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　　每天從我們頭頂飛過的天宮空間站，隨著一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功，這一刻它的作用被凸顯出來了。

　　這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)配合地面的科研團(tuán)隊(duì)，成功改進(jìn)了一款合金材料的研制技術(shù)。未來，航空航天、導(dǎo)彈衛(wèi)星、核反應(yīng)堆等領(lǐng)域關(guān)鍵材料應(yīng)用，都會(huì)隨著這項(xiàng)技術(shù)的革新而被徹底改變。

　　這種合金材料究竟是什么？改進(jìn)后的關(guān)鍵技術(shù)又是什么？該領(lǐng)域的發(fā)展具體又是怎樣的情況呢？

　　港媒報(bào)道，過去近40個(gè)月的時(shí)間里，我國(guó)的航天員一直在空間站內(nèi)，進(jìn)行一項(xiàng)看起來毫不起眼的實(shí)驗(yàn)。

　　整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程顯得很“無聊”，就是用激光照射一些懸浮著的合金顆粒。等到高溫冷卻之后，航天員再把整個(gè)過程中的細(xì)微變化記錄下來。

　　實(shí)驗(yàn)所需的樣本包括設(shè)備，在整個(gè)過程中還被更換過三次。所有的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，都被發(fā)回了地面的另一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。

　　科研人員利用實(shí)驗(yàn)參數(shù)，制造出了符合工業(yè)應(yīng)用的鈮合金。需要注意的是，這里的制造并非指首次制造，而是指在制造工藝上，科研人員利用實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，成功革新了技術(shù)。

　　鈮合金材料，廣泛應(yīng)用于航空航天設(shè)備的關(guān)鍵部件的制造上。也就是說，天宮空間站的很多部件，也有這種材料。

　　這一次革新的技術(shù)，提高了鈮硅晶體的生產(chǎn)速度。之前的制造工藝，存在著慢和產(chǎn)品合格率低的缺陷。

　　鈮硅晶體的生產(chǎn)，需要在1600℃的高溫下，經(jīng)過100小時(shí)才能完成，速度很慢，生產(chǎn)出來的樣本一旦接觸到室溫環(huán)境還非常脆弱。

　　科研人員經(jīng)過技術(shù)革新后，采取了一種全新的冷卻方法，這使鈮硅晶體的生產(chǎn)速度可以達(dá)到每秒9厘米。

　　此外，還在其中添加了少量的鉿，使其在室溫環(huán)境下的強(qiáng)度提高了3倍多。這樣制造出來的鈮合金，滿足了工業(yè)應(yīng)用的需求。

　　可以說在這一刻，空間站的作用很直觀的凸顯了出來。利用真空的環(huán)境，很多在地球上不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和研究，在太空或許都能取得突破。

　　工業(yè)領(lǐng)域，能夠制造合金的材料和金屬很多，但是鈮的存在，相較于其他金屬，它的身份更像是“貴族”。

　　為什么這樣形容？就是因?yàn)樵诰唧w的應(yīng)用上，它可以做到其他稀有金屬達(dá)不到的特性。

　　鈮的特點(diǎn)是低密度和高熔點(diǎn)，同時(shí)還具有可塑性強(qiáng)和抗腐蝕的特征。自然界中，鈮通常和鉭是共生的，就是說兩種元素不會(huì)獨(dú)立存在。

　　共生形成鈮鉭礦床，主要有碳酸巖型、堿性巖型、稀有金屬花崗巖型、偉晶巖型4種類型。其中，世界上所需要的鈮，主要是從碳酸巖型鈮礦床中開采的。

　　“怎么提升在九游娛樂的游戲體驗(yàn)？”

　　從鈮的特點(diǎn)來看，火箭、導(dǎo)彈、航空航天設(shè)備等領(lǐng)域，一些關(guān)鍵且復(fù)雜的部件，鈮是主要的原材料。

　　比如說，火箭上大量形狀復(fù)雜的零部件，如果用可塑性低的金屬材料制作，很多復(fù)雜的形狀根本就完不成。即使勉強(qiáng)能完成，零部件整體的結(jié)構(gòu)也會(huì)受影響。

　　單憑這一點(diǎn)，鈮的作用就無可替代。自從人類展開太空探索以來，鈮始終是重要的材料之一。

　　美國(guó)和蘇聯(lián)對(duì)鈮合金的研究較早，這是由于兩國(guó)最早在核領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域進(jìn)行研究，這些領(lǐng)域用到的關(guān)鍵材料，通常都要具備耐高溫的特性。

　　鈮合金可以輕松承受600℃到1600℃的高溫，這是之前在研究上能夠達(dá)到的耐高溫程度。

　　就研究方向上來看，美國(guó)和蘇聯(lián)在當(dāng)時(shí)運(yùn)用了不同的技術(shù)。美國(guó)應(yīng)用最多的是C-103鈮合金，主要用在火箭助推器的頂部、渦輪加力機(jī)裝置的風(fēng)門片、高溫閥門。

　　當(dāng)年的阿波羅11號(hào)飛船登月艙，下降發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件用的就是這一類型的合金材料。

　　蘇聯(lián)方面，鈮合金在技術(shù)上則是自成體系，在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件上運(yùn)用較多。以當(dāng)時(shí)的技術(shù)，蘇聯(lián)的材料可耐1200℃到1650℃的高溫，短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到2000℃。

　　美國(guó)的材料，可耐1200℃到1400℃的高溫?？傮w上來看，兩國(guó)所運(yùn)用的技術(shù)和工藝以及表現(xiàn)出來的特性都是比較相近的。

