稀土新材料(重要突破,中国发现两种新稀土矿物,美国超导材料不再高不可攀)

2023-04-25 富美财经 浏览量:

3月16日,国际矿物学学会新矿物命名与分类专业委员会审查、投票决定,中国科学家申请的两种新矿物通过认定。新矿物的国际矿物学会编号为IMA2023-120和IMA2023-142,英文名分别为yuchuanite-(Y)和wenlanzhangite-(Y),中文名为毓川碳钇矿和文兰钒钇矿。

重要突破,中国发现两种新稀土矿物,美国超导材料不再高不可攀

很多人看到这还一头雾水,简而言之,这两种矿物都是新发现的重稀土矿物,所谓的重稀土,包括原子序数从64~71的袁术,再加上39号元素,分别是钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇这几种,而此次发现的毓川碳钇矿,就是以中国工程院陈毓川院士的名字命名的,而文兰钒钇矿也是以我国的电子探针分析专家、南京大学地球科学与工程学院张文兰教授的名字命名的。

重要突破,中国发现两种新稀土矿物,美国超导材料不再高不可攀

由中国科学家发现并命名的新矿物具有重要的学术意义,那在实际的生产科研中,这两种矿物又有什么用呢?钇是人类发现的第一种稀土元素,早在1787年,人们在瑞典小镇伊特比的黑色矿石就发现了这种元素,而当时人们将这种不溶于水的固体氧化物称为“土”,这也就是这些稀有金属统称为“稀土”的由来。

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钇在工业生产和军事上都有广泛的用途,本身金属钇是一种非常厚爱的添加剂,钇能够增强不锈钢的抗氧化性和延展性,许多飞机的部件都采用了添加钇的合金。添加金属钇还能够提升合金导电率,目前许多电线厂都采用了这一技术。此外,含钇6%和铝2%的氮化硅陶瓷材料能够作为发动机的零部件,而且钇可以添加到玻璃中以增加强度和热稳定性,用以制造对损坏敏感的高精度光学镜片,而氧化钇可以用于制造显示器,发出红光和白光。

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而在美军的多种装备中,钇和铽在内的稀土也占有极为重要的地位,美国武器上的许多激光瞄准设备等光学仪器都用到了钇。美军现役的斯崔克装甲车,无人机和战斧巡航导弹等,也使用了这种稀有金属,未来各国研制激光武器,也离不开钕钇铝石榴石,如今使用钕钇铝石榴石的大功率激光已经应用在了对大型构件进行钻孔、切削和焊接等机械加工,以及医疗激光当中。

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上周,美国罗切斯特大学助理教授迪亚斯团队宣布,他们发现了近常压的室温超导体,并将他们的研究成果发到了《自然》杂志上。此次事件引发轩然大波,因为常温超导对于可控核聚变技术有着重大的意义,将是人类新一轮工业革命的核心技术之一,不过随后这一科研成果被光速证伪,再加上如影随形的争议和质疑,再次让事情变得扑朔迷离起来,事实上,目前迄今为止实用价值最强的依然是钇系超导体,上世纪80年代末,我国和世界多个国家就发现了钡钇铜氧化物这种稀土高温超导体,含稀土元素钇的钙钛矿氧化物超导体则是另一种重要的高温超导材料,稀土钡铜氧化物超导材料除了作为超导体之外,还能够制作成涂层导体,应用于超导磁悬浮装置和永磁体、强电电力机械或弱电电子器件。

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总的来说,虽然钇在稀土中的储量比较大,但随着近几年工业生产的大量应用,再加上我国的限制出口等保护措施,钇的价格也一路水涨船高,此次发现的两种含钇矿物,均发现于粤东北的玉水铜矿,我国一直都是全世界最大的稀土出口国和资源国,占全球的97%,而像钇这样的稀有金属,不管是在军事还是在工业领域都非常关键,一旦未来有新的稀土科技用于军事或工业生产,势必会带来工业革命或者是军事技术的迅速提升,让我们期待这一天能快点到来吧。

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