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科學家與媒體面對面:稀土與我們的日常生活
專題報道:“科學家與媒體面對面”系列活動
時 間:2012年4月24日上午9:30—11:30
地 點:中國科技會堂B206會議室
協辦單位:中國互聯網協會網絡科普聯盟 中國科協網 中國數字科技館
主 題:稀土與我們的日常生活
邀請專家:
朱明剛 鋼鐵研究總院功能所磁性材料基礎研究室主任, 教授,博導
主持人:
張騰躍 CCTV10節目主持人
媒體代表:
參加媒體:人民日報、新華社、光明日報、工人日報、經濟日報、科技日報、農民日報、中國青年報、中國新聞社、中國科學報、中國教育報、大眾科技報、北京日報、北京晨報、北京晚報、北京青年報、法制晚報、北京科技報、新京報、京華時報、第一財經日報、中國技術市場報、中國婦女報、科學導報、中央人民廣播電臺、中國國際廣播電臺、北京人民廣播電臺、中央電視臺、北京電視臺、中國廣播網、中國數字科技館、《科技傳播》雜志社、《科技與生活》雜志社、《科技導報》雜志社、《科普研究》編輯部、中國科協網、人民網、中國網。
會議議程:
9:30-9:40 主持人開場介紹專家,并引出本期話題
9:40-10:30 專家圍繞本期主要話題進行介紹
10:30-11:25 專家與到場媒體互動
11:25-11:30 主持人總結
話題:
(一)稀土的基本常識;
(二)稀土在日常生活中的作用;
(三)稀土日常應用方面的發展趨勢;
(四)稀土資源情況;
(五)當前公眾關注的有關問題。
專家簡介:
莊衛東 北京有色金屬研究總院,稀土發光材料專家,教授高工,承擔國家重大稀土科技攻關項目。中國稀土學會發光專業委員會副主任委員;中國物理學會發光分會委員;中國金屬學會冶金物化分會委員;中國稀土學報(中英文版)編委;RARE METALS編委;北京有色金屬研究總院科學技術委員會委員;北京有色金屬研究總院學位評定委員會委員。承擔或完成國家973計劃、863計劃、國家自然科學基金、國家科技攻關計劃項目14項、省部級國際合作研究項目2項,其它縱向和橫向協作項目10余項。發明了多種PDP熒光粉、LED熒光粉和稀土長時發光材料及其制備技術;提出了復合生成熱和生成自由能的估算方法。
朱明剛 教授,博導。現任鋼鐵研究總院功能所磁性材料基礎研究室主任,國家科技部、工信部稀土專項“十二五”規劃編寫組成員。國家863項目、國家自然基金項目、北京市、浙江省、湖南省、河北省自然基金項目評審專家。《物理學報》與“Chinese Physics”(中國物理)等國內外核心期刊備案審稿專家,中國實驗室國家認可委員會備案技術專家。2007年獲北京市科學技術獎一等獎,2008年獲國家科學技術進步獎二等獎。從事磁性與稀土磁性材料研究二十多年。主要研究領域為材料科學與工程,包括稀土功能材料、結構和物性,稀土永磁功能材料及組件的環境穩定性理論,永磁功能材料的力學(耐沖擊)、溫度、耐蝕特性研究,智能材料設計與先進制備技術等。
