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稀土素有“工業(yè)維生素”之美稱，是極其重要的戰(zhàn)略資源，在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。因此，對稀土化合物的研究顯得十分重要。氮化鈰為灰色粉末。在干燥空氣中穩(wěn)定，遇水被分解為氧化鈰和氨，與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈰和硫酸銨。在氫氣流中加熱氮化鈰則產(chǎn)生三氫化鈰和氨氣。在850-900℃下，鈰與氮?dú)庵苯踊隙谩５嬁梢杂脕碇谱鞲鞣N無機(jī)復(fù)合材料，如高性能陶瓷，半導(dǎo)體材料，發(fā)光材料等，而制備這些材料對氮化鈰的純度有著極高的要求。目前氮化鈰的制備方法中，以高溫固相直接氮化法為主。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡單，成本低，雜質(zhì)含量低，但其缺點(diǎn)也十分明顯，金屬Ce粉在空氣中易被氧化，使得產(chǎn)品的純度不高，一般氮含量在6.8wt％～8.0wt％之間，難以滿足客戶需求。而一些其他的制備方法，如氫化物熱解法，還原法，液相法，氣相法等，普遍具有工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，成本高，易引入雜質(zhì)，對設(shè)備要求過高，產(chǎn)量低等缺點(diǎn)。
氮化鈰可以用來制作各種無機(jī)復(fù)合材料，如高性能陶瓷，半導(dǎo)體材料，發(fā)光材料等。其應(yīng)用舉例如下：
1. 制備混合稀土增韌補(bǔ)強(qiáng)氧化鋁基陶瓷復(fù)合材料。該復(fù)合材料含有氧化鋁和碳化鈦，其特征是它還含有氮化鑭、氮化鈰、氮化鐠、氮化釹中的至少兩種化合物。制備方法是首先采用硬質(zhì)合金球?qū)lTiC中間合金與混合稀土和Al2O3混磨，再放入真空干燥箱里進(jìn)行干燥、烘干，使粉料通過100目篩，制得混合粉體；再將混合粉體裝入石墨模具中模壓成型，在氮?dú)鈿夥障聼釅簾Y(jié)。該復(fù)合材料制備工藝簡單，原材料成本低，尤其適合于陶瓷噴沙嘴、軸承等對耐磨性要求較高的零部件。
2. 制備一種耐腐蝕銑刀。在金屬切削加工中，合理選擇刀具刃形(螺旋角、前角、后角、刃傾角)是充分發(fā)揮刀具加工性能的重要條件。合理選擇刀具刃形可提高刀具加工壽命，實(shí)現(xiàn)高速加工。有研究提供了一種耐腐蝕銑刀，銑刀由鋼結(jié)硬質(zhì)合金組成，鋼結(jié)硬質(zhì)合金原料粉末包括硬質(zhì)相和鋼基粘結(jié)劑，本發(fā)明銑刀中硬質(zhì)相由硼化鎢，碳化硅，氧化鎳，氮化鈰，Cr組成提高了材料的機(jī)械性能；鋼基粘結(jié)劑的成分具有較高強(qiáng)度，再硬質(zhì)相的作用下鋼結(jié)硬質(zhì)合金強(qiáng)度得到了進(jìn)一步提高。
3. 制備一種電網(wǎng)纜線固定夾。制造電網(wǎng)纜線固定夾的原料粉末由(摩爾比)；銅粉30-40份，Al粉6-7份，石墨粉2-3份，Zn粉1-2份，碳化鋯1-2份，三氧化二鉻0.7-0.8份，V粉0.5-0.6份，碳化鉻0.3-0.4份，Ni粉0.3-0.4份，氮化鈰0.2-0.3份，氧化鈷0.1-0.2份組成，本發(fā)明電網(wǎng)纜線固定夾使用了銅粉，石墨粉，Al粉，Zn粉，碳化鋯，三氧化二鉻，V粉，碳化鉻，Ni粉，氮化鈰，氧化鈷原料粉末，該原料成分通過壓制燒結(jié)提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度；2)通過粉末混合，壓制燒結(jié)，退火，淬火，回火等工序使制造流程集約化，降低了生產(chǎn)成本。
