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喜讯!中国发现超级金属铼 打断美国垄断地位

2017-09-04 08:55:42 来源:央视财经

在河北廊坊科技园,一款为无人机和商务机而设计的航空发动机正在进行150小时试车,考核发动机在各种状态下技术性能和可靠性及寿命等综合指标。

为了防止熔化,工程技术人员把每一片叶片都制作成空心,中间还设计了一个精密而复杂的冷却系统。冷却系统带走的热量,可以在1/20秒、甚至更短的时间内烧开一壶水。但是在1700度的高温之下,普通金属还是不够耐热。生产单晶叶片,离不开一种珍贵的稀有金属-铼。

在成都航宇超合金技术有限公司,我们见到了单晶叶片生产中最为关键的金属——铼。这是人类发现最晚的天然元素,因为发现者是德国化学家,因此以莱茵河的名称命名为铼。它在地壳中的含量比所有的稀土元素都小,比钻石更难以获取。根据美国地质调查局的报告,全球探明的铼储量仅为2500吨左右,铼的价格跟白金的价格相仿,一克大概需要两三百块钱。

中国发现超级金属铼 此前美国一直处于垄断地位

中国发现超级金属铼 此前美国一直处于垄断地位

能够提纯铼金属的,是成都航宇超合金技术有限公司的母公司,这是一家上市的矿业公司。2010年,这家公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。近年来,随着航空工业的发展,铼消费量的年均增长率为3%,虽然价格不菲,却一直处于供不应求的状态。

为了找到获得更多的铼金属,成都航宇超合金技术有限公司通过与湖南有色研究院的合作,用一年多的时间攻克了技术难题,实现了铼的提纯。但是坐拥这样的稀缺资源,张政和股东们却发现这种稀有金属在国内却几乎没有销路。

无奈之下,他们把眼光转向国际市场,希望用资源换技术的模式,寻求与国外这类合金制造企业的合作。

成都航宇超合金技术有限公司董事长 张政:每一家都希望跟我们签长协价,我们只要生产出来他们就要,但是因为这项技术,所有掌握这个单晶技术的国家的企业,都受制于美国的一个法律,是不得参与技术合作的。

美国是最大的铼金属消费国,控制着全球销售市场,一直处于垄断地位。由于铼可以广泛应用于喷气式发动机和火箭发动机,全球约80%的铼用于生产航空发动机,其在军事战略上有重要意义。为了维持在航空工业的优势地位,美国和其它一些西方国家常年针对中国进行材料和技术封锁。英国的航空发动机巨头罗尔斯罗伊斯虽然在中国投资建厂,但是对中国员工层层设防,既便当时已经在公司工作了七年的宋阳,也从来没有机会接触其核心技术。

成都航宇超合金技术有限公司副总经理宋阳:它有一些区域是限制中国人进入的,他们不希望这样的一些技术机密,被中国所了解和掌握。我相信这不光是对于我个人,对于很多在外企航空企业工作的中国人,可能都会经历这样的一个比较尴尬的一个时刻。

越是封锁,就越说明航空发动机的战略重要性,就越需要突破。当宋阳在上海立下这一志愿的时候,远在千里之外的西安,矿业公司董事长张政也拍板做了一个重要的决定:自己生产用于航空发动机的单晶涡轮叶片。

成都航宇超合金技术有限公司董事长张政:自己想办法去解决这个技术,因为我不想只作为一个元素的供应商,而且这样稀有的一个元素,我们把它供应给海外的这些企业,而对中国毫无帮助。

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中科院质疑哈佛大学研究成果 相同实验条件下未获得金属氢

2017年8月30日讯,新华社合肥8月30日电(记者 杨丁淼)记者从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院固体物理研究所两科研团队针对今年初哈佛大学称高压下发现金属氢的科研成果发表了不同看法,即在相同的实验条件下,并未获得氢金属化的证据。相关科研成果发表在最新一期的国际知名学术期刊《科学》上。

今年初,美国哈佛大学研究人员在《科学》上发文,声称在高压下发现了金属氢,轰动科学界。而在此之前,世界上还从未出现金属氢的样品。

来自固体所极端环境量子物质中心的两位“外专千人计划”专家尤金·格列戈良茨和亚历山大·冈察洛夫领导的团队各自用充足的实验事实和比较研究认为,哈佛大学研究人员文章中的压力标定、金属化证据和所揭示的金属氢特征等均经不起推敲,难以自圆其说;固体所科研人员利用同样的实验条件和压力标定方法所校准的实际压力只是达哈佛大学科研人员声称压力的一半,并且在此压力下,前人所得出的实验结果都没有发现氢金属相的存在。

据介绍,关于超高压的实现和测量一直是超高压实验中并存的两个关键问题,尤金·格列戈良茨研究员带领的团队在过去5年间进行了上百次超高压实验,在与哈佛大学相同尺寸台面的金刚石压力装置下,有30次做到了300万倍标准,而这已经是最高值,不可能达到哈佛研究团队所说的近500万倍标准大气压力。

对哈佛发表成果中氢的“金属化”的重要证据之一——展示样品具有强烈反射的金属光泽,尤金·格列戈良茨与合作者通过对比研究发现,哈佛大学的工作可能在较低压力下就已失去氢样品,因为随着压力的增加,样品腔会不断缩小,氢样品会不断扩散至金刚石和封载样品的金属垫片中。这导致哈佛团队未能提供氢存在的谱学证据,也使展现出来的样品金属光泽跟周围的垫片光泽没有区别。

亚历山大·冈察洛夫与合作者重新检验比较哈佛团队声称的金属化的反射率数据后表示,该光学特征结果并不是来自于氢样品本身,“由于哈佛大学研究者未能提供氢从气态连续演化到原子金属态的详细过程和路径,因而他们的观察结果与氢性质的转化没有必然联系”。

80年前,固态分子氢被预言在高压下分解成类似于碱金属的单原子金属。亚历山大·冈察洛夫指出,“我们对氢在高压下金属化深信不疑,但并不意味着所有声称在更高极限压力下实现氢金属化的报道都值得信赖”。

实际上,在过去近二十年的时间里,包括美国华盛顿卡内基研究院地球物理实验室、哈佛大学和德国马克斯普朗克化学所等单位声称合成“金属氢”的报道已有6次之多。然而,尤金·格列戈良茨认为,“氢的金属化问题从来就没有真正解决,仍需要等待将来完成”。

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