張安文 中國稀土學會副秘書長, 教授級高工,長期從事稀土科研及管理工作,多次參與稀土產業及科技發展重大軟課題編寫工作。多次主持稀土科研、生產、涉及重大課題和專項工作。籌備建立了國家發改委立項的稀土冶金及功能材料國家工程中心并擔任首任主任,參與組建和管理國內大型稀土企業集團——內蒙古稀土集團并擔任領導職務,組織和管理實施稀土院承擔的國家“九五”、“十五”重大稀土科技攻關項目。作為科技部、內蒙古稀土專家多次參與國家及自治區重大稀土科研項目的立項、評審、鑒定工作。在中國稀土學會工作期間,多次組織大型國際國內學術會議,編寫出版專項綜合報告多篇,多次組織為各級政府編寫咨詢報告、規劃、計劃等。
主持人(馮殊):
尊敬的媒體朋友們,上幾期科學家與媒體面對面活動中已經見面了,今天很榮幸,上次與大家交流的是氣象問題,這次的主題是“稀土和我們日常生活”。
這一期的主辦單位是中國科協科普部、中國科協調宣部,承辦單位是中國科普研究所、中國稀土學會、中國科技新聞學會,協辦單位是中國互聯網協會網絡科普聯盟、中國科協網、中國數字科技館。 [09:32:04]
主持人:
今天的主題是稀土與我們的日常生活。說到稀土,十年前大家可能不知道是什么東西,稀土是一族元素,現在稀土已經不僅是一個化學問題,甚至上升到貿易問題、國際問題,甚至是政治問題。美國聯合歐盟還有日本對我們進行起訴,當然也還想多方了解我們關于稀土的一些東西。4月8日中國稀土行業協會成立,稀土在國際上成為一個非常熱點的話題,今天我們就針對這個非常熱點的話題,主要從稀土和日常生活的角度切入來介紹。 [09:35:09]
主持人:
我們在生活中看到的很多的東西都和稀土有關系,但是稀土不像煤和石油屬于高能耗的能源,它只用一點點,就像味精一樣,用在生活當中,就可以起到非常大的作用。非常榮幸今天幾位專家。首先介紹一下莊衛東先生,莊老師是北京有色金屬研究總院稀土發光材料的專家、教授級高工、博士生導師,國家科技部工信部稀土專項“十二五”規劃的編寫組成員。莊老師是中國稀土學會發光專業委員會副主任委員、中國物理學會發光分會委員,莊老師承擔或完成國家973計劃、863計劃、國家自然科學基金、國家科技攻關計劃項目14項,省部級國際合作研究項目2項,其他縱向和橫向項目的協作項目還有10余項,發明了多種PDP熒光粉、LED熒光粉、稀土長時發光材料及制備技術。央視春晚舞臺上的LED效果都有莊老師的功勞。感謝莊衛東老師到來。 [09:37:22]
主持人:
接下來介紹的是朱明剛教授,博士生導師。現任中國鋼鐵研究總院功能所磁性材料基礎研究室主任,國家科技部、工信部稀土專項“十二五”規劃編寫組成員。國家863項目、國家自然基金項目評審專家、《物理學報》和《中國物理》等國內外核心期刊備案與審稿專家,中國實驗室國家認可委員會備案記錄專家,2007年的時候,朱老師獲得了北京市科學技術獎一等獎,2008年獲得國家科學技術進步獎二等獎。從事磁性與稀土磁性材料研究二十多年。主要研究領域為材料科學工程,包括稀土永磁功能材料、結構和無形、稀土永磁功能材料及組件的環境穩定性理論、永磁功能材料的力學。歡迎朱老師。 [09:38:22]
主持人:
接下來要介紹的是張安文張秘書長,他今天有雙重身份,今天他也是講述專家之一,另外他也是今天這個活動的專業主持人,有關稀土很專業方面的問題,串場一會兒都交給張安文老師,媒體提問的過程當中,大家有一些問題,也可以與他們三位專家交流。今天張安文老師也是專家之一,他是中國稀土學會副秘書長,教授級高工,長期從事稀土科研及管理工作、多次參與稀土產業及科技發展重大軟課題編寫工作。多次主持稀土科研、生產、涉及重大課題和專項工作。籌備建立了國家發改委立項的稀土冶金及功能材料國家工程中心并擔任首任主任,參與組建和管理國內大型稀土企業集團——內蒙古稀土集團并擔任領導職務,組織和管理實施稀土院承擔的國家“九五”、“十五”重大稀土科技攻關項目。作為科技部、內蒙古稀土專家多次參與國家及自治區重大稀土科研項目的立項、評審、鑒定工作。在中國稀土學會工作期間,多次組織大型國際國內學術會議、編寫出版專項綜合報告多篇,多次組織為各級政府編寫咨詢報告、規劃、計劃等。 [09:39:13]
