稀土纳米永磁材料的制备方式主要有机械合金化和急冷凝固制成非晶合金,再经热处理析出纳米结晶两种方式。机械合金化法是在高能球磨机内使粉末反复地历焊接、断裂而制备的。德国西门子公司采用机械合金法及随后进行固态反应的方法研制出稀土纳米永磁材料,如Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ和Ｓｍ-Ｆｅ-Ｎ磁体。制备Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ粉时,先用机械合金化法制得球磨粉Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ(晶粒50ｎｍ),经过退火就可得到各向同性纳米磁粉。这种磁粉加入树脂,可得粘结型ＭＭ1永磁材料,其矫顽力为158ｋＡ ｃｍ。各向同性磁粉用轴热压成型法制得各向同性ＭＭ2压制磁体,进行热压可制得致密的磁体(ＭＭ2),其矫顽力为16 1ｋＡ ｃｍ。各向同性磁粉采用模压镦锻,经热变形织构化,可制得各向异性磁体ＭＭ3,其矫顽力为10 7ｋＡ ｃｍ。

   山东冶金学院等单位研制出“高性能纳米双相钕铁硼磁粉及粘结磁体”,含45%Ｎｄ并加入Ｃｏ、Ｄｙ、Ｓｉ、Ｃａ等微量元素,采用快淬工艺形成非晶材料,通过不同温度和时间进行处理,生产具有纳米双相复合结构的高剩磁、中矫顽力的高性能快淬磁粉,现已生产出高性能的永磁体。

    2 4　稀土纳米发光材料
               
    纳米稀土发光材料的颗粒尺度通常小于激发或发射光波的波长,因此光场在微粒范围内可以近似为均匀的,不存在对光波的限域作用引起的微腔效应,对超细颗粒而言,尺寸变小,其比表面积亦显著增加,产生大的表面态密度[8-9]。这两方面的综合作用使稀土纳米发光材料表现出很多独特的性质,将更有利于发现新的发光材料和新的特点。

    红色荧光粉是利用Ｅｕ3+作为激活剂,Ｙ2Ｏ3Ｓ等为基体,其质量决定了彩色电视和稀土三基色节能灯的质量,但由于Ｙ、Ｅｕ价格昂贵,使材料的应用受到一定限制,因此为了提高红粉的发光性能,将稀土氧化物纳米化,同时尽量减少稀土用量或寻找廉价材料以替代红粉中较昂贵的稀土原料。由于纳米荧光粉的比表面积增大,发光颗粒数增加,从而可以减少稀土三基色荧光粉的用量,致使成本降低。实验表明[2],用粒径小于40ｎｍ的稀土纳米氧化物涂在投影屏上,其视场角度增大,接近180°观察,视屏仍然清晰且亮度不减,颜色鲜艳,可用于背投彩电显示屏。此项技术由中科院长春应用化学研究所研制成功,其价格仅为国外进口的一半。[16～18]

    纳米ＣｅＯ2[10]有宽带强吸收能力,而对可见光却几乎不吸收,因此如在玻璃中掺入纳米ＣｅＯ2,则可使玻璃具有防紫外线功能,同时又不影响玻璃的透光性。纳米ＣｅＯ2还用于吸收荧光灯管中的185ｎｍ短波紫外线,以提高灯管寿命。另外纳米Ｎｄ2Ｏ3在可见光范围内具有丰富的吸收响应,其最典型的应用是ＹＡＧ:Ｎｄ(Ｙ3Ａｌ5Ｏ12:Ｎｄ3+)激光器,纳米Ｎｄ2Ｏ3的光学特性使得ＹＡＧ:Ｎｄ激光器具有较大的受激辐射面积,从而激发效率高,输出功率大。

    稀土纳米发光材料受纳米尺寸效应的影响,呈现出很多不同于体相材料的光谱特性。如电荷迁移态的红移,发射峰谱线的宽化,猝灭浓度的升高,荧光寿命和量子效率的改变等等[11]。目前对稀土纳米材料发光性质发生变化的机理还仍然是众说纷纭,还没有建立一套有指导意义的系统的理论,需要对这方面进行更加深入地研究以便为稀土纳米发光材料的应用提供理论和实验依据。