王寶琪

小軍事迷郝軍奇見到邵上尉，就會(huì)提出一些有關(guān)軍事上的新奇問題，向這位軍事專家請(qǐng)教，這不，今天他又問上了：“邵叔叔，聽說一些高科技軍事領(lǐng)域必須用到許多稀有金屬。是這樣的嗎？”邵上尉回答說：“那是自然的嘍！稀有金屬是‘工業(yè)的維生素’嘛！應(yīng)用很廣泛，在原子能，飛機(jī)、艦船制造，以及電子設(shè)備等都要用到它們，不少還起到關(guān)鍵作用?！避娖嬲f：“您能說得更明白些嗎？”邵上尉說：“好，那我就挑幾種稀有金屬說一說吧！”

我國重要的戰(zhàn)略物資——稀土

邵上尉說：“你知道，為什么‘愛國者’導(dǎo)彈能輕易地?fù)袈洹w毛腿’？為什么J20、F22可以超音速巡航？為什么在相同時(shí)間內(nèi)，美制M1坦克能比蘇制T72先開火呢？都是源于稀土的特殊功能。稀土具有優(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，能大幅度提高用于制造導(dǎo)彈、飛機(jī)、坦克的鋼材與其他合金的性能。如稀土中的釔的中子俘獲截面小，比重輕，可作核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料。稀土在冶金、石油化工、玻璃陶瓷、電氣、原子能工業(yè)以及農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕紡、環(huán)保等領(lǐng)域都有廣泛運(yùn)用。”

軍奇不解地問：“稀土的作用真大?？晌覜]聽說過稀土是稀有金屬呀！”

“稀土雖然叫‘土’，其實(shí)也是金屬。稀土是不是‘稀’？我也不知道。我只知道稀土元素在地殼中的平均豐度值低，常與其他金屬共生，分離困難。還知道我國是世界上擁有稀土礦最多的，占世界總儲(chǔ)量的70%，而且是掌握了提煉技術(shù)的國家，其他國家是無法與中國相提并論的。”軍奇興奮地說：“中國科技人員真了不起！稀土是我們國家的一件寶貝，可要保護(hù)好這些珍貴的資源哦！”

軍用無人車輛與機(jī)器人的好幫手——鋰

軍奇看到門前的電動(dòng)車，就問：“現(xiàn)在電動(dòng)車的電池用的是鋰電池。鋰也是稀有金屬吧？它在高能物理與武器裝備上有應(yīng)用嗎？”

邵上尉笑道：“你是看到哪問到哪。你知道嗎？手機(jī)與筆記本電腦使用時(shí)都要用到鋰電池，既然民用上都用了鋰電池，軍用無人地面車輛、機(jī)器人、混合電動(dòng)戰(zhàn)車等豈能不用？就是氫彈或原子彈里的原子雷管，也必須包厚厚的一層鋰呢！就拿油電混合驅(qū)動(dòng)的地面戰(zhàn)車來說吧，采用鋰離子電池作為動(dòng)力源不僅可以降低油耗，減少后勤負(fù)擔(dān)，還可以提高戰(zhàn)術(shù)車輛的機(jī)動(dòng)力和生存能力。目前，多國軍隊(duì)都加大了混合電驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)車、無人地面車輛、地面機(jī)器人的鋰離子電池模塊的研發(fā)力度。不過，對(duì)大型地面裝備來說，鋰離子電池功率偏弱是制約其進(jìn)一步應(yīng)用的主要因素。因此，未來還需要繼續(xù)研發(fā)高比功率、低成本的鋰離子電池，滿足地面裝備的任務(wù)需求?！?/p>

軍奇說：“邵叔叔說得極是。不過我還不清楚什么是鋰電池呢！”“哦，鋰離子電池是一種二次電池，也就是充電電池。它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。不過要指出的是民用使用的都是鋰離子電池，而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。最后我還要告訴你，鋰是金屬中最輕的一種金屬，碰不得空氣，空氣中它的表面會(huì)失去光澤，碰不得水，一遇水，能與水化合，放出氫氣。但它的作用卻不容小覷?！?/p>

戰(zhàn)略金屬中的“硬漢”——鎢

軍奇笑著說：“邵叔叔，您說我看到哪問到哪，現(xiàn)在我看到你家的電燈泡了，您知道我要問什么了嗎？如果您不知道它用的是什么稀有金屬，我可以提示一下，多少年來，我國的儲(chǔ)量一直位于世界第一?！?/p>

邵上尉也跟著笑了：“沒想到軍奇竟然考起我來了。它是金屬鎢，燈泡里的發(fā)光的燈絲就是鎢做的。為什么要用鎢做電燈絲呢？因?yàn)殒u是金屬中的‘硬漢’，也是最難熔解的金屬，熔點(diǎn)高達(dá)攝氏3000度，在室溫下非常穩(wěn)定。”

軍奇說：“我是想知道鎢在軍事上的應(yīng)用?！?/p>

“別急嘛！我會(huì)講的。鎢主要用于硬質(zhì)合金、特種鋼的生產(chǎn)，廣泛用于國防工業(yè)、航空航天、信息產(chǎn)業(yè)等等方面。比如最平常的武器，如槍、炮的發(fā)射管就用到鎢的合金。還有穿甲彈的彈丸，連坦克都能打得穿，很多是用碳化鎢等材料制成的。鎢合金的機(jī)械性能與貧鈾相差無幾，而且貧鈾的缺點(diǎn)反而是它的優(yōu)點(diǎn)。沒有放射性，鎢的化學(xué)性能也非常穩(wěn)定，在攝氏千度高溫下不會(huì)氧化，硬度也不會(huì)明顯下降。鎢的硬度極高，在金屬加工領(lǐng)域，使用的刀具材料高速鋼，就是含鎢的合金。如果一個(gè)國家沒有鎢的話，金屬加工能力就會(huì)出現(xiàn)問題，甚至導(dǎo)致機(jī)械行業(yè)的癱瘓，所以鎢被稱之為‘戰(zhàn)略金屬’，可見鎢金屬是多么重要了吧！”

