人工太陽の主要材料 – ベリリウム

ご存知のように、私の国はレアアースの分野で圧倒的な優位を占めています。埋蔵量でも生産量でも世界一で、レアアース製品の90%を世界に供給しています。本日ご紹介したい金属資源は、航空宇宙・軍事産業分野の高精度材料ですが、世界最大の産出量と埋蔵量は米国に占められており、わが国の国内産出量では需要に応えきれず、そのため、海外から輸入する必要があります。では、それはどのような金属資源でしょうか。「ベリルに眠る」と呼ばれるベリリウム鉱山です。

ベリリウムは、ベリルから発見された灰白色の非鉄金属です。以前は、ベリル (ベリリウム アルミニウム シリケート) の組成は、一般的にケイ酸アルミニウムであると考えられていました。しかし1798年、フランスの化学者ウォーカーランドは、分析によってベリルにも未知の元素が含まれていることを発見し、この未知の元素はベリリウムでした.

近年、私の国は「人工太陽」プロジェクトで継続的なブレークスルーを達成しており、このあまり知られていない金属元素も世間の注目を集めています。「人工太陽」の熱核融合によって生成されるプラズマの温度が摂氏1億度を超えることは誰もが知っています。これらの高温のイオンが浮遊しており、反応チャンバーの内壁に接触しなくても、内壁は非常に高い温度に耐える必要があります。

中国の科学者が独自に開発した、高温核融合材料の内壁に直接面する「人工太陽の第一壁」は、特殊加工された高純度ベリリウムでできており、驚異的な断熱効果と熱核融合実験「ファイアウォール」を構築します。ベリリウムは核特性が優れているため、原子力産業においても多くの重要な役割を果たしています。酸化ベリリウムを使って中性子反射体などを作る。

実際、ベリリウムは原子力産業で「再利用」されるだけでなく、航空宇宙および軍事産業の高精度材料でもあります。ご存知のように、ベリリウムは最も軽いレアメタルの 1 つで、低密度、高融点、優れた熱伝導率、赤外線に対する優れた反射率など、一連の優れた特性を備えています。これらの優れた特性により、航空宇宙や宇宙で広く使用されています。軍事産業。幅広いアプリケーション。

宇宙船を例にとると、「軽量化」という指標は非常に厳しいものです。軽量金属として、ベリリウムはアルミニウムよりも密度が低く、鋼よりも強度があります。人工衛星や宇宙機のベースフレームやビームの製造に広く使用されています。柱や固定トラスなど大型の航空機にもベリリウム合金製の部品が何千もあることがわかります。さらに、ベリリウム金属は、慣性航法システムや光学システムの製造にも使用されています。要するに、ベリリウムは多くのハイテク製品にとって不可欠で価値のある材料になりました。

この重要な金属資源の供給において、米国は大きなアドバンテージを持っています。埋蔵量の観点から見ると、米国地質調査所が発表したデータによると、2016 年現在、ベリリウムの世界の埋蔵量は 10 万トンで、そのうち米国は 6 万トンで、世界の埋蔵量の 60% を占めています。生産量に関しては、米国は依然として世界最大です。2019 年の世界のベリリウム生産量は 260 トンで、そのうち米国は 170 トンを生産しており、世界全体の約 65% を占めています。

わが国の産出量は70トンと米国のほんの一部であり、私たち自身の使用には十分ではありません。わが国の航空宇宙、原子力、電子機器、その他の産業の急速な発展に伴い、ベリリウムの消費量も大幅に増加しました。たとえば、2019 年、私の国のベリリウム需要は 81.8 トンに達し、前年より 23.4 トン増加しました。

そのため、現地生産では需要に応えられず、輸入に頼らざるを得ません。その中で、2019 年に私の国は 11.8 トンの未加工のベリリウムを輸入し、その総額は 868 万 3600 米ドルでした。ベリリウムが不足しているからこそ、我が国のベリリウム資源は現在、軍事や航空宇宙分野に優先的に供給されています。

米国でのベリリウムの生産量が非常に多いため、中国などの市場に大量に輸出する必要があると思われるかもしれません。実際、世界で最も先進的な国である米国は、ベリリウム鉱石の採掘、抽出、製錬からベリリウム金属および合金処理までの完全な産業システムを長い間確立してきました。採掘されたベリリウム鉱石は、他の資源ベースの国のように直接輸出されることはありません。

米国は、カザフスタン、日本、ブラジル、およびその他の国から、さらに加工して半製品または精製製品にする必要があり、その一部はそれ自体で使用され、残りは先進国に輸出されて大量に生産されます。お金の。その中で、アメリカの会社マテリオンは、ベリリウム業界で大きな発言権を持っています。すべてのベリリウム製品を生産できる世界で唯一のメーカーです。その製品は、米国の国内需要を満たすだけでなく、西側諸国全体に供給しています。

もちろん、ベリリウム産業で米国に「行き詰まる」ことを心配する必要はありません。ご存じのように、アメリカの他に中国やロシアもベリリウムの産業体制が整っている国ですが、現在の技術はアメリカに比べるとまだ少し劣っています。また、埋蔵量の観点から見ると、中国のベリリウム資源は米国ほど多くはありませんが、それでも豊富です。2015年、私の国の発表されたベリリウム資源の基礎埋蔵量は39,000トンに達し、世界第2位になりました。しかし、わが国のベリリウム鉱は品位が低く採掘コストが比較的高いため、需要に生産量が追いつかず、一部を海外から輸入しています。

現在、西北レアメタル材料研究所は、わが国で唯一のベリリウム研究・加工拠点であり、国内有数の研究開発技術と生産能力を備えています。わが国のベリリウム産業は、その技術の絶え間ない進歩により、徐々に世界の先進レベルに追いつくと信じられています。


投稿時間: 2022 年 4 月 28 日