稀土元素由于其特殊的原子结构和活性，作为微量添加剂用于钢、铸铁、钦、铝、镍、钨、钥等材料中，能消除杂质、细化晶粒和改善材料组成，从而改进合金的机械、物理和加工性能，提高合金的热稳定性和耐腐蚀性。例如，在钢铁工业中，稀土作为添加剂，可以净化钢液，改变钢中央杂物的形态和分布，细化晶粒，改变结构和性能。以优锆纳米二氧化铈作涂层和添加剂能改善高温合金和不锈钢的抗氧化、热腐蚀、水腐蚀和硫化性能，也可用作球墨铸铁的孕育剂。将纳米二氧化铈涂敷于合金上有许多种技术，包括喷涂、在硝酸亚铈溶液中浸渍、溅射、电泳、应用二氧化铈泥浆于乙醇悬浮液中和等。