Keinotekoisen auringon avainmateriaali – beryllium

Kuten me kaikki tiedämme, maallani on valtava määräävä asema harvinaisten maametallien alalla.Olipa kyse varannoista tai tuotannosta, se on maailman ykkönen, sillä se toimittaa 90 prosenttia harvinaisten maametallien tuotteista maailmalle.Metalliresurssi, jonka haluan tänään esitellä teille, on erittäin tarkka materiaali ilmailu- ja sotilasteollisuudessa, mutta maailman suurimmat tuotanto- ja resurssit ovat Yhdysvaltojen käytössä, eikä maani kotimainen tuotanto pysty vastaamaan kysyntään. joten se on tuotava ulkomailta.Joten, millainen metalliresurssi se on?Tämä on berylliumkaivos, joka tunnetaan nimellä "sleeping in beryll".

Beryllium on harmaanvalkoinen ei-rautametalli, joka löydettiin berylistä.Aikaisemmin berylin (berylliumalumiinisilikaatti) koostumusta pidettiin yleisesti alumiinisilikaattina.Mutta vuonna 1798 ranskalainen kemisti Walkerland havaitsi analyysin avulla, että beryllissä oli myös tuntematon alkuaine, ja tämä tuntematon alkuaine oli beryllium.

Kotimaani on viime vuosina tehnyt jatkuvia läpimurtoja "keinoaurinko" -projektissa, joka on myös tuonut tämän vähän tunnetun metallielementin julkisuuteen.Tiedämme kaikki, että "keinotekoisen auringon" lämpöydinfuusion tuottaman plasman lämpötila ylittää 100 miljoonaa celsiusastetta.Vaikka nämä korkean lämpötilan ionit suspendoituisivat eivätkä joutuisi kosketuksiin reaktiokammion sisäseinän kanssa, sisäseinän on kestettävä erittäin korkeita lämpötiloja.

Kiinalaisten tutkijoiden itsenäisesti kehittämä "keinoauringon ensimmäinen seinä", joka on suoraan kohti korkean lämpötilan fuusiomateriaalin sisäseinää, on valmistettu erikoiskäsitellystä erittäin puhtaasta berylliumista, jolla on poikkeuksellinen lämmöneristyskyky ja lämpöydinfuusiokokeet. rakentaa "palomuuri".Berylliumin hyvien ydinominaisuuksien ansiosta sillä on myös monia tärkeitä tehtäviä ydinvoimateollisuudessa, kuten ydinreaktorien "neutronien hidastimena" normaalin ydinfission varmistamiseksi;berylliumoksidin käyttö neutroniheijastimien valmistukseen jne.

Itse asiassa berylliumia ei "uudelleenkäytetä" ydinteollisuudessa, vaan se on myös erittäin tarkka materiaali ilmailu- ja sotilasteollisuudessa.Tiedätkö, beryllium on yksi kevyimmistä harvinaisista metalleista, jolla on useita erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten alhainen tiheys, korkea sulamispiste, hyvä lämmönjohtavuus, hyvä heijastavuus infrapunavaloa vastaan ​​jne. Nämä erinomaiset ominaisuudet tekevät siitä laajan käytön ilmailu- ja avaruusteollisuudessa. sotateollisuus.laaja valikoima sovelluksia.

Otetaan esimerkkinä avaruusalukset, "painon vähentämisen" indeksi on erittäin vaativa.Kevytmetallina beryllium on vähemmän tiheä kuin alumiini ja vahvempi kuin teräs.Sitä käytetään laajalti keinotekoisten satelliittien ja avaruusalusten peruskehysten ja säteiden valmistuksessa.Pilarit ja kiinteät ristikot jne. On selvää, että suuressa lentokoneessa on myös tuhansia berylliumseoksesta valmistettuja osia.Lisäksi berylliummetallia käytetään myös inertianavigointijärjestelmien ja optisten järjestelmien valmistuksessa.Lyhyesti sanottuna berylliumista on tullut korvaamaton ja arvokas materiaali monille korkean teknologian tuotteille.