　　到了上世紀(jì)90年代，太空探索活動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng)，無論是火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)還是超高音速飛機(jī)領(lǐng)域，對(duì)合成材料的耐高溫又有了更高的要求。

　　于是，圍繞鈮合金的研究，又開啟了全新的階段。與此同時(shí)，我國(guó)在該領(lǐng)域的研究則是博采眾長(zhǎng)。

　　“怎么提升在九游娛樂的游戲體驗(yàn)？”

　　不管是美國(guó)的技術(shù)還是蘇聯(lián)的工藝，我國(guó)在研究的時(shí)候都運(yùn)用了他們各自先進(jìn)的部分。

　　在這一基礎(chǔ)上，我國(guó)此前研究了至少6款鈮合金結(jié)構(gòu)材料，主要應(yīng)用在航天發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域。運(yùn)用最多的合金材料，是C-103和Nb521兩種類型。

　　鈮合金類型的劃分，主要是根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)和功能特性來劃分的，而且主要分為六大類。

　　第1種是高強(qiáng)度、低塑性的鈮合金。這一類主要應(yīng)用于燃?xì)鉁u輪葉片，在工作時(shí)候的溫度可達(dá)1300℃到1600℃，短時(shí)間內(nèi)的工作溫度更高。

　　第2種是中等強(qiáng)度、中等塑性的鈮合金。這一類主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的各種零部件，比如螺栓和螺母等構(gòu)件，工作時(shí)候的溫度在1150℃到1250℃之間。

　　第3種是低強(qiáng)度、高塑性的鈮合金。這一類主要應(yīng)用在衛(wèi)星、航天飛機(jī)、導(dǎo)彈等發(fā)動(dòng)機(jī)的推力室身部延伸段等部件。此外，發(fā)電設(shè)備的渦輪泵等部件，也會(huì)用到這一材料。

　　除了上述3種類型之外，還有高強(qiáng)度抗氧化類型，塑性抗氧化類型，抗蝕類型。從總體上來看，不同的類型對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　從整體來看，全世界的鈮鉭礦產(chǎn)，主要分布在南美洲、北美洲以及亞洲。最新的數(shù)據(jù)顯示，目前鈮儲(chǔ)量最大的兩個(gè)國(guó)家是巴西和加拿大。

　　全世界的總儲(chǔ)量超過了1700萬噸，其中巴西一國(guó)的儲(chǔ)量就達(dá)到了1600萬噸，占比接近90%。加拿大的儲(chǔ)量沒有巴西豐富，不過在世界上排名第二。

　　此外，美國(guó)、中國(guó)、澳大利亞、俄羅斯、肯尼亞、尼日利亞等國(guó)家也有少量的分布，但是整體規(guī)模無法和巴西的規(guī)模相比。比如我國(guó)的儲(chǔ)量，占比不到1%，但需求量卻是世界第一。

　　巴西和加拿大的儲(chǔ)量大，每年的開采量也大。2023年，兩國(guó)的預(yù)估產(chǎn)量為8.3萬噸，這一規(guī)模占全世界總產(chǎn)量的98%。

　　在進(jìn)口方面，我國(guó)在2015年到2019年期間，鈮的進(jìn)口規(guī)模較大，而且大部分都用于鋼鐵生產(chǎn)。

　　近兩年來，我國(guó)每年的進(jìn)口保持在3.3萬噸左右，而且進(jìn)口來源單一，主要是從巴西進(jìn)口。

　　因?yàn)殁壍奶厥庑裕陙砗芏鄧?guó)家都把鈮列入了戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬清單。我國(guó)探明的鈮礦床規(guī)模不小，但是具有工業(yè)價(jià)值的資源只有少量分布。

　　而且相比國(guó)外的資源，我國(guó)鈮礦的品位較低，共生礦物復(fù)雜，這意味著在選冶的時(shí)候難度較高。

　　所以在這種局面下，我國(guó)的研究人員在鈮硅合金領(lǐng)域取得新的技術(shù)突破，這對(duì)于未來的大規(guī)模應(yīng)用，是具有很大優(yōu)勢(shì)的。

　　除了提高研發(fā)和冶煉水平外，下一步圍繞鈮的發(fā)展應(yīng)用，還應(yīng)該采取其他更加積極的措施。

　　畢竟在整體水平上，我國(guó)的儲(chǔ)量較低，未來應(yīng)該加大勘測(cè)的力度，這樣才能夠保證需求。

　　在進(jìn)口方面，應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)大海外市場(chǎng)，保證供應(yīng)鏈的整體穩(wěn)定。有一種觀點(diǎn)就認(rèn)為，我國(guó)企業(yè)應(yīng)該積極走出去，參與到巴西和加拿大的鈮礦產(chǎn)業(yè)中。

　　因?yàn)榈V產(chǎn)資源的供應(yīng)，不僅僅要看儲(chǔ)量的多少，還要看整體的供應(yīng)鏈控制在誰的手里。如果我們能打造自己的供應(yīng)體系，即使從海外進(jìn)口，需求也能得到很好的保證。

　　最后從技術(shù)的角度看，最新的研究還沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，我國(guó)在技術(shù)上掌握了優(yōu)勢(shì)，那么在未來航空航天以及其他高端領(lǐng)域的應(yīng)用，就能處在主導(dǎo)者的地位。

　　所以在整體上，儲(chǔ)量方面的不足，就應(yīng)該從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的角度去彌補(bǔ)。采取多管齊下的模式，在未來的應(yīng)用上就不會(huì)受制于人。