主持人:
接下來論壇正式開始——稀土與我們的日常生活。我們把時間先交給張安文老師,幾位專家作完報告之后,大家可以自由提問。 [09:39:41]
張安文:
各位媒體的朋友們好。今天我們三位專家,還有主持人馮殊先生,跟大家利用這兩個小時的時間討論一下稀土,稀土和我們的日常生活。現在第一個議題就請莊衛東先生講講究竟什么是稀土,這個在過去還有一些不同認識,甚至還有一些誤區。 [09:40:14]
莊衛東:
從我個人教研究生的經驗來看,和稀土的工作密切相關,我側重在稀土的應用,關于稀土本身物理化學的東西其實我也不是特別深入地研究過,這方面北大有一個稀土化學國家重點實驗室,他們在這方面做了很深入的工作,在世界上有很重要的影響。 [09:40:29]
莊衛東:
大家一聽稀土,以為是單一的一個元素,實際上是一組元素,是17個元素的總稱,是元素周期表57-71號的15個鑭系元素,再加上和它性質相近的21號和39號的總稱。17個元素里面有個鈥的元素,是合成的元素,實際上自然界是不存在的。有人認為稀土有放射性,實際上只有鈥有放射性,在自然中它是不存在的,其他的稀土元素沒有放射性。 [09:43:48]
莊衛東:
稀土跟應用相關,跟冶金相關,分了三個組,分類的方法是多種多樣的,目前比較通行的分類方法就是前面是輕稀土,中間是中稀土,再后面稱為重稀土。 [09:45:50]
莊衛東:
稀土的特點,它的電子層結構跟別的元素有不太一樣的地方,有個4f電子層,外面的電子是一樣的,它的性質非常接近。比較通俗的講,別的元素是一個一個,鑭系元素是15個。 [09:47:18]
莊衛東:
下面介紹稀土元素的應用。稀土可以用在各個領域。我簡單介紹一下,鑭主要用在石油裂化催化劑里、高折射率玻璃。鈰主要用于汽車尾氣凈化器和發光材料,最主要用在磁性材料里,釤也是磁性材料,銪最主要用在發光材料里,也就是我的專業里,釓在發光材料里也有很重要的應用,鋱一個是發光材料,還能用在磁性材料里,鏑也在磁性材料當中有重要的應用,鉺在發光材料里有重要的應用,鐿在催化劑中也有應用,釔在熒光粉里有重要的應用,還有一些合金里,這是稀土各個元素的應用情況。 [09:49:09]
莊衛東:
簡單介紹一下稀土的發展歷史。這個名字是怎么來的?為什么大家叫它土?兩個概念,一個是稀土不稀,它并不稀少,另外它不是土,為什么叫稀土呢?當時冶金工業不是那么好,一些氧化物看著像土,很難分析出來,就是當時稀土這個名字的來源。 [09:49:29]
莊衛東:
稀土第一個元素的發現是在1787年,到最后一個是1945年,加起來將近兩百年的歷史。 [09:49:36]
張安文:
