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中国强势资源稀土钼终可取代百年钍钨

来源: 时间:2005-04-13

北京市属大学首次获国家发明奖“镧钼等阴极材料及其制备技术”。电子技术产生一百年来,阴极电子管一直采用具有放射性的钍钨材料,且被美、日、俄等大国垄断。现代战争中,大功率电子管是不可取代的。北京工业大学左铁镛院士和周美玲教授率领的团队,坚守稀土研究十余年,让——

  北京工业大学“镧钼等热阴极材料及其制备技术”刚刚获得了国家技术发明二等奖,这是北京市属大学首次跻身国家级发明大奖。记者走进北工大新型功能材料教育部重点实验室,采访项目负责人周美玲教授方得知,将中国的强势资源稀土钼研制成大功率电子设备中的阴极材料,是“15年磨一剑”,终使中国成为用新型稀土钼材料取代沿用百年的钍钨材料的发明国,我们将笑对美、日、俄等大国对钍钨阴极材料的垄断。


  钍钨材料生产温度高至1800℃钍钨废弃物一万亿年不分解


  电子技术产生一百年了,其核心技术就是阴极电子管。海湾战争就已证明,在导航、防空、电子对抗中,大功率真空电子元器件是不可取代的,阴极电子管则是这些器件的心脏。目前的阴极材料多是使用钍钨,而钍钨阴极电子管基本被美、日、俄、法等国的几家大企业垄断。钍钨阴极电子管的最大优势是发射稳定性强,但它有3个致命问题:工作温度极高(1200℃至1800℃),放射性污染(生产时粉尘污染、废弃物一万亿年都分解不了),脆性大(难以加工成型)。周美玲教授简介后,话锋一转:我们是用无放射性污染的稀土氧化物,取代有放射性的二氧化钍;用塑性更好的钼替代脆性的钨;让稀土钼取代钍钨,成为理想的热阴极材料。这项研究从1987年就开始了。


  镧钼阴极生产温度能降低200℃产品可适合1200℃的温度区


  十几年的艰辛一言带过:“电子管的专业书早都翻烂了。”材料专家周美玲教授和左铁镛院士带领科研人员,终于在国内外首次成功制成了实用型镧钼阴极的FU-6051电子管。与钍钨阴极电子管相比,生产时的工作温度降低200℃至300℃,发射效率提高一倍,寿命达到3000小时(技术标准为1000小时)。专家鉴定认为:“该项研究在机理研究上为国内外首创,在工艺研究上取得突破,成果处于国际领先水平”。“用在微波炉、广播通讯、医疗设备等民用电器上会更有前景。”周美玲教授的同事张久兴教授说:这些电器的核心也是阴极管。欧洲已禁止使用钍钨阴极管了。而微波炉等无放射性电子产品的更新换代,将使中国的电子企业获得更多的创新和市场。


  稀土资源最大国原创性发明惠及人类


  作为一项国内外原创性发明,稀土钼热阴极材料的意义不仅是学术的,它带着科学、爱国和讲究效益的精神。这是记者从周美玲教授的话语中体验出的。


  “我们从稀土钼入手,就是因为中国是稀土资源最大国,钼的贮量居世界第二。”周美玲教授说。她和同事就坚守在这个领域执著地探索,尽管美国、瑞士、日本等国的专家都未探索成功。而学术界也有预言,半导体和集成电路终会取代电子管,许多人都投向新兴时髦的集成电路研制;但周美玲和她的同事放眼现代战争,坚持创新发明。现在,这项新发明形成了新一代环保型电子发射材料,专利技术与国有某钼业集团合作,已由国家发改委批准,建立起总投资9461万元的高新技术产业化示范工程。


  给记者印象最深的则是周美玲教授讲的故事:咱们国家的钍钨材料生产,大都是小企业在做,我看着工人戴着口罩在扬尘环境中,心里着急。有一年大年初一,东北一家企业的厂长敲我的门,说实验中发现钼太脆,机床一冲就碎,我跟着他就走了……

           

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