
近日,《地质论评》刊发中国地质调查局海口海洋地质调查中心团队完成的 《锆 - 铪材料的军事应用前景分析》研究成果。该研究系统揭示锆、铪两种关键战略金属在国防军工领域的应用价值,明确其在核工业、航空航天、军用电子、装甲防护四大方向的不可替代性,同时指出我国锆资源储量偏低、对外依存度较高,强化资源保障与技术攻关迫在眉睫。
研究显示,锆与铪在自然界以约 36∶1 比例共生,具备高熔点、耐腐蚀、高密度、抗高温氧化等突出优势,是支撑高超音速装备、核动力系统、先进防护装甲的关键基础材料。其中锆熔点 1855℃,铪熔点高达 2233℃,二硼化锆、二硼化铪等超高温陶瓷熔点更是突破 3000℃,可承受大气层再入、高超音速飞行等极端热环境。
在资源格局上,我国锆矿储量仅占全球0.68%,主要集中于内蒙古与海南两地,受选矿技术与开采成本限制,开发利用率偏低。尽管 2023 年我国锆矿产量占全球 8.75%,但资源供给仍面临较大安全压力。
在军工应用方面,锆合金凭借低中子吸收截面与强耐腐蚀性,成为核反应堆燃料包壳首选材料;铪则因强中子吸收能力,用于核反应控制棒,保障核安全。二硼化锆、二硼化铪是高超音速飞行器、可重复使用航天器热防护系统的理想材料。氧化铪等高介电材料可提升军用雷达、通信芯片性能;碳化锆及锆 - 铪复合陶瓷则为坦克、军机提供高强度耐高温防护。
研究团队指出,当前锆 - 铪材料在制备工艺、韧性提升、高温抗氧化等方面仍存在技术瓶颈。未来需加快国内资源勘探开发、突破高端材料制备关键技术、完善产业链布局,以科技自立自强保障国防供应链安全,推动锆 - 铪材料在新一代国防装备中实现规模化应用。
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