稀土納米材料及應用已成為當前的一個熱點，其原因在於該材科集稀土特性和納米特性於一體，完全可以肯定的預見能夠開創出非稀土納米材料和稀土非納米材料所不具有的綜合優良特性，其應用前景巨大。稀土納米材料種類繁多、應用方面很廣。
發展納米稀土材料是稀土工業發展的必然趨勢，通過將稀土與納米技術相結合，可以最大程度地發揮出稀土材料的優異性能，促進我國稀土產業升級，未來市場前景十分可觀。
我國是全球稀土儲量及供應量最大的國家，但長期以來，稀土資源被過度開發。2017-2022年中國稀土納米材料化學行業專項調研及投資價值預測報告表明，我國稀土儲量約占世界總儲量的36%，市場供應量卻達85%以上。
我國稀土價格與價值背離嚴重，未來還需加大研發真正高附加值的稀土應用產品，改變低價供應稀土初級原料的處境。在此背景下，發展納米稀土材料成為必然選擇。
納米材料具有小尺寸效應、量子效應、表面效應和界面效應，可與稀土元素獨特的電子層機構特點相結合，從而開發出不同用途的納米稀土材料。
目前，主要有五種極具潛力的納米稀土材料，分別是納米氧化鈰紫外遮蔽材料、納米稀土拋光材料、納米稀土催化材料、納米稀土發光材料及納米晶稀土永磁材料。
納米氧化鈰被譽為第三代紫外隔離劑，具有良好的隔離效果、高透過率。在化妝品中，必須使用低催化活性的納米氧化鈰作為紫外隔離劑。因此，納米氧化鈰紫外遮蔽材料市場關注度、認可度較高。
集成電路集成度不斷提高，需要有新的材料用於集成電路晶片製造工藝。新材料對拋光液提出更高要求，半導體稀土拋光液需滿足這一要求，並具備更快拋光速度及更少拋光量，納米稀土拋光材料有廣闊市場。
汽車保有量的大幅增長，造成嚴重的大氣污染，安裝汽車尾氣淨化催化器是治理尾氣污染最有效的方式。在提高尾氣淨化質量上，納米鈰鋯複合氧化物起著重要作用。
納米稀土發光材料應用更為廣泛，如發光、顯示、光信息傳遞、太陽能光電轉換等領域，同時也是醫療健康、粒子探測和記錄、光電子器件及農業等領域的支撐材料。
納米晶稀土永磁材料是最具有產業化前景的納米磁性功能材料，前景十分樂觀。
綜上，發展納米稀土材料是大勢所趨，未來需要考慮結合市場需求實現產業化，重點發展上述五種最具潛力的納米稀土材料。
當磁性材料的尺寸降低到納米尺度時，會具有一些不同於塊體材料的特殊的物理和化學性質。永磁納米顆粒或薄片在眾多領域具有重要應用。例如，稀土永磁顆粒薄膜，無需高溫退火即可獲得優異的永磁性能，在磁性微機電系統中獲得特殊用途;稀土永磁納米顆粒各向異性高，鐵磁-超順磁臨界尺寸低，可提高鐵磁流體的性能;稀土永磁納米顆粒鐵磁-超順磁臨界尺寸低於現有磁記錄材料臨界尺寸，可用於超高密度磁記錄，突破現有磁記錄材料存儲密度極限;等等。
然而，製備各向異性磁性納米永磁顆粒卻是一個很大的挑戰。雖然軟磁納米顆粒可以通過物理和化學方法合成，但是，稀土硬磁納米顆粒的製備一直是個難題。其主要原因在於稀土極易氧化，且成分較為複雜。雖然磁控濺射或蒸發法可以製備稀土永磁納米顆粒，但對實驗條件要求高，難以實現產業化。採用傳統的高能球磨技術通常可以獲得粒度達到亞微米級的粉末，但是很難再通過調整球磨工藝參數(如延長球磨時間等)方法使粉末粒度進一步減少。
近年來的研究發現採用表面活性劑輔助球磨法可以成功製備出高性能的稀土永磁納米顆粒。在傳統的干磨或濕磨中，破碎的顆粒由於高的表面能會再次產生冷焊，所以顆粒很難進一步細化。表面活性劑輔助球磨是在濕磨中加入表面活性劑，表面活性劑附著在顆粒表面，降低表面能，阻止冷焊發生，從而可以把顆粒細化到納米尺度。表面活性劑在表面活性劑輔助球磨工藝中起到許多重要的作用：除了阻止冷焊，使顆粒進一步細化之外，還因為附著在納米顆粒表面，使其更長時間懸浮在溶劑中，可對不同尺寸納米顆粒進行更好地分離;作為表面潤滑劑，在球磨中會導致顆粒不同的解離和破碎過程，獲得不同形貌納米材料，也對納米顆粒具有保護作用。大量的研究和試驗表明，採用適當的表面活性劑和有機溶劑作為介質進行球磨是目前製備稀土永磁納米顆粒的最好方法，該方法阻止球磨過程中粉末團聚和冷焊的發生，從而十分有效地減小粒徑，並能減小顆粒間的摩擦作用，防止球磨中細小顆粒的氧化。該方法已被成功用於製備小於10納米的納米顆粒和幾十納米的納米片，直接獲得了具有高矯頑力的Sm-Co和Nd-Fe-B各向異性納米片狀材料。重要的是，表面活性劑輔助球磨工藝相對簡單，更有希望實現產業化。而且，該工藝其加工過程完全在室溫甚至低溫下進行，所以特別適合於化學性質活潑的稀土納米材料的製備。
不過，表面活性劑輔助球磨技術雖然可以獲得尺寸低到幾個納米的永磁顆粒，但是球磨產物往往粒度分布差，導致矯頑力低。可以採用如超聲震盪、靜置和離心分離的顆粒分級技術，球磨產物尺寸的選擇可以由顆粒溶液的沉降時間和離心分離來控制，製備出窄粒度分布的稀土納米顆粒，使其矯頑力明顯升高。
京公網安備 11010502031895號
