稀土一詞是歷史遺留下來的名稱。最初稀土元素是在瑞典比較稀少的礦物中發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)時人們常把不溶于水的固體氧化物稱為土,故稱“稀土”。 稀土被稱為資源中的“維生素”, 美國認定的35個戰(zhàn)略元素和日本選定的26個高技術(shù)元素中,都包括了全部稀土元素,足見稀土的珍貴。
稀土是一組金屬的簡稱,包含化學(xué)元素周期表中鑭、鈰、鐠等17種元素。稀土元素具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì),目前已被廣泛應(yīng)用于機械制造、石油化工、玻璃、陶瓷、軍事、節(jié)能環(huán)保、航空航天、電子信息等眾多領(lǐng)域。幾乎每隔3-5年,科學(xué)家們就能夠發(fā)現(xiàn)稀土的新用途,每六項發(fā)明中,就有一項離不開稀土。
中國稀土礦藏豐富,雄踞著三個世界第一:儲量第一,生產(chǎn)規(guī)模第一,出口量第一。同時,中國還是唯一一個能夠提供全部17種稀土金屬的國家。但是目前的現(xiàn)狀是我國是“稀土大國”,卻掌握不了“稀土命運”。 每年,中國稀土大量出口,2/3稀土已外流,且價格過低。日前也有報道稱日本在太平洋上首次發(fā)現(xiàn)了儲量巨大的稀土礦藏。這些都可能動搖我國稀土大國的地位。若沒有稀土,你知道世界會如何嗎?
一、稀土之科技篇
稀土的電子層結(jié)構(gòu)跟別的元素不太一樣,有個4f電子層,外面的電子數(shù)是一樣的,它們的性質(zhì)非常接近。稀土元素由于特殊的原子核外電子結(jié)構(gòu),而體現(xiàn)出其他諸多元素所不具備的光、電、磁、熱等特性,將其加入到傳統(tǒng)材料中之后,可賦予這些材料新的特性和性能,并可應(yīng)用于許多高新技術(shù)領(lǐng)域。
假如沒有稀土,大家就不用賣腎買iphone7了,也根本不會有現(xiàn)在的蘋果,因為許多用于制造手機的新材料已經(jīng)從地球消失了。例如,中國生產(chǎn)世界85%的稀土金屬——釹,用于手機振動馬達;又如鑭,這是在相機透鏡中使用的。
除此之外,電腦的硬盤驅(qū)動器里頭的驅(qū)動電機,需要稀土永磁材料。稀土鎂合金的外殼,甚至屏幕發(fā)光材料……沒有稀土,手機、相機、電腦等等,只能停留在原始社會。
二、稀土之軍事篇
有人把稀土金屬稱為“戰(zhàn)爭金屬”,幾乎所有高科技武器都有稀土的身影。
在伊拉克戰(zhàn)爭中,為什么美國的M1坦克總是能夠先發(fā)現(xiàn)敵情并進行準確打擊?“愛國者”導(dǎo)彈為什么能輕易擊毀“飛毛腿”導(dǎo)彈,我國以前的潛艇為什么噪聲那么大,一出去就被別人發(fā)現(xiàn)了?
答案在稀土。比如用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的各類陀螺儀、加速度計、力矩電機等核心慣性測量元件,都需要使用稀土永磁材料。而如今,幾乎所有的導(dǎo)彈都在運用這種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。還有中國的潛艇,早期的時候噪音特別大,根本藏不住,一出航就被人發(fā)現(xiàn)了。可現(xiàn)在,改用永磁電機推進的核潛艇靜音效果就非常好,而M1坦克裝備了稀土材料的激光測距機,其在晴朗的白天觀瞄距離可以達到4000米,普通坦克不足2000米。
老話說,落后就要挨打,清末的歷史已經(jīng)驗證了這一點。要是真沒有了稀土,我們還能這般和平度日么?
三、稀土之醫(yī)療篇
如果沒有稀土,中國醫(yī)療恐怕會倒退十幾年。各種利用稀土永磁材料制作而成的磁療用具,如磁針、磁貼敷、磁性木梳、磁護膝、磁腰帶等,相信大家都不陌生。此外,當(dāng)代醫(yī)療的革命性工具——核磁共振成像,和X光斷層掃描相比,它具有安全、無痛苦、無損害、對比度高等優(yōu)點。據(jù)了解,每一臺醫(yī)療檢查應(yīng)用核磁共振,大概要用到2-5噸稀土永磁。要是沒有稀土,中國人連核磁共振都沒地兒做了!所以說,稀土也是"救命土"。
四、稀土之航天篇
2016年10月17日上午7點30分,搭載神舟十一號載人飛船發(fā)射成功,彰顯了中國航天實力。但沒有稀土,中國航天事業(yè)也就無從談起,抱怨飛機晚點都是奢侈!
據(jù)了解,自50年代起,中國就將稀土鎂合金大量應(yīng)用于航空工業(yè)。70年代后,隨著我國稀土工業(yè)的迅速發(fā)展,航空稀土開發(fā)應(yīng)用更是跨入了自行研制的新階段。新型稀土鎂合金、鋁合金、鈦合金、高溫合金、非金屬材料、功能材料及稀土電機產(chǎn)品,早已在殲擊機、強擊機、直升機、無人駕駛機、民航機以及導(dǎo)彈衛(wèi)星等產(chǎn)品上逐步得到推廣和應(yīng)用。
五、稀土之日常篇
假如沒有稀土,你的日常生活將會變成一團糟!你的家里或許只用得起白熾燈,因為LED燈這種節(jié)能光源含有“金貴的”稀土;30層的高樓要用雙腿爬著上去,因為電梯用的是稀土永磁電機;電池只能每次用完再買新的,因為所有的充電電池都是用稀土貯氫材料,叫鎳氫電池;現(xiàn)在家家戶戶基本上離不開彩電,但很少有人知道,電視原來只能看到黑白電視,只有有了稀土發(fā)光材料,才能出現(xiàn)彩色電視。聽音樂也成為富人的特權(quán),因為DVD、VCD、HiFi音響、耳機,全部都需要用到稀土永磁材料。
除了我們上面列舉的這些,稀土應(yīng)用的廣泛簡直可以出乎你的意料。比如,現(xiàn)代紡織品用稀土去染色,色彩非常鮮艷,在不同的陽光下有不同的顏色。稀土用到化妝品防曬霜上可以把紫外線轉(zhuǎn)為紅外線,減少紫外線對皮膚的灼傷,還有增白的效果。
失去稀土的日子,你敢想象嗎?我國稀土資源正面臨更嚴峻的挑戰(zhàn),保護稀土,也就是保護我們的世界!