4. 對金屬鈰表面進(jìn)行改性。金屬鈰作為一種重要的稀土元素，常用作還原劑、催化劑以及合金添加劑，在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要而廣泛的用途。但是由于金屬鈰化學(xué)性質(zhì)非常活潑，在室溫下很容易氧化腐蝕，在大氣條件下很快會(huì)失去光澤而老化，從而影響其金屬特性和表面外觀質(zhì)量。目前主要采取對金屬鈰進(jìn)行密閉并在陰涼或煤油介質(zhì)中貯存的方式以被動(dòng)減緩金屬鈰的氧化腐蝕，但是這些方法對氣密性要求高，容易對金屬鈰造成污染，而且貯存效果并不理想，金屬鈰仍然會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的氧化腐蝕。
利用雙離子束濺射沉積系統(tǒng)，在打磨拋光的金屬鈰表面首先進(jìn)行氬離子濺射清洗，然后進(jìn)行氮化反應(yīng)濺射處理生成氮化鈰鍍層，最后再用陶瓷靶材如氮化鈦進(jìn)行直接濺射，生成氮化鈦陶瓷鍍層，最終在鈰表面形成氮化鈰和氮化鈦復(fù)合的雙層鍍層。通過對金屬鈰進(jìn)行氮化處理和沉積氮化鈦鍍層，金屬鈰抗老化腐蝕性能明顯增強(qiáng)，通過電化學(xué)極化曲線測試表明，處理前后金屬鈰腐蝕電流密度可降低約5倍，同時(shí)氮化鈰和氮化鈦鍍層均為金黃色鍍層，從而增加了金屬鈰的表面美觀效果。
一種制備上述高純氮化鈰粉體的方法，包含如下步驟：
a、將Ce粉進(jìn)行液相球磨處理，所用液體介質(zhì)為去離子水、有機(jī)溶劑、稀堿性溶液中的一種，液相球磨后Ce粉的粒度為1.5μm～2.5μm；
b、按照比例稱取Ce粉和助劑A、C、添加劑B為原料，其中A為NH4Cl和NH4F中的至少一種，B為CeN，C為無水CeCl3，且各原料質(zhì)量比為Ce粉∶A＝80∶20～95∶5，Ce粉∶(B+C)＝80∶20 ～95∶5，B∶C＝50∶50～20∶80；
c、將步驟b中所稱取的Ce粉和助劑A混合均勻，并置于坩堝中；
d、在H2反應(yīng)氣氛下以5～10℃/min的速率升溫至300～500℃，保溫2～5h，然后以5 ～10℃/min的速率降溫至200℃，再自然降至室溫，得到一次燒結(jié)產(chǎn)物；
e、將一次燒結(jié)產(chǎn)物充分研磨，并與步驟b中稱取的添加劑B和助劑C混合均勻，置于坩堝中；
f、在N2或NH3或N2和NH3的混合氣氛下以5～10℃/min的速率升溫至800～1200℃，并保溫4～10h，然后以5～10℃/min的速率降溫至200℃，再自然降至室溫，得到二次燒結(jié)產(chǎn) 物；
g、將二次燒結(jié)產(chǎn)物研磨、過篩后得到高純CeN粉體。氮化鈰粉體的掃描電鏡圖如下：
[1] 無機(jī)化合物辭典
[2] CN201611256476.7一種高純氮化鈰粉體及其制備方法和應(yīng)用
[3] CN200510044750.X混合稀土增韌補(bǔ)強(qiáng)氧化鋁基陶瓷復(fù)合材料及其制備方法
[4] CN201610093100.2一種耐腐蝕銑刀
[5] CN201610216091.1一種電網(wǎng)纜線固定夾
[6] CN201710047335.2一種對金屬鈰表面進(jìn)行改性的方法