稀土,為何如此重要?
稀土具有特殊的化學性質(zhì)和物理性能,應用領(lǐng)域廣闊。稀土獲得了“材料維生素”、“工業(yè)味精”、“新材料金庫”、“21世紀新材料寶庫”等美譽。稀土金屬已廣泛應用于電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。應用稀土可生產(chǎn)熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超導材料、磁致伸縮材料、磁制冷材料、磁光存儲材料、光導纖維材料等。稀土是一種重要的戰(zhàn)略資源,每1億元的稀土原料用于高科技產(chǎn)品中,可創(chuàng)造200億元的效益。中國科學院院士、北京大學稀土研究中心名譽主任徐光憲介紹:“美國的精確制導武器中就使用了大量的稀土?!?/p>
稀土在國民經(jīng)濟和高科技領(lǐng)域獲得了廣泛的應用,地位日趨重要。據(jù)說,“美國認定的35個21世紀戰(zhàn)略元素和日本選定的26個高技術(shù)元素中,其中就有16個是稀土元素”。
稀土有工業(yè)“維生素”之稱,由于其具有優(yōu)良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能。而且稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、超導等諸多高科技的潤滑劑。
稀土,重要的戰(zhàn)略資源
為什么“愛國者”導彈能比較輕易地擊落“飛毛腿”?為什么盡管美制M1和蘇制T72坦克的主炮直射距離差距并不大,但前者卻總是能更早開火,而且打得更準?為什么F22戰(zhàn)斗機可以超音速巡航?
這些“為什么”勾勒出當今軍事科技的巨大進步,也同時勾勒出了近20年世界的動蕩與沖突。針對每一個“為什么”,都有其具體而明確的答案。不過,從材料科學的角度,“稀土”能夠一次性解答上述所有問題。
稀土的開發(fā)應用近幾十年來為軍事科技提供了推力強勁的引擎。海灣戰(zhàn)爭中那些匪夷所思的軍事奇跡,美軍在冷戰(zhàn)后局部戰(zhàn)爭中所表現(xiàn)出的對戰(zhàn)爭進程的非對稱性控制能力,從一定意義上說,正是稀土成就了這一切。
為什么M1坦克能做到先敵發(fā)現(xiàn)?因為該坦克所裝備的摻釹釔鋁石榴石激光測距機,在晴朗的白天可以達到近4 000米的觀瞄距離,而T72的激光測距機能看到2 000米就算不錯了。而在夜間,加入稀土元素鑭的夜視儀又成為伊拉克軍隊的夢魘。至于F22超音速巡航的功能,則拜其強大的發(fā)動機以及輕而堅固的機身所賜,它們都是大量使用稀土科技造就的特種材料。比如F119發(fā)動機葉片以及燃燒室使用了阻燃鈦合金,這種鈦合金的制造據(jù)說使用了錸;而F22的機身更是用稀土強化的鎂鈦合金武裝。否則,超音速巡航中,F(xiàn)119強大的動力足以摧毀它自己。
上述種種還只是窺豹一斑。事實上,凡稱得上高技術(shù)的兵器幾乎無一沒有稀土的身影,更致命的是,稀土往往集中使用在這些武器化腐朽為神奇的最關(guān)鍵部位。比如“愛國者”除了制導系統(tǒng),彈體控制翼面等關(guān)鍵部位也使用稀土合金;一些先進坦克的裝甲使用稀土材料后,防彈性能更好;還有美國那些掌控戰(zhàn)場形勢的“千里眼”、“順風耳”中用稀土科技造就的大功率行波管,使得其工作更可靠、抗干擾性更強…… 簡單說,相比傳統(tǒng)兵器,高技術(shù)兵器的優(yōu)點在于其更方便、更靈敏、更準確、更容易操縱。這些優(yōu)點說起來容易,但卻集中體現(xiàn)了當今材料科學、電子科學以及工程制造的諸多最高成就。而這些成就的獲得,往往是源于稀土的某些特殊功能的發(fā)現(xiàn)和應用。