Tämän tärkeän metalliresurssin tarjonnassa Yhdysvalloilla on valtava etu.Varantojen näkökulmasta Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen julkaisemien tietojen mukaan maailman berylliumvarannot olivat vuonna 2016 100 000 tonnia, josta Yhdysvalloilla oli 60 000 tonnia, mikä on 60 % maailman varoista.Tuotannossa mitattuna Yhdysvallat on edelleen maailman suurin.Vuonna 2019 maailmanlaajuinen berylliumtuotanto oli 260 tonnia, josta Yhdysvallat tuotti 170 tonnia, mikä on noin 65 % maailman kokonaistuotannosta.

Maamme tuotanto on vain murto-osa Yhdysvaltojen tuotannosta, 70 tonnia, mikä ei riitä omaan käyttöön.Kotimaani ilmailu-, ydinvoima- ja elektroniikkalaitteiden sekä muiden teollisuudenalojen nopean kehityksen myötä berylliumin kulutus on myös lisääntynyt merkittävästi.Esimerkiksi vuonna 2019 kotimaani berylliumin kysyntä oli 81,8 tonnia, mikä on 23,4 tonnia enemmän kuin edellisenä vuonna.

Siksi paikallinen tuotanto ei pysty vastaamaan kysyntään, vaan sen on turvauduttava tuontiin.Niistä vuonna 2019 kotimaani toi 11,8 tonnia muokkaamatonta berylliumia, jonka kokonaismäärä oli 8,6836 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria.Juuri berylliumin niukkuuden vuoksi kotimaani berylliumvarat toimitetaan tällä hetkellä ensisijaisesti sotilas- ja ilmailukentille.

Saatat ajatella, että koska berylliumin tuotanto Yhdysvalloissa on niin korkea, sitä pitäisi viedä Kiinaan ja muille markkinoille suuria määriä.Itse asiassa Yhdysvallat on maailman kehittynein maa, ja se on jo pitkään perustanut täydellisen teollisen järjestelmän berylliummalmin louhintaan, louhintaan ja sulatukseen berylliummetallin ja -seosten käsittelyyn.Sen louhimaa berylliummalmia ei viedä suoraan vientiin kuten muita luonnonvaroihin perustuvia maita.

Yhdysvaltojen on jopa tuotava tuontia Kazakstanista, Japanista, Brasiliasta ja muista maista jatkojalostuksen kautta puolivalmiiksi tai jalostetuiksi tuotteiksi, joista osa käytetään itse, ja loput viedään kehittyneisiin maihin valmistamaan paljon. rahasta.Heidän joukossaan amerikkalaisella Material-yrityksellä on suuri sananvalta berylliumteollisuudessa.Se on ainoa valmistaja maailmassa, joka pystyy valmistamaan kaikkia berylliumtuotteita.Sen tuotteet eivät ainoastaan ​​täytä kotimaista kysyntää Yhdysvalloissa, vaan myös toimittavat koko länsimaata.

Tietenkään meidän ei tarvitse huolehtia siitä, että Yhdysvallat "jumiutuisi" berylliumteollisuuteen.Tiedättekö, myös Kiina ja Venäjä ovat Yhdysvaltojen lisäksi maita, joissa on täydellinen berylliumteollisuusjärjestelmä, mutta nykyinen tekniikka on silti hieman USA:n tasoa huonompi.Ja varantojen näkökulmasta Kiinan berylliumvarat eivät ole yhtä suuria kuin Yhdysvaltojen, mutta ne ovat silti rikkaita.Vuonna 2015 maani ilmoitetut berylliumvarojen perusvarannot saavuttivat 39 000 tonnia, mikä on toisella sijalla maailmassa.Kotimaani berylliummalmi on kuitenkin heikkolaatuista ja suhteellisen korkeat kaivoskustannukset, joten tuotanto ei pysty vastaamaan kysyntään, ja osa siitä tuodaan ulkomailta.

Tällä hetkellä Northwest Institute of Rare Metal Materials on ainoa berylliumin tutkimus- ja käsittelykeskus maassani, jolla on kotimainen johtava T&K-teknologia ja tuotantokapasiteetti.Uskotaan, että teknologian jatkuvan läpimurron myötä kotimaani berylliumteollisuus saavuttaa vähitellen maailman edistyneen tason.


Postitusaika: 28.4.2022