稀土永磁材料

小寶：牛老師，上次您告訴我月球有豐富的氦－3，是未來的能源，但是要真正把它用作能源還有很長的路要走。那么，說得近一點，我們還能從月球上得到什么呢?

牛老師：月球上有豐富的礦藏，其中之一是稀土。

小寶：什么是稀土?

牛老師：稀土是元素周期表里17種元素的總稱，它們是周期系第3副族的鈧、釔、鑭和除鑭外的鑭系另外14種元素——鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥。

小寶：稀土是這么多元素的總稱啊!它們有什么用處呢?

牛老師：17種稀土元素既有共性又有個性，像同胞兄弟姐妹一樣，各有各的本領，用處自然是不盡相同。最引人注目的用處之一是制造永磁材料。永磁材料是磁性永遠不會減退的磁鐵，用途廣泛。你身邊也許就有用了永磁材料的電子產品，例如耳機。微型電機是目前永磁材料的最大用武之地。在現代社會里，到處有使用稀土永磁材料的電機在運轉。小到手表、照相機、錄音機、CD機、VCD機、計算機硬盤、光盤驅動器，大到電動自行車、汽車、發電機、醫療儀器、艦船、飛機、火箭、導彈、人造衛星、航天器等，無所不在。據統計，全球每年要生產幾億臺微型電機。一般的汽車上有8～18臺微型電機，高級轎車多達40～50臺。正是由于廣泛應用了稀土永磁材料，眾多電子產品的尺寸進一步縮小，性能大幅度改善。眼下用于微型電機的永磁材料主要有兩種，一種是鈷和稀土元素釤的合金，另一種是鐵和稀土元素釹的復合硼化物。我國是稀土永磁材料的主要生產國，且發展迅猛。例如，2000年全球黏結釹鐵硼產量為3150t，中國為620t，2005年中國黏結釹鐵硼產量達到2100t，占全球產量的47％。2006年我國生產稀土永磁電機3700余萬臺，其中大中型節能電機5萬臺。

小寶：為什么我國會成為生產稀土永磁材料的最重要國家?

牛老師：因為當今全世界的稀土主要是我國生產的。我國內蒙古白云鄂博有全球最大的稀土礦，稀土礦工業儲量約3600萬噸，占全世界的36％，占全國的90％以上。鄧小平1992年南巡時曾說：“中東有石油，中國有稀土。”

小寶：白云鄂博怎么會有這樣巨大的稀土礦?是不是曾經有過一個稀土隕星掉到白云鄂博了?

牛老師：呵呵，你真會想象啊!說起來，你的想象還真有人假設過，該假設認為地球上有的礦藏是隕星掉到地球上形成的。然而，科學論證否定了這種假設。我國地質學家對白云鄂博稀土礦的成因有專著。你若有興趣，可以在網上找到，是1997年過世的郭承基院士寫的，他曾經教過我礦物學。

小寶：那么，月球上有多少稀土?又是怎么形成的?牛老師：科學家分析了從月球上采來的近400kg月巖以及對月球表面的遙感測定，發現月球巖石里儲藏的稀土遠遠超過地球上的儲量。有一種月球稀土礦物叫做KREEP，得名于其主要成分是鉀(K)、稀土(REE)和磷(P)。你不妨用KREEP這個詞在互聯網上查查，月球上有多少稀土，是怎么形成的，下次我們再來討論稀土的其他重要應用。

責任編輯 侯秀姣