剛才莊教授給我們講了一下稀土的基本知識,講了概念,稀土不稀,稀土也不是土,而是17個元素的總稱。那么稀土和我們日常生活有什么關系呢?我們可以看一看,假如把這個演播廳作為一個家庭,就可以讓大家進入一個稀土之家,看看我們這個家里都有一些什么東西跟稀土有關。我們講了,稀土具有豐富的磁、光、電的特性,為高新技術發展開啟了材料寶庫的鑰匙。剛才講了它就像“味精”一樣,現在我們講像“維生素”,有時候它是不可替代的,“味精”是可以加也可以不加,“維生素”則不可或缺。稀土在綠色能源、軍工、航空航天等領域已經占有重要的地位。首先看看稀土跟我們日常生活有什么關系,讓我們走進稀土之家,看看神奇的稀土跟我們的日常生活有怎樣的關聯。 [09:52:02]
莊衛東:
在稀土發現以前大家也能生活,稀土發現以后我們的生活更精彩。拿今天還說,就說我們的顯示器,原來只能看到黑白電視,有了稀土發光材料才能看到彩色電視,讓大家的生活變得豐富多彩,現在基本上家里都離不開電視,計算機的顯示器也要用到發光材料。 [09:52:35]
莊衛東:
照明也是,原來沒有稀土之前也可以照明,愛迪生發明的燈泡,后來的日光燈也可以不含稀土,但是有了稀土以后,光效提高,顯現效果也變好,各種各樣的裝飾效果也都可以出來,讓照明進入了一個新的時代。它對大家的日常生活帶來了非常多的影響。 [09:54:40]
張安文:
現場我們這些燈都是含有稀土的。 [09:54:44]
張安文:
這里提到其他稀土的應用,家具、燃料、油漆、催化劑里都可以應用上,還有一些建材里,比如玻璃等等,都跟稀土有關系。 [09:55:02]
張安文:
節能光源也都是含有稀土的,比如這種LED燈,看起來形狀像白熾燈,實際上光效比目前所有的光源都要高得多,比白熾燈高了十幾二十倍。這是照明的一些圖片,都跟我們生活離不開,LED的光源,還可以根據心情進行調節,是一種人性化的設計。 [09:55:18]
朱明剛:
剛才張秘書長和莊教授把一些日常應用基礎的方面做了介紹,我們主要介紹稀土功能材料方面的應用,剛才莊衛東說了,在其他的發光材料,現在形容稀土相當于維生素,實際上稀土的功能材料,已經不是維生素的概念了,它是骨架的概念,它的用量占到總用量的30%左右,沒有稀土,像稀土永磁、稀土伸縮材料就不可能存在。 [09:56:08]
朱明剛:
在電腦方面,我們知道,它的硬盤驅動器里頭的驅動電機需要稀土永磁材料,像電腦的外殼需要稀土鎂合金,用于外殼的材料,還有屏幕發光材料——LED顯示。手機也要用到稀土永磁材料,還有耳機,要用到像稀土高頻的材料。大家都知道,手機檔次越來越高,2G、3G、4G、5G往上升,往上升就有個干擾的問題,有一個屏蔽的材料,稀土磁屏蔽材料用量也是比較大的。再有是空調,我們現在的變頻空調,是需要用到稀土永磁材料的,沒有稀土永磁材料,就沒有變頻空調,當然以前也可以,但是體積比較大,節能效果就不如稀土永磁的節能效果好。變頻空調大家都知道,現在買空調幾乎很少買以前的那種了,都是變頻的,它節能、效率高。還有洗衣機,變頻的洗衣機。高功率電機在日常生活中已經走進了家庭。 [09:58:57]
朱明剛:
還有各位記者拿的相機,里面都有稀土永磁材料。平時可能出門往外一走,身上一裝,手機、相機,還有小孩帶的隨身聽這些東西,至少有四、五塊永磁材料在你身上。 [09:59:12]
朱明剛:
(ppt)這是變頻空調,還有洗衣機。稀土還有一個的重要用途就是現在的磁致冷材料,是冰箱、空調以后的替代產品,但是現在還沒有走向實用,處于研發過程。剛才我說到照相機、望遠鏡都需要稀土的材料。 [10:02:40]
張安文:
