稀土元素由于其特殊的原子結構和活性，作為微量添加劑用于鋼、鑄鐵、欽、鋁、鎳、鎢、鑰等材料中，能消除雜質、細化晶粒和改善材料組成，從而改進合金的機械、物理和加工性能，提高合金的熱穩定性和耐腐蝕性。例如，在鋼鐵工業中，稀土作為添加劑，可以凈化鋼液，改變鋼中央雜物的形態和分布，細化晶粒，改變結構和性能。以優鋯納米二氧化鈰作涂層和添加劑能改善高溫合金和不銹鋼的抗氧化、熱腐蝕、水腐蝕和硫化性能，也可用作球墨鑄鐵的孕育劑。將納米二氧化鈰涂敷于合金上有許多種技術，包括噴涂、在硝酸亞鈰溶液中浸漬、濺射、電泳、應用二氧化鈰泥漿于乙醇懸浮液中和等。