稀土材料是激光应用系统的心脏,也是激光技术应用的基础。两者的结缘使得现在的军事、通讯、医疗材料加工、信息储存、科研、检测、防伪领域广泛采用现在的激光应用技术,让现在激光应用技术走进现在生产生活的众多方面。随着激光技术的飞速发展,作为“工业维生素”的稀土,在激光应用领域中的应用将会更加紧密。
光纤激光打标机中的激光器就采用稀土作为增益介质,所以在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转“,适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。具有光束质量好,体积小、速度快、工作寿命长、安装灵活方便以及免维护等特点。同时还性能稳定,体积小巧,耗电量小,无高电压无需庞大的水冷系统(仅需约300W),光束质量高,接近理想光束。可以集成电路芯片、电脑配件、工业轴承、钟表、电子及通讯产品、航天航空器件、各种汽车零件、家电、五金工具、模具、电线电缆、食品包装、首饰、烟草以及军用事等众多领域的图形和文字进行精细化标记,而且还可以大批量生产线作业。
稀土玻璃激光材料,在玻璃中可产生激光的稀土激活离子比在晶体中少,目前已知有Nd、Er、Ho、Tm等三价离子。稀土玻璃激光材料的优点是:易于制备,利用热成型和冷加工工艺可制得不同大小尺寸和形状的玻璃,灵活性比晶体大,既可拉成直径小至微米的纤维,又可制成几厘米直径和几米长的棒或圆盘。稀土玻璃是目前输出脉冲能量最大、输出功率最大的固体激光材料,用这种激光材料制成的大型激光器用于热核聚变的研究中。
激光切割是激光在材料加工领域应用最广泛的技术。激光可切割各种材料,如金属、非金属和有机物。波长1070nm的掺镱光纤激光器是激光切割的理想光源,光纤激光器在切割领域的部分优点包括工作波长、数千瓦功率、良好的波束质量、有效功率范围大、功率稳定、光斑小。光纤激光器脉冲调制切割的例子包括心血管支架切割、太阳能电池板硅片切割、模具切割等。高功率多模激光通常用于薄板材和厚板材的连续切割。由于景深大、光斑小,因而厚金属切割时形成的切口小,切壁直。高功率多模激光的常见应用领域包括汽车车身零件的3-D切割,如液压成形管件、耐高温钢等,航空领域铝、钛合金材料的铆钉孔切割,造船和钢铁行业的厚钢板切割。
稀土由于其用途广泛,资源稀缺,也因此引发了国际社会的高度重视,各国纷纷制定法律法规进行收储和保护。2015年2月份,厦门泛亚商品交易中心成立并以镝,铽,钕等稀土元素作为首批上市品种。泛亚集团致力于以创新的模式和平台的优势参与到稀有金属的收储之中,对国家收储形成了很好的支持和补充。
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