稀土的應用確實非常廣,剛才大家都介紹了,除了高科技用的,我們生活中,還有下面一些應用。比如說我們的照相機,我們的望遠鏡,包括看到的一些工業、生活上的顯微鏡,包括手機,這個鏡頭應該說毫無例外的都是用了加稀土鑭的高檔玻璃,它的折光率非常好,可以照出非常清晰的圖像,所以我們可以講單反、單電、我們的卡片機、手機攝像鏡頭都是應用了稀土。大家看我們的紡織品,用稀土去染色,色彩非常鮮艷,不同的陽光下有不同的顏色。化妝品,過去也有一些爭議,實際上化妝品的稀土應用絕對是非常有益的,基本上沒有害處,用到防曬霜上,可以把紫外線轉為紅外線,減少紫外線對皮膚的灼傷,還有增白的效果。 [10:03:29]
張安文:
DVD,包括過去VCD,還有Hi-Fi音響,高檔音響,包括汽車上的磁鋼,都是稀土,聲響效果好,分離度高,還原效果好。激光頭識別器都是用稀土的,家里的一些家電哪些能離開稀土?我戴的眼鏡是變光的,就是稀土的,在陽光下面顏色暗,到房間里變淡。工藝玻璃,包括家用陶瓷都是稀土做出來的。大家知道,我們很多工藝玻璃、工藝陶瓷,包括意大利的玻璃都很漂亮,意大利買我們很多稀土氧化物,很大用途就是在玻璃上,非常漂亮。 [10:03:56]
張安文:
(ppt)大家看看,我們的刀具是稀土陶瓷刀具,也是非常鋒利的,還非常干凈。還有防曬功能,添加到雨傘上,包括化妝品。還有我們的紡織品,色彩鮮艷、耐曬。稀土做出來的紡織品,就是不一樣。黃顏色過去是鉻黃,是有毒的,稀土的土黃,是綠色的安全的。 [10:04:20]
張安文:
生活中到處都有稀土,離開稀土之家,出來走一走,看看稀土跟我們的生活的方方面面還有怎樣的關聯。 [10:04:27]
朱明剛:
現在稀土的應用還有一個比較大的方面,在日常生活中,像我們的電梯,電梯的電機,用的稀土永磁材料,叫做永磁電機,它的好處就是效率高。再有一個,過去我們用鐵氧體的電梯,一個是體積大,需要不定期維修,一年維修好多次,這無形中給電梯生產廠家、維修人員帶來很多麻煩。你想那么高的樓,現在幾乎所有的高樓都安裝電梯,得多少人去檢查維修?稀土永磁電機安全可靠性比較好,這方面就避免了這些,不需要一年四、五次去檢查它。而且,它上到頂層的房子要小,比過去的設備要簡單了,因為鐵氧體電梯體積比較大,房子蓋得比較高,現在不需要那么大了。 [10:08:02]
朱明剛:
另外,大家知道,現在檢查不像過去那樣檢查了,都是應用核磁共振,這里面稀土永磁材料,大概每一臺用到兩到五噸。一般情況下,稀土永磁電機能夠提供的場在0.2-0.35克的范圍內,比鐵氧體好得多了,鐵氧體需要用到20噸,你想想,20噸的核磁共振設備得多大的房子,稀土永磁用一間房子就可以把這個設備放下了,現在醫院都有這個設備了,所以對設備普及是有好處的。 [10:08:26]
朱明剛:
(ppt)這個電梯,改用永磁電機效率就比較高了,關鍵它還節能。下面是核磁共振,在醫院大家有的做過這方面的檢查,可能見過。 [10:08:38]
朱明剛:
在汽車中,越是高檔汽車,現在用稀土材料用得越多,普通車用20到40多個永磁材料,高檔車用70-80多個永磁材料,包括雨刷電機、轉向器等等,還有電車的驅動電機,都需要永磁材料,甚至還有自行車等等。不光是稀土永磁材料,還包括我們的電池,動力電池,鎳氫電池這些,需要用到這些材料。 [10:08:53]
朱明剛:
