价比钻石的珍宝铼到底是什么？为何说航空工业发展取决于它

　　1870年，化学家门捷列夫在发布元素周期表时，预测了一种神奇的元素。1914年，英国物理学家 亨利·莫塞莱推算出这种元素的一些数据。直到1925年，奥托·伯格在铂矿、铌铁矿中探测到这种元素，并正式命名为——铼。
　　科学家介绍：铼是一种银白色的重金属，化学符号Re，熔点3186 ，沸点5596 。它是熔点、沸点最高的元素之一；是地球地壳中最稀有的元素之一，含量预估为十亿分之一，且多数与钼共生。
　　从属性上看，铼只是一个熔沸点较高、储量很低、有些普通的稀有元素。但是，小编却要告诉大家，从现代工业的角度上讲，铼可以说是至关重要！甚至不少地质学家把它比喻成＂珍宝铼＂。
　　经过询问，几位地质研究员告诉小编：铼这种稀散金属，由于它比钻石开采难度更大，因此价格十分昂贵。小编查询到：2013年8月，铼平均售价1kg/ 4575$（美元）。大家要知道，当时的金价才每金衡盎司142.30$（美元）。
　　因为，铼可以应用在航空、火箭发动机的燃烧室、涡轮叶片、排气喷管、高效能喷射引擎等多项尖端军事、工业领域上。所以，铼元素的地位可谓十分重要。然而，在上个世界的很长一段时间里，铼一直被束之高阁。
　　小编查阅资料发现：1925-1950年，受限于当时的科技，大家对＂铼＂元素的认知普遍不够；更因为铼的储量稀少，科学家仅是将其放在实验室进行研究，并没有进行合理、有效地利用。
　　1950年，因为美苏冷战，喷气式飞机得以迅速发展。洛克希德·马丁公司的工程师在研制飞机发动机时发现：机匣与涡轮叶片间保留较宽的缝隙，涡轮前方温度会比较低，叶片不会因工作高温而产生形变。
　　不过，工程师们随后发现：涡轮前温度每增加100 ，发动机功率便会提升15%。比如，大名鼎鼎的B-52轰炸机，采用J57发动机时，涡轮温度1300k，推重比为3-4；当换装J59发动机时，涡轮温度1500k，推重比竟然上升到了5-6。
　　因此，工程师们首先改进了涡轮发动机。新发动机被命名为：涡扇发动机，也就是现在的主流发动机。它可以更加充分地利用涡轮前的高温、风扇旋转的能量，让发动机性能得以进一步提升。比如J59的改进型，涡轮温度1700k，推重比达到了7.5-8.5。
　　随着推重比的增加，涡轮温度升高，工程师们发现，由镍合金构成的涡轮叶片开始逐渐蠕变（变形），甚至与发动机机匣子发生碰撞。此时，作为熔点仅次于钨的铼终于走进了大家的视野。
　　1970年，麦道公司在F-15的发动机涡轮叶片上，混合了3%的铼，工程师发现：叶片抗高温效果异常良好。2003年，科学家将铼的含量提升到6%，结果F-22的机动性获得了大幅度的提升，达到了惊人的2.25马赫（2410km/h）。
　　NASA发现：在合金中，添加铼元素后，合金的高温抗蠕变强度会大大增加。于是，NASA将铼合金应用在火箭发动机的尾喷管。他们发现，铼合金制造的火箭尾喷管，可以在2200 高温下，反复烘烤10万次而不达到热疲劳。
　　尝到甜头的NASA于是大手一挥，将阿波罗号的飞船发动机、助推火箭发动机全部采用铼合金，以期增加推力。作为地球上熔、沸点最高的元素之一，铼元素更是被欧洲核物理学家看中，作为可控核聚变反应炉内壁的备选材料。
　　从此，在人类现代工业中，铼终于找到了自己的用武之地。但，正如小编前文所说：铼是一种极为稀缺的资源。根据美国地质调查局2015年发布的数据，全球铼储存量约为2500t。其中，智利最为丰富1300t、美国390t、俄罗斯310t、哈萨克斯坦190t。
　　自此，全球80%的铼元素都被都应用在航空发动机上。据资料统计，仅通用电气、罗尔斯、普拉特三大航空发动机巨头就使用了全球68%的铼产量。因此，西方对铼元素的消耗量是巨大的，每年达到了70t。
　　尽管我国从1960年就开始探寻金属铼元 ，但是在50年时间里，一直没有探明大规模储藏。要知道：巧妇难为无米之炊，资源决定了科技发展的速度。作为涡轮叶片的主要材料，正是因为铼资源的稀缺，我国在航空发动机领域一直没有很大的突破。
　　2010年，地质学家在陕西省洛南县中发现大型铼矿，储量约为176t；2017年，地质勘探队在安徽省泾县发现铼矿，探明储量30t，开发条件极为良好。终于，这些探明的铼矿帮助我们工业发展，迈出坚实的第一步。
　　此前，我国铼资源大多依靠进口，由于数量一直受限，加之自身产量不高，只能优先供给航天火箭的发动机使用。时至今日，铼矿的发现才让我国的航空、航天事业得以飞速发展。
　　近期，中国科学家宣布：将铼用在航天器的涂层使用。众所周知，航天器在往返太空时，由于与大气层的剧烈摩擦会产生的高温，这对航天器的要求非常高。因此，科学家看中了铼的熔点较高，决定采用铼当作航天器的涂层使用。
　　金属铼的大规模发现，让我国的航空、航天领域有了进一步的发展；更让我们的航空发动机的性能有了大规模的提升。在我们有了坚实的资源保障后，期待科学家可以获得更大的科技突破！大家对此有什么看法，欢迎在评论区留言！