Vật liệu chính của Mặt trời nhân tạo – Beryllium

Như chúng ta đã biết, nước tôi có vị trí thống lĩnh rất lớn trong lĩnh vực đất hiếm.Dù là trữ lượng hay sản lượng đều đứng số 1 thế giới, cung cấp 90% sản phẩm đất hiếm cho thế giới.Tài nguyên kim loại mà tôi muốn giới thiệu với các bạn hôm nay là vật liệu có độ chính xác cao trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và công nghiệp quân sự, nhưng sản lượng và trữ lượng lớn nhất thế giới do Hoa Kỳ chiếm giữ, sản lượng trong nước của nước tôi không đáp ứng được nhu cầu, vì vậy nó cần phải được nhập khẩu từ nước ngoài.Vì vậy, loại tài nguyên kim loại đó là gì?Đây là mỏ berili được gọi là “ngủ trong beryl”.

Berili là một kim loại màu trắng xám được phát hiện từ beryl.Trước đây, thành phần của beryl (beryli nhôm silicat) thường được coi là nhôm silicat.Nhưng vào năm 1798, nhà hóa học người Pháp Walkerland đã phát hiện ra thông qua phân tích rằng beryl cũng chứa một nguyên tố chưa biết và nguyên tố chưa biết này là berili.

Trong những năm gần đây, đất nước tôi đã liên tục tạo ra những bước đột phá trong dự án “mặt trời nhân tạo”, đồng thời đưa nguyên tố kim loại ít được biết đến này ra mắt công chúng.Chúng ta đều biết rằng nhiệt độ của plasma được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp nhiệt hạch của “mặt trời nhân tạo” vượt quá 100 triệu độ C.Ngay cả khi các ion nhiệt độ cao này lơ lửng và không tiếp xúc với thành trong của buồng phản ứng, thì thành trong vẫn phải chịu được nhiệt độ cực cao.

“Bức tường đầu tiên của mặt trời nhân tạo” do các nhà khoa học Trung Quốc phát triển độc lập, đối diện trực tiếp với bức tường bên trong của vật liệu nhiệt hạch nhiệt độ cao, được làm bằng beryllium có độ tinh khiết cao được xử lý đặc biệt, có tác dụng cách nhiệt phi thường và thí nghiệm nhiệt hạch xây dựng một "tường lửa".Do tính chất hạt nhân tốt của berili, nó cũng đóng nhiều vai trò quan trọng trong ngành năng lượng hạt nhân, chẳng hạn như đóng vai trò là “chất điều tiết neutron” cho các lò phản ứng hạt nhân để đảm bảo quá trình phân hạch hạt nhân diễn ra bình thường;sử dụng ôxít berili để chế tạo gương phản xạ nơtron, v.v.

Trên thực tế, berili không chỉ được “tái sử dụng” trong ngành công nghiệp hạt nhân mà còn là vật liệu có độ chính xác cao trong ngành hàng không vũ trụ và quân sự.Bạn biết đấy, berili là một trong những kim loại hiếm nhẹ nhất, với hàng loạt đặc tính tuyệt vời như mật độ thấp, nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn nhiệt tốt, phản xạ ánh sáng hồng ngoại tốt, v.v. các ngành công nghiệp quân sự.một loạt các ứng dụng.

Lấy tàu vũ trụ làm ví dụ, chỉ số “giảm trọng lượng” là cực kỳ khắt khe.Là một kim loại nhẹ, berili nhẹ hơn nhôm và bền hơn thép.Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất khung và dầm cơ sở cho vệ tinh nhân tạo và tàu vũ trụ.Các cột và giàn cố định, v.v... Được hiểu là một chiếc máy bay lớn cũng có hàng nghìn bộ phận làm bằng hợp kim berili.Ngoài ra, kim loại berili còn được sử dụng trong sản xuất hệ thống dẫn đường quán tính và hệ thống quang học.Nói tóm lại, berili đã trở thành một vật liệu không thể thiếu và có giá trị cho nhiều sản phẩm công nghệ cao.