(ppt)這是汽車,汽車里的不同地方,包括貯氫電池,包括電機,包括擋風玻璃,都需要稀土材料。電動自行車,最主要的,一個是鋼圈要用到,一個是它的驅動電機,再一個是它的電池。 [10:09:55]
朱明剛:
在飛機輪船上,包括其他的高科技方面,也要用到。像飛機上各種微型電機、傳感器,飛機的導航儀,都需要用到稀土永磁材料。在飛機的構造材料中,需要用稀土的鎂合金等等,因為它輕。在輪船上,用到永磁電機,一些潛艇,一些電動的船,不像過去柴油機推動的船,污染沒有那么大,沒有噪聲。咱們國家的潛艇,過去噪聲比較大,一出去有時候就被別人發現了,現在改用永磁電機推進的核潛艇,它的靜音效果是非常好的。 [10:10:45]
張安文:
下面就具體地看一看我們的稀土在永磁材料、發光材料、催化材料、貯氫材料四大領域怎么發展,請兩位教授講講。 [10:10:53]
朱明剛:
下面把稀土永磁材料詳細地介紹一下。稀土永磁材料,剛才我講了,它現在最大的應用量在電機上。凡是我們的風電電機,包括各種風機、動力、機床,所有動的地方都需要電機。稀土永磁電機的效果是什么呢?就是體積小,而且效率高。再一個風電節能方面,風電是我們國家發展的方向,也是新產業的發展方向,一臺風力發電機,一兆瓦需要在一噸左右的稀土。剛才我講了,在國防方面,主要用于慣性導航系統的各類陀螺儀、加速度計、力矩電機等核心慣性測量元件,這些測量元件主要是對于采集量程,精確度很大,都是用永磁材料的性能和穩定性決定的。在慣性導航系統中,主要利用慣性測量裝置測量飛機、艦船、導彈等運載體的運動參數(速度、加速度、角位移、角速度等等),計算出實際運動的軌跡,使打擊度更高。現在幾乎所有的彈上都用這種慣性導航的系統。 [10:12:20]
朱明剛:
當然有些導航系統不是用稀土永磁材料的,但是稀土永磁材料這在方面占的量是比較大的,因為它受干擾比較小。 [10:12:44]
朱明剛:
這是我們今后的發展方向,就是電驅動船用動力系統。還有一個重要的應用,是在雷達微波通訊電子站,稀土永磁材料主要用于行波管、磁控管、調速管等器件,這些器件中,主要用于像脈沖磁控管廣泛用于引導、火控、測高、機載、艦載、氣象等各種雷達功能。 [10:13:17]
莊衛東:
永磁材料是稀土最主要的應用,發光也是很重要的應用,它早期是最重要的稀土應用方向,現在也依然非常重要。它的特點是使用重稀土,主要起到激活劑的作用。主要的原理:在外來能量的激發下,發光中心的易受激電子由基態躍遷到激發態,電子由激發態躍遷回基態時以光的形式將能量釋放出來,我們就叫它發光材料。剛才提到稀土發光材料的發展,最大一個里程碑就是1963年的彩色電視。 [10:15:13]
莊衛東:
發光領域最主要的應用是兩大領域,第一就是照明,氧化釔和硫氧化釔用于熒光,主要用在液晶電視,液晶本身是不發光的,需要配光源,有兩種,一個是LCD熒光粉,還有LED熒光粉,還有其他的平板顯示方式,例如等離子電視等也需要用到熒光粉。白熾燈是不用稀土的,但是它是非常不節能的光源,所以國家現在大力推廣節能燈,來替代白熾燈。跟半導體照明的光源比,它的節能效果還不顯著,所以下面要發展半導體照明光源。 [10:15:41]
莊衛東:
(ppt)這是節能燈的燈具,光效比較高,再一個是壽命也比較長。我在家里經常喜歡對比一下,我小孩的房間是白熾燈,老人的房間用節能燈。 [10:15:55]
莊衛東:
下一代的光源是LED燈,我們家已經用上