稀土功能晶体高纯原材料正在实现国产化

       近日，包头稀土研究院天津分院在晶体级无水溴化镧、无水溴化铈的干法造粒实验中取得了良好的实验效果，其具体研发的创新点来自北京玻璃研究院教授张明荣的反馈意见。张明荣曾反馈，现有粉末状晶体级无水稀土卤化物产品，不利于行业下游应用厂商使用，需要进行造粒与高规格封装处理。

    “北京玻璃研究院是我院晶体应用市场推广阶段的客户，对北京玻璃研究院的反馈意见，我院立即成立闪烁晶体用无水溴化镧造粒封装工艺国产化研发项目组，项目组通过预定计划，引进、安装、调试了实验所需设备，通过前期实验，证实干法制粒工艺对无水稀土卤化物的吸潮性具有明显的抑制作用。”包头稀土研究院天津分院技术人员张瑞森表示，此次实验的成功，进一步增强了我国在稀土光功能晶体市场的话语权。

       所谓“光功能晶体”是指与光现象相关联的晶体，主要有光学晶体、非线性晶体、闪烁晶体等。“这些晶体的应用不仅涉及简单的光学现象，光与电、声、磁等的相互作用，还涉及到与强激光有关的非线性效应，光的受激发射以及光-光转换等。”包头稀土研究院天津分院科研管理部部长李璐说。

       谈到各种晶体的应用范围，李璐坦言，光学晶体主要用于光学仪器中的透过窗口、棱镜、透镜、滤光和偏光原件等；非线性晶体是对于激光强电场显示2次以上非线性光学效应的晶体，可用来对固定频率的激光通过倍频、和频、差频或光学参量放大等过程转变为不同频率的各种激光，从而扩展激光器的可协调范围，在激光技术领域具有重要的应用价值；闪烁晶体在核医学、高能物理、核技术、空间物理及石油勘探等领域获得了广泛的应用。目前，闪烁晶体综合性能优异、应用前景广阔。

    “其实，在光功能晶体中绝大部分都含有稀土元素，同属于稀土功能晶体材料。”张瑞森说，工信部在稀土行业发展中将稀土功能晶体材料划入新时期国家突破封锁、重大战略需求的稀土新材料。与发达国家相比，我国目前在稀土光功能晶体的研究、应用方面已取得了巨大成就。其中，非线性光学晶体、闪烁晶体等诞生了国际著名的中国牌晶体。但是，我国生产稀土光功能晶体的总体技术水平与国际先进水平仍有较大差距，其中一个重要原因是对稀土高纯原料生产的关键技术掌握不够。

      据李璐介绍，稀土光功能晶体用高纯稀土原材料主要包含两大块——高纯稀土卤化物和高纯稀土氧化物。目前，晶体生长用高纯稀土卤化物依赖进口，价格昂贵；而国内生产的超高纯稀土氧化物品质不稳定，产品种类不全面，缺少氧化镱、氧化镥等晶体用高品质稀土氧化物。更为关键的是，高纯无水稀土原材料对晶体成品的性能起到决定性作用，其严重制约了我国功能晶体事业的发展。因此，开发光功能晶体用高纯稀土原材料批量化制备技术，对于打破国外垄断、促进我国高性能光功能晶体产业发展、开发高附加值新产品等具有重大意义。