Trong việc cung cấp tài nguyên kim loại quan trọng này, Hoa Kỳ có một lợi thế rất lớn.Từ góc độ trữ lượng, theo dữ liệu do Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ công bố, tính đến năm 2016, trữ lượng berili toàn cầu là 100.000 tấn, trong đó Hoa Kỳ có 60.000 tấn, chiếm 60% trữ lượng toàn cầu.Về sản xuất, Hoa Kỳ vẫn là lớn nhất thế giới.Năm 2019, sản lượng berili toàn cầu là 260 tấn, trong đó Hoa Kỳ sản xuất 170 tấn, chiếm khoảng 65% tổng sản lượng của thế giới.

Sản lượng của đất nước chúng tôi chỉ bằng một phần nhỏ của Hoa Kỳ, ở mức 70 tấn, không đủ cho chúng tôi sử dụng.Với sự phát triển nhanh chóng của ngành hàng không vũ trụ, năng lượng hạt nhân và thiết bị điện tử của đất nước tôi và các ngành công nghiệp khác, mức tiêu thụ berili cũng tăng lên đáng kể.Chẳng hạn, năm 2019, nhu cầu berili của nước tôi đạt 81,8 tấn, tăng 23,4 tấn so với năm trước.

Do đó, sản xuất trong nước không đáp ứng được nhu cầu, phải phụ thuộc vào nhập khẩu.Trong số đó, năm 2019, nước tôi đã nhập khẩu 11,8 tấn berili chưa gia công, với tổng trị giá 8,6836 triệu đô la Mỹ.Chính vì sự khan hiếm của berili mà nguồn tài nguyên berili của đất nước tôi hiện đang được ưu tiên cung cấp cho các lĩnh vực quân sự và hàng không vũ trụ.

Bạn có thể nghĩ rằng vì sản lượng berili ở Hoa Kỳ quá cao nên nó nên được xuất khẩu sang Trung Quốc và các thị trường khác với số lượng lớn.Trên thực tế, với tư cách là quốc gia phát triển nhất trên thế giới, Hoa Kỳ từ lâu đã thiết lập một hệ thống công nghiệp hoàn chỉnh để khai thác, chiết xuất và luyện quặng berili để xử lý hợp kim và kim loại berili.Quặng berili mà nước này khai thác sẽ không được xuất khẩu trực tiếp như các quốc gia dựa vào tài nguyên khác.

Hoa Kỳ thậm chí cần nhập khẩu từ Kazakhstan, Nhật Bản, Brazil và các nước khác, thông qua chế biến thêm thành bán thành phẩm hoặc tinh chế, một phần trong số đó sẽ được sử dụng và phần còn lại sẽ được xuất khẩu sang các nước phát triển để sản xuất nhiều của tiền.Trong số đó, công ty Materion của Mỹ có tiếng nói rất lớn trong ngành công nghiệp berili.Đây là nhà sản xuất duy nhất trên thế giới có thể sản xuất tất cả các sản phẩm berili.Sản phẩm của công ty không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước tại Mỹ mà còn cung cấp cho cả các nước phương Tây.

Tất nhiên, chúng ta không cần lo lắng về việc bị Hoa Kỳ “mắc kẹt” trong ngành công nghiệp berili.Bạn biết đấy, Trung Quốc và Nga cũng là những quốc gia có hệ thống công nghiệp berili hoàn chỉnh ngoài Hoa Kỳ, nhưng công nghệ hiện tại vẫn kém hơn một chút so với Hoa Kỳ.Và từ góc độ dự trữ, mặc dù tài nguyên berili của Trung Quốc không lớn bằng của Hoa Kỳ, nhưng chúng vẫn rất phong phú.Năm 2015, trữ lượng tài nguyên berili cơ bản được công bố của nước tôi đạt 39.000 tấn, đứng thứ hai trên thế giới.Tuy nhiên, quặng berili của nước tôi có chất lượng thấp và chi phí khai thác tương đối cao nên sản lượng không đáp ứng kịp nhu cầu, một phần phải nhập khẩu từ nước ngoài.

Hiện tại, Viện Vật liệu kim loại hiếm Tây Bắc là cơ sở nghiên cứu và chế biến berili duy nhất ở nước tôi, với năng lực sản xuất và công nghệ R&D hàng đầu trong nước.Người ta tin rằng với sự đột phá liên tục của công nghệ, ngành công nghiệp berili của đất nước tôi sẽ dần bắt kịp trình độ tiên tiến của thế giới.


Thời gian đăng: 28-04-2022