磁材料。
利用现代薄膜工艺中的多种取向的方法，我们有可能在两相复合纳米薄膜中，既保持两相的纳米结构，又使硬磁相获得高度取向，从而实现高性能的各项的异性纳米磁体[10]。
3.1.2 稀土磁致冷材料稀土磁致冷材料是指用于磁致冷系统的具有磁热效应的一类材料，磁致冷材料是磁致冷机的核心部分。
磁致冷首先是给磁体加磁场,使磁矩按磁场方向整齐排列, 然后再撤去磁场，达到致冷的目的。
目前低温磁致冷技术已达到实用化。
80年代以来，人们在磁致冷材料方面开展了许多研究。
80年代，采用Gd3Ga3O12(GGG)型的顺磁性石榴石化合物，成功的应用于1.3K-1.5K的磁致冷。
90年代运用磁性铁离子取代部分非磁性镓离子，由于Fe离子和Gd离子之间存在超交换作用，使局域磁矩有序化，构成磁性的纳米团簇，当温度高于15K时，其磁变超过GGG。
到了1997年发现钙钛矿磁性化合物磁熵变超过Gd。
目前，稀土磁致冷材料、技术和装置的研究开发，美国和日本处于领先地位，我国也开始加大对其的研究和利用[11]。
近室温磁致冷技术虽然很好，但在目前仍然有几个问题有待解决：一是每次磁降温的程度较小，即温差小，在1K左右；二是速度不够快；三是特殊的绝热技术没有解决。
如果这三个大问题一旦解决，稀土磁致冷就将会得到更广泛的运用[12]。
3.1.3 稀土超磁致伸缩材料稀土超磁致伸缩材料主要是指稀土-铁系金属间化合物，这类材料具有比铁、镍等大得多的磁致伸缩值，其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约100到1000倍，因此被称为大或超磁致伸缩材料[13]。
稀土超磁致伸缩材料是在物理作用下应变值最高，能量最大的材料，特别是铽镝铁磁致伸缩合金(Terfenol-D)的研制成功更是开辟了磁致伸缩材料的新时代，已广泛应用于多种领域。
目前，超磁致伸缩材料研究重点是满足器件设计和制造的要求，改善材料的各种性能，主要包括开发新一代的能降低磁晶各向异性场和磁滞现象的材料[14]。
美国及西方发达国家已经把重点转向超磁致伸缩器材的研究和开发上了。
美国RTREMA公司最早成功开发了声纳的水声换能器，现已申请和与器件应用的有关专利达一百多项。
我国研究较晚，带最近几年也取得了一些进展。
3.1.4 稀土磁光材料光通向磁场或磁矩作用下的物质时，其传输特性的变化称为磁光效应。
磁光材料是指在紫外到红外波段具有磁光效应的光信息功能材料，磁光材料的磁光特性及光电磁的相互转换，有力地推动了激光、光电子学、光通、计算技术、信息和激光陀螺等新技术的发展、稀土-过渡金属非晶薄膜如Gd-Co、Ho-Co 、Gd-Fe、Tb-Fe 等具有大的磁光效应，因此可用于磁泡材料，可擦除光盘[15]。
重稀土族Tb、Dy等在光磁记录材料领域起主要作用，如现用的主流材料为Tb-Fe-Co三元合金，另外利用某些稀土合金的磁致伸缩应变效应，可用作动作器件。
如TbFe 2、SmFe2具有 0.15%-0.20%以上的巨大磁应变。
3.2 稀土储氢材料在一定条件下能大量的可逆地吸放氢的合金和金属间化合物称为储氢材料，稀土金属及其合金具有吸收大量气体的非凡能力，对于氢，稀土金属和合金的吸气能力尤其大，由于稀土合金吸收氢的过程和放出氢的过程是可逆的，且反应速度快，因此稀土吸氢合金可用作贮氢材料，已广泛用于储藏氢燃料，用于制造储运氢的容器。
现在实用化最有进展的是二次电池用吸氢合金，Ni-MH电池能量密度高，已作为便携式家电制品的商用电池使用。
储氢材料具有可逆吸收、放出氢气的功能，LaNi5是稀土系储氢合金中的典型代表，最引人瞩目的有点是储氢量大、易活化、吸附和脱附极快，反应时可逆的，并具有抗杂质气体中毒的特性[16]。
块状LaNi5合金在室温下与一定压力的氢气发生氢化反应，其反应式表示如下：LaNi5 + 3H2 = LaNi5H6* ( * H 最多为9 )可逆反应中氢化反应(正向)吸收氢气，为放热反应，逆向反应解吸，为吸热反应，改变温度与压力条件以使反应按正反应方向反复交替进行，实现材料的吸释氢气的功能。
这些氢化物合金都有明确的物相，它们的结构完全不同于母体金属的结构(氢化钯除外，为非整比)，H原子进入金属的空隙中形成LaNi5H6，氢气能为LaNi5所吸收，分子在合金表面解离为两个氢原子，以原子状态进入合首先氢气需要原子化，即H2金内部，其中Ni为氢分子起了一种解离吸附的作用或Ni活化了氢气分子。
当氢气吸附在LaNi5的表面上时，氢气的Ó1s*轨道和Ni的Ó轨道对称性匹配、互相重叠，Ni 的d电子进入氢气的Ó1s*轨道反键轨道，从而消弱了H—H键，使氢分子发生解离。
中子衍射证明，在表面上分离的氢原子是通过界面或疏松的氧化膜进入金属内部的相变，形成氢化物后，H原子是填充在八面体或四面体的空隙中的。
但目前人有两个难题有待研究解决，一个是对储氢合金的成分、结构和性能还缺少一般的理论，合金的制备多是依靠经验，多数规律还是定性的。