元素家族连载204王者归铼

　在《被发现次数最多的元素》里，我们提到了日本科学家小川正孝险些发现了75号元素。19年后，德国的三位科学家诺达克夫妇、奥托*博格发现了两种元素，他们用德国在一战中两场精彩的战役地点来命名，鎷来自马祖里湖，铼来自莱茵河。其他列强认为这两个名字太具有挑衅意味了，列出种种理由将前者否定，而后者经受住了考验，一直保留至今。

如果不考虑小川正孝的发现，铼元素是最晚被发现的稳定元素，这实在是因为铼元素在地球表面的稀少，地壳里只有1ppb（十亿分之一）的铼。为什么这么少呢？有人提出，铼易于在铁镍金属构成中高度富集，可能更多的铼跟着铁和镍进入了地核，因此在地表很少见到。

确实，地壳里几乎没有找到过单质态的铼，几乎所有的铼都伴生在辉钼矿（二硫化钼）里，最高品位可以达到1.8%。智利真是一个很神奇的国度，铜、碘、锂等稀有矿藏都是世界第一，铼也不例外，多年来一直是世界上第一大铼矿供应国，主要被美国控制。

到了年，俄罗斯在千岛群岛地区的一座火山口发现了一个神奇的铼矿，它并没有以很小的比例跟辉钼矿伴生，而是高纯度的二硫化铼。这座铼矿目前每年产出20-60公斤的铼金属。

如果说铼元素只是一个默默无闻的“龙套元素”，那我们的故事也就可以戛然而止了。偏偏铼元素不甘平凡，成为了飞机心脏的核心部件，堪称航空发动机里的“盖中盖”。航空发动机在高速运转时，其涡轮和风扇除了要承受极大的压力，还要忍受高温的考验。以美国目前最牛战斗机F-22的发动机F-为例，其直径仅1.米，但却需要提供15.6吨的推力；高速飞行时，F-的发动机涡轮前温度会达到K（约摄氏度），这就对发动机涡轮和风扇的材料提出了巨大的考验。如果承受不了这样的高温高压，材料就容易变形，影响发动机效率不说，还可能会危及飞机的安全。

工程师们试验了各种材料，发现铼元素熔点高，仅次于钨，高温下升华比率小，更重要的是发现镍铼合金可以有效的提升合金的蠕变强度，在高温高压下不变形。第二代镍铼合金中含有3%的铼，被用于F-15和F-16战斗机中；而更新一代的第三代镍铼单晶合金中含有6%的铼，已经被成功用于F-22和F-35的发动机中。

因此，铼元素成为了重要的战略物资。比如前面我们提到，当今世界的超级霸主美国之所以控制智利的铼矿，开采回来作为自己的战略储备，就是因为铼元素对现代航空发动机的重要性。

目前，航空发动机产业消耗了世界上超过70%的铼。铼长期处于供不应求的状态，这也使得国际市场上铼的价格节节高升。

相比于美国，我国的航空发动机多年来落于后世界先进水平。不仅战斗机的发动机没有自主研发，严重依赖俄罗斯，就连民航大飞机也得依赖进口。从战略角度，如果没有俄罗斯的航空发动机，我们一半以上的飞机会“趴窝”，空军会被“吊打”。从民用角度，每年我们卖数以亿计的裤子、鞋才能换回一架大飞机，就连今年我们自主设计的大飞机C，用的也是进口发动机，这样的状况我们还想延续多久？

好在天佑中华！年，华山南麓矿山上的工作人员意外勘探到了稀有金属铼，储量高达吨，从此，铼资源不用发愁。

但是，从天然的铼矿到第三代单晶镍铼合金还有漫长的道路呢，更何况欧美将此技术视为核心机密，严格对我国进行封锁。难道我们又要重复稀土的老路，只能将稀缺资源买成白菜价，供应给西方发达国家让他们做成高精尖，再买给我们赚取高利润吗？

年9月，我国研究人员宣布已经攻破这一难题，掌握了铼单晶叶片生产技术。相信在不远的将来，我们自产的战斗机和民航大飞机将会用上我们自己的“铼”心脏！帮助我们大国崛起，王者归“铼”！

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长按







































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