钆(gá)及其应用发展

钆 (Gd) 由瑞士化学家马利格纳克（ Jean de Marignac）于 1880 年发现。为了纪念第一个稀土元素钇的伟大发现者——芬兰科学家加多林 (Gadolin) ，将其命名为钆。钆汉语名称的正确发音应该是 ga （同噶），但在我们稀土界，由于以讹传讹，人们总是习惯称其为 zha （渣或炸），就像把“浓硫酸焙烧”中的焙（ bei ，音同被）也常常读作“陪”（ pei）一样，其实是念成了白字。 
在镧系元素中钆按原子序数排在第 8 位，属于轻稀土或中稀土，其地壳丰度（ 7.7ppm）在 17 个稀土元素中也排列第 8 ，含量不算低。目前由于用量有限，属于供过于求的稀土元素。钆在稀土生产过程中，经常以“钐铕钆”富集物状态被分离出来，然后再从中提取纯钆。由于氧化铕大量应用于发光材料，提铕后会产生大量钐钆副产品，

目前正在开发的 钐钆复合物隔热陶瓷材料可用作航空、汽车等领域的高性能隔热材料，会大大提高产品的附加值，将为钆的应用找到新的市场。 
钆和其它稀土元素一样 , 属于活泼性金属 , 拥有相似的化学共性。作为混合稀土使用，可以同镧铈等轻稀土一起用作金属的净化变质剂，也可用做石油、化工和环保催化剂，还被用于农牧养殖和助染助鞣等方面。但钆也具有自己一些独特的个性，如特殊的磁性、旋光性和核性质，有许多特殊的用途。 
金属钆可用作钐钴磁体的添加剂，能使磁体性能不随温度而变化。在 SmCo 5 合金中加入 Gd 所获得的快淬薄带取向度好，剩磁比与烧结磁体相当，磁感温度系数低于同成分的烧结 
氧化钆具有多种用途。它可用于高折射低色散光学玻璃。大家都知道，镧系光学玻璃具有高折射和低色散的优良特性，用于许多高级光学镜头。在其中加入氧化钆，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。钆镉硼酸盐玻璃可用作吸收慢中子的防耐辐射玻璃。一种镧钆锌为主要成分的硼酸盐玻璃具有优异的高温成型性。 
用氧化钆能制得多种红色荧光粉。如掺铕的钇钆硼酸盐 (Y ，Gd)BO 3 ∶ Eu 红色荧光粉可用于等离子体荧光显示屏。在用钇和铕制造的红色荧光粉中加入氧化钆，可保持同样优良的发光特性，发光效率高，颜色鲜艳，稳定性好，比单用钇铕荧光粉成本低，不但可用于荧光灯，而且可用于等离子体显示器件和阴极射线管中。钆也可用于长余挥荧光粉。用钆的钒磷酸盐还可制造发光薄膜 
钆在用于磁制冷方面将很有应用前景。磁制冷材料是具有磁热效应的物质。2001 年底又研制出永磁体室温磁制冷冰箱展示机，从而将室温磁制冷从实验室研究推进到实用化研究阶段。美国计划经过 3~5 年先把室温磁制冷技术用于汽车空调系统，再进一步推广应用于家庭空调和电冰箱。据悉，我国 2010 年将全面禁止生产氟里昂冰箱，这要求要加快磁制冷技术的研究和产业化进程。 
磁光材料是激光、光电子学和光子学中所用多种磁光效应器件使用的磁性材料。钆还被用于激光材料，用掺钕硼酸钆铝 (NGAB) 晶体用掺钕硼酸钆铝晶体制造的激光二极管泵浦的自倍频蓝色激光器，可产生 440nm 蓝色激光，属于全固态激光器，具有结构简单、体积小、牢固耐用、价格适宜等特点，在高密度数据存储、彩色印刷、水底通讯等诸多方面有着广泛的应用。金属钆还被用于阴极发射材料，和镧钇一起用于难熔金属的钼次极发射材料，发射系数大、发射稳定性好、易于加工、抗暴露大气能力好，可应用于磁控管阴极材料领域。 
钆的水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振波谱仪（ NMR）成像信号。含钆造影剂已被广泛用于普通核磁共振（ MRI）增强检查和磁共振血管造影（ MRA），含钆造影剂经静脉注射后可迅速分布于细胞外液，进而增强图像的清晰度和对比度，已用于中枢神经 ( 脑及脊髓)、腹、胸、盆腔、四肢等人体脏器和组织的核磁共振成像，也用于肾功能评估。由于钆具有较高的吸收 X 线能量特性，因此可用于 X 线血管造影成像。可将其作为含碘造影剂的替代剂，具有良好效果。尤其适用于存在碘剂过敏和肾功能不全的患者。含钆造影剂还被用于做 CT 增强扫描。