軍奇說：“過去，我國一直以鎢的豐富儲(chǔ)量為傲，可是經(jīng)過百年開采，鎢礦中的黑礦日益減少，形勢不樂觀，這是我最擔(dān)心的。希望能保護(hù)好這些珍貴的有限資源?！?/p>

用于航空航天的“太空金屬”——鈦

軍奇說：“邵叔叔，你知道嗎？昨天我媽媽買了一只新鍋，說是鈦鍋，有重量輕、強(qiáng)度高、有良好的抗腐蝕能力，不會(huì)和食材醬料發(fā)生反應(yīng)，食材原汁原味。這么好的材料，軍事上一定有應(yīng)用。我就想聽你這方面的介紹?！?/p>

邵上尉說：“你真是想到哪問到哪，你對(duì)什么都好奇。鈦的優(yōu)點(diǎn)不止你說的這些呢，鈦還耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿，而且密度高，非常堅(jiān)硬，燃點(diǎn)很高，要攝氏1725度才能熔化，所以有‘太空金屬’的美譽(yù)，比如亞音速飛機(jī)的外殼，是用鋁鎂合金制造的，但如果是超音速飛機(jī)、火箭、宇宙飛船，鋁鎂外殼就吃不消了，就一定要改為鈦合金的外殼了，這就決定了鈦在航空航天、武器裝備、能源、化工、冶金、建筑和交通，甚至醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊?！?/p>

軍奇疑惑地問：“鈦還能用在醫(yī)藥上？可以制藥嗎？”

“不不，是做人造骨骼。鈦與人體骨骼接近，對(duì)人體組織具有良好的生物相容性，質(zhì)輕，彈性模量低，無磁性，無毒性，抗腐蝕性，強(qiáng)度高，韌性好，無副作用。外科植入物中的鈦合金用量正以每年5%-7%的速度增長。采用鈦及鈦合金制造的股骨頭、髖關(guān)節(jié)、肱骨、顱骨、膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、掌指關(guān)節(jié)、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴(kuò)張器、夾板、假體、緊固螺釘?shù)壬习俜N金屬件移植到人體中，取得了良好的效果，被醫(yī)學(xué)界給予了很高的評(píng)價(jià)?！?/p>

軍奇說：“怪不得我媽媽買了口鈦鍋回來，像是撿了個(gè)寶貝似的，原來鈦金屬有這么多的優(yōu)點(diǎn)啊！”

與紅外掛鉤的現(xiàn)代“照妖鏡”——鍺

軍奇意猶未盡，一時(shí)想不起問什么好了，就盯著邵上尉臉上看。邵上尉笑著說：“是不是對(duì)我的眼鏡感興趣呀？我這不是美軍士兵戴的夜視護(hù)目鏡呵！”

軍奇興奮起來，就問：“對(duì)了，邵叔叔，這夜視鏡為什么能夜視，是什么材料制成的呀？”

“怎么樣？我這一提示，你的新問題就出來了吧？有一種稀有金屬叫鍺，在遠(yuǎn)紅外光學(xué)儀器方面有重要用途。在軍事上，鍺除了制造單兵使用的夜視護(hù)目鏡，還用于便攜式紅外成像系統(tǒng)，坦克、艦船、飛機(jī)等武器平臺(tái)所用的紅外熱像儀與熱瞄準(zhǔn)器。此外，導(dǎo)彈上裝配的紅外成像導(dǎo)引頭、紅外跟蹤系統(tǒng)及偵察監(jiān)視系統(tǒng)等也離不開鍺。為啥鍺產(chǎn)品都與‘紅外’掛上鉤呢？因?yàn)閱钨|(zhì)鍺的折射系數(shù)很高，只對(duì)紅外光透明，而對(duì)可見光和紫外光不透明，所以紅外夜視儀等軍用觀察儀采用純鍺制作透鏡。鍺還是重要的半導(dǎo)體材料，在航空航天測控、半導(dǎo)體、核物理探測、光纖通訊、紅外光學(xué)、太陽能電池、化學(xué)催化劑、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛而重要的應(yīng)用，鍺還在醫(yī)藥、冶金、熒光粉等領(lǐng)域有著廣泛而重要的應(yīng)用。”

“那么我國鍺的儲(chǔ)量怎么樣呢？”邵上尉說：“哦，鍺儲(chǔ)量很不樂觀，全球的鍺資源量比較貧乏，已探明的鍺保有儲(chǔ)量僅為8600噸，而且鍺資源分布非常集中?！?/p>

軍奇緊張起來，連忙問：“那么我們國家有金屬鍺的儲(chǔ)量嗎？”“別擔(dān)心，幸虧我國有。世界鍺資源主要分布在中國、美國與俄羅斯，美國保有儲(chǔ)量3870噸，占全球含量的45%，其次是中國，占全球41%……”軍奇松了一口氣，說：“還好，比美國少不了多少?！鄙凵衔九牧伺能娖娴募绨蛘f：“軍奇有一顆濃濃的愛國心。每個(gè)青少年都應(yīng)該這樣！”