物理性质
灰色活泼的金属,密度:6.9(正方晶体),6.7(六方晶体),熔点:799℃,沸点:3426℃,有展性。是镧系金属中自然丰度最高的一种。弯折铈条时常迸溅出火星。
铈在室温下很容易氧化,在空气中很容易失去光泽,用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与铁生成合金时,极易自燃)。加热时,在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用产生氢氧化铈,溶于酸,不溶于碱。铈也能在卤素中燃烧,如在氯气中燃烧,产生三氯化铈(CeCl3):2 Ce + 3 Cl2==Δ(或点燃)== 2 CeCl3。受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。用于制造打火石、陶瓷和合金等。铈是除铕外稀土元素中最活泼的。铈在冷水中缓慢反应,在热水中反应加快。
化学性质
活泼的银灰色金属。电子层结构[Xe]4f15d16s2。第一电离能527.4KJ/mol。
用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与铁生成合金时,极易自燃);加热时,在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用,溶于酸,不溶于碱。受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素:136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体,半衰期为5×10^15年。
铈的制取铈是地壳中最丰的稀土金属。用钙还原氧化亚铈或电解氯化亚铈可制得金属铈。
70g三氯化铈、18.5g钙在惰性气氛下彻底混合摇匀装入钽坩埚或用机动压力机压成圆柱体放在钽坩埚中,坩埚配有打孔的钽盖子以便通气,置于密闭MgO坩埚(d=0.0508m,h=0.1778m)中。然后放在石英管(d=0.11615m)中,管的一端熔封,另一端打磨后嵌入55/50锥形接头中。用石蜡将石英管密封在真空体系中(0.133Pa)。充入Ar(先通过热的金属铀纯化)到=101.325kPa,用6kW感应炉加热到550~600℃,使反应发生(钽坩埚温度突然上升为据)。5min后达到1000℃,维持13min使产生的稀土金属完全结块。冷却到室温,用水浸泡钽坩埚以除掉CaCl、Ca,稀土金属融块保留在底部(1%~3%Ca)。
铈的贮存根据铈的物化性质,铈应储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。
铈的化合物氧化铈
淡黄或黄褐色助粉末。密度7.13g/cm3。熔点2397℃。不溶于水和碱,微溶于酸。在2000℃温度和15MPa压力下,可用氢还原氧化铈得到三氧化二铈,温度游离在2000℃间,压力游离在5MPa压力时,氧化铈呈微黄略带红色,还有粉红色,其性能是做抛光材料、催化剂、催化剂载体(助剂)、紫外线吸收剂、燃料电池电解质、汽车尾气吸收剂、电子陶瓷等。
铈铝
铈铝就是我们平时说的Ce铝,Ce铝是一种新型的铈(Ce)系纯铝复合涂层。主要包括铈(Ce)系纯铝涂层和环氧乙烯酯漆涂层,所述铈(Ce)系纯铝涂层是以铝为原料,添加铈(Ce)元素的热喷涂层,所述环氧乙烯酯漆涂层为铈Ce铝热喷涂层的封闭层和功能涂层。铈(Ce)系纯铝涂层添加元素铈(Ce)重量百分比为0.05-0.50%(wt),其它杂质铁+铜+硅≤0.30%(wt),余量为铝,还可辅助添加元素镁,系纯铝涂层的制作方法为:加工制作成线材或者粉末用热喷涂技术在钢铁表面制作成Ce铝喷涂层。所述环氧乙烯酯漆涂层为以环氧乙烯酯树脂为原料,添加炭化硅和铝粉或铝粉浆。环氧乙烯酯漆作为Ce系铝涂层的封闭层、中间层和表面层,也还可以其它油漆涂料代替其中的某一层或者全部。
一种铈(Ce)系纯铝复合涂层,主要包括:铈(Ce)系纯铝涂层和环氧乙烯酯漆涂层,其特征在于:所述铈(Ce)系纯铝涂层是以铝为原料,添加铈 (Ce)元素的热喷涂层,所述环氧乙烯酯漆涂层为铈Ce铝热喷涂层的封闭层和功能涂层。