中國研發新稀土合金 大幅提升戰機性能
美軍聯合力量季刊10月號刊發文章分析了中國稀土對世界可能產生的影響。文章稱中國已具備了較強的開發稀土的能力,并將之應用在軍事領域。文章還透露,中國可能已研發了十種稀土合金用于戰斗機和轟炸機,大幅提高了中國戰機的作戰性能。
稀土壟斷將賦予中國強大軍事優勢
文章介紹說,稀土對于數百個高科技領域而言異常重要,包括關鍵的軍事科技,例如精密武器系統與夜視鏡。對稀土工業的壟斷,終有一日會賦予中國強大的技術優勢,提高其軍事優勢,并稱中國的研發項目加之其豐富的稀土儲量,有可能使其最終成為一個世界性的主導力量。
美國礦業公司Molycorp Minerals旗下加利福尼亞的Mountain Pass稀土礦曾是世界上最大的稀土供應者。然而,在上世紀90年代,中國稀土出口量猛增,導致全球稀土產品價格暴跌。這使美國Molycorp公司及全 球其他稀土生產商業務量受影響,最終它們不是被擠出市場,就是被迫縮小生產規模。據業內人士稱,到2014年之時,美國、加拿大、澳大利亞及南非的稀土礦 床便可被開采。一些專家――如瑞士聯邦理工學院Jean-Claude Bunzli教授――認為,鑒于西方國家采礦作業會很快恢復,而且軍事科技所需稀土數量極低,所以中國削減稀土供給并不是個大問題。不過,文章指出,即使 西方國家重啟稀土礦業,但與美國急劇下降的稀土研發努力相比,中國對稀土產品研發的日益重視,才是更加重要的問題。如今,美國只有少數真正關注稀土產品的 科學家。
另一方面,中國已經建立全部實驗室和團隊來研究稀土。中國還有多個國家計劃,如863計劃(國家高技術研究發展計劃)和973 計劃(國家重點基礎研究發展規劃)。雖然這些計劃并非專門支持稀土項目,但它們對中國的稀土工業很重要。這些計劃可為軍事和民用研究項目提供數百萬美元的 政府資金,這將減小中國和世界其他國家的技術差距,使中國在世界競技場中占據一席之地。中國有著敏銳的前瞻考量能力。規劃者提前幾年提出了潛在的問題或長 處。然后隨著時間的推移,中國會開始為達到最終目標打下穩固的基礎。
目前,中國擁有兩大主要國有實驗室:隸屬北京大學的稀土材料化學及 應用國家重點實驗室,以及位于中國北部吉林省長春市的稀土資源利用國家重點實驗室。此外,中國還有兩個專注于稀土元素調查與研究的刊物:由中國稀土學會主 辦的《中國稀土學報》以及《中國稀土信息》。中國稀土學會創立于1980年,由成千上萬名稀土元素領域的科學家以及技術研究人員組成。而與中國從事稀土調 查與研究的科學家人數相比,美國稀土科學家的人數非常有限。
稀土合金大幅提升中國戰斗機性能
與此同時,早在20世紀60年代,中國便已經開始尋找方法,在軍事領域有效使用稀土元素,當時中國的武器工業開始應用裝甲及火炮用鋼的相關研究。中國用 稀土制造出了特殊的裝甲鋼,這有利于坦克的生產。20世紀60年代中期,中國創造出了稀土碳鋼,這種鋼的橫向沖擊值比最初使用的原碳鋼的橫向沖擊值提高了 70-100%。此外,射擊場的射擊測試結果證實,由稀土裝甲鋼制成的大口徑子彈能夠完全滿足技術要求。
自1963年以來,中國一直在 迫擊炮炮彈中使用稀土球墨鑄鐵。據稱,這種金屬可使炮彈的動力學性質增加一至兩倍,可使炮彈有效殺傷碎片數量增加若干倍,并銳化碎片邊緣,大幅度改善炮彈 殺傷力。在使用球墨鑄鐵之前,中國利用由高質生鐵與30%至40%的廢鋼合成的半鋼充當彈體前部制造材料。實踐證明,這種老式炮彈力量較小,脆度較高,爆 炸后產生的有效殺傷碎片較少。另外,這些殺傷碎片也不鋒利。
稀土鎂合金強度高、質量輕,是制造飛機的理想材料。據報道,中國航空工業集 團已研發了十種稀土鎂合金。例如,“ZM6”鑄造鎂合金――釹為主要稀土添加劑――被廣泛應用于制造直升機后制動器外套、戰機翼肋、30千瓦發電機鉛板轉 片。另外一種高強度稀土鎂合金是BM25,它是由中國航空工業集團與中國有色金屬工業總公司聯合研發,已取代了一些中強高鋁合金,被廣泛應用于戰斗機之 上。這些稀土合金的使用大幅提升了解放軍戰斗機的性能。早在上世紀60年代的時候,中國就已開始探索在軍事領域有效使用稀土資源的方法了。
隨著更有效的金屬合金的出現,中國開始小心研究稀土元素的其他用途,其中許多被美國及一些美國盟國使用與發展。這些技術包括利用稀土制造炸彈中的可燃 物;核應用,包括軍事防御、核輻射屏蔽以及坦克熱輻射屏蔽技術在內;制造磁性較上實際70年代軍用磁鋼高出上百倍的永久磁鐵;激光儀器,包括光測距儀、激 光制導、激光通信系統;超導材料;聲納;以及其他應用。
2006年4月,中國湖南稀土金屬材料研究院高級工程師李中華、張衛平和劉甲祥 撰寫了一份題為《稀土材料在現代軍事技術上的應用及發展趨勢》的報告。在逐點敘述稀土金屬在現代技術中扮演的角色之后,他們得出結論稱,稀土和現代軍事技 術之間有密切的關系。他們還指出,稀土工業極大的推動了現代軍事技術的整體進步,軍事技術的提高反過來又推動稀土工業的繁榮發展。 現在,許多媒體報道都對未來稀土供給與需求以及中國因國內日益增長的需求而限制稀土出口的情況表示關注。然而,很少有報道提到中國在該領域的研發努力,而這恰好是最值得注意的,因為這正是中國不斷取得成功的動力。
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