最近大家都在聊的“稀土”到底是什麼？它為啥對國家特別重要？

2025-08-21 03:52 學霸本霸

來源丨力學科普 （ID：lxkp_cstam）
在科技迅猛發展的今天，“稀土”這個詞頻繁出現在新聞報道、產業分析和國家戰略中。很多人可能聽說過它的重要性，卻對它的本質知之甚少。它到底是礦產？金屬？化學元素？還是某種特殊材料？今天，小編將帶你走進稀土的世界，揭開它神秘的面紗，瞭解它的組成、特性、用途以及為什麼它被譽為“工業維生素”。
🔺稀土氧化物（圖片來源：[3]）
稀土並不稀有，卻很“稀有”
稀土的英文是“Rare Earth”，字面意思是“稀有的土”。這個名稱容易讓人誤解，以為它非常罕見，產量極低，屬於珍稀資源。事實上，從地殼丰度來看，稀土並不比銅、鉛、鋅稀少，有些稀土元素甚至比銀還要常見。例如，釹的地殼丰度比金高出上千倍。
🔺地殼中元素的相對丰度(圖片來源：zh.wikipedia.org)
那為什麼稱之為“稀土”呢？這要從歷史說起。19世紀初，科學家們在瑞典發現一種礦石，經過複雜的化學反應後分離出一些性質相近、難以提純的金屬氧化物。由於它們難以獲得純淨形態，且彼此性質過於接近，提取和分離極其複雜，便被冠以“稀有”的稱呼。加之這些元素通常以氧化物形式存在於“土”狀礦物中，便有了“稀土”的名字。
所以，稀土“稀”的不是它的儲量，而是它的提取難度和純度控制。
稀土家族成員：17位“冷門明星”
從化學角度看，稀土是指元素週期表中的鑭系元素（從原子序數57的鑭La到71的鎦Lu）以及與它們性質相似的鈧（Sc）和釔（Y），共計17種元素。儘管它們的名字並不常見，卻各有“專長”：
🔺稀土家族成員包括紅框圈出的17個元素（圖片來源：[1]）
釹（Nd）：製造強力磁鐵的核心材料，廣泛用於風力發電機和電動汽車電機中；
鋱（Tb）和鏑（Dy）：提高磁鐵耐熱性的“助攻”元素；
銪（Eu）：能發出鮮豔的紅光，是彩色電視和熒光燈的重要發光材料；
釓（Gd）：具有優異的中子吸收能力，用於核反應堆；
鈧（Sc）：與鋁合金配合，提高強度且減輕重量，適用於航空器材；
鈰（Ce）：用作拋光粉，也在汽車尾氣淨化器中發揮催化作用。
這些“冷門明星”，雖然不為大眾熟知，卻在現代工業中幾乎無所不在。
用途廣泛，稀土無處不在
稀土的神奇之處，在於它們雖然單一用途微小，卻在高新技術中起到不可替代的作用。它們像是“工業維生素”，用量少，但缺了它就不行。
01
資訊電子領域
手機、電腦、液晶顯示器、攝像頭、耳機……幾乎所有電子產品的顯示、發聲、儲存等核心部件中都有稀土材料的身影。例如，釹鐵硼磁鐵廣泛應用於手機喇叭與振動馬達；釔和銪則用於液晶屏的背光系統。
🔺稀土是智慧手機裡的“魔法粉末”（圖片來源：[2]）
02
清潔能源與新能源汽車
風力發電的渦輪中需要高效能稀土永磁材料才能高效運轉；電動車電機同樣依賴釹、鏑等稀土元素來提升能效比與穩定性。
🔺稀土是新能源的“超強助力器”（圖片來源：[2]）
03
航空航天與軍工領域
稀土合金具備高溫穩定性和高強度，適合用於戰鬥機、導彈、航天器等部件製造。此外，它們還用於雷射武器、紅外夜視儀、衛星通訊系統等關鍵裝備。
🔺稀土材料常常位於高科技武器的核心部位（圖片來源：[4]）
04
醫療與環保
稀土材料在磁共振成像（MRI）造影劑、癌症治療藥物、汽車尾氣催化劑和汙水處理催化劑中均發揮重要作用，幫助實現綠色發展與健康保障。
🔺稀土材料在腦領域的應用（圖片來源：[5]）
開採與提取的“綠色挑戰”
雖然稀土廣泛應用，但其開採與提取過程並不“環保”。稀土礦大多分散於礦石中，提煉過程涉及大量化學試劑，易產生酸性廢水、放射性殘渣和有毒氣體，給環境帶來巨大壓力。
在過去，由於缺乏有效監管，部分地區的稀土產業發展犧牲了環境健康，出現“稀土汙染村”等負面案例。這也促使全球逐漸重視稀土產業的綠色轉型和迴圈利用。
🔺溶劑萃取法示意圖（圖片來源：[6]）
目前，包括中國在內的多個國家正加強稀土冶煉分離技術的研發，推動“綠色稀土”發展，例如採用離子交換、膜分離、微生物輔助提取等新技術，以及提高廢舊電子產品中的稀土回收率。
稀土與國家戰略
稀土的重要性不僅體現在科技層面，更關係到國家安全和產業鏈控制權。
全球稀土儲量分佈較廣，但提取與分離技術高度集中，其中中國在稀土生產、精煉與出口方面長期處於主導地位，尤其是在高純度稀土氧化物和磁性材料製造領域，技術優勢明顯。
🔺中國是當今世界上最大的稀土礦產國（圖片來源：[7]）
這也讓稀土成為中美貿易摩擦、全球供應鏈重構中的焦點資源。為了減少依賴，多個國家開始推動稀土“本土化”戰略，如美國重啟稀土礦山、歐盟設立關鍵原材料法案、日本發展稀土回收系統等。與此同時，中國也在推動稀土產業的整合、環保升級和高附加值化，意在從“稀土大國”邁向“稀土強國”。
🔺最後，看一下17個稀土元素，你讀對了幾個？（圖片來源：[8]）
瞭解稀土，正是認識我們這個高科技時代的開始。掌握稀土的使用與發展，就像掌握了一枚通往未來科技的鑰匙。未來的發展，或許會越來越依賴這些“工業維生素”的力量。
參考文獻
[1]https://mp.weixin.qq.com/s/445WoCHHKuhzuWvsawhETw
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/ENmWJivE1A6fhiKvSO5j1g
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/dc0rxahx-o1fAVEWVwqkjw
[4]https://mp.weixin.qq.com/s/xqI1l2yJpMNm9bx2QbWc8A
[5]https://mp.weixin.qq.com/s/EfR2BfEJoD8b1PnEsYGB-A
[6]https://mp.weixin.qq.com/s/GgVRNkqxt2gtF93XfGiagA
[7]https://mp.weixin.qq.com/s/Tk9yKCiJRXTh3V6Ayx6DSg
[8]https://mp.weixin.qq.com/s/fNkZLB1vhSHDuDepI-ZG3w

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