氯化鈰(CeCl?)是一種重要的稀土氯化物,廣泛應(yīng)用于冶金、材料、化工、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。以下是其核心作用及技術(shù)細節(jié):
1. 冶金與合金改性
(1)鋼鐵冶煉
作用:脫氧脫硫:CeCl?作為添加劑,與鋼液中的氧、硫反應(yīng)生成 Ce?O?S 復(fù)合夾雜,減少硫的偏析(硫含量可降至 0.005% 以下),提高鋼的韌性和抗腐蝕性能。
細化晶粒:Ce3?吸附于晶界,抑制奧氏體晶粒長大(如在 Q345 鋼中添加 0.01%~0.03% Ce,晶粒尺寸從 12μm 細化至 8μm)。
典型添加量:0.01%~0.05%(質(zhì)量分數(shù))。
(2)鋁合金

應(yīng)用:鑄造鋁合金(如 A356)中添加 0.1%~0.3% CeCl?,減少氣孔和熱裂傾向,提高流動性(填充長度增加 15%~20%)。
與鈦(Ti)復(fù)合使用可協(xié)同細化晶粒(Ce:Ti=1:0.5 時,晶粒尺寸減小 30%)。
(3)鎂合金
作用:形成 Mg?Ce 強化相,提升室溫和高溫強度(如 AZ91D 合金中添加 0.5% Ce,屈服強度從 160MPa 增至 190MPa)。
改善耐腐蝕性(腐蝕速率降低 40%)。
2. 催化劑與化工
(1)有機合成
示例:CeCl?催化 CO?與環(huán)氧化物合成環(huán)狀碳酸酯(轉(zhuǎn)化率 > 95%,選擇性 98%)。
在傅克酰基化反應(yīng)中作為路易斯酸,提高反應(yīng)速率(如苯與乙酰氯反應(yīng),產(chǎn)率 92%)。
(2)光催化
應(yīng)用:摻雜 Ce3?的 TiO?光催化劑,增強可見光吸收(帶隙從 3.2eV 降至 2.8eV),降解有機污染物(如甲醛去除率提升 50%)。
機制:Ce3?作為電子陷,延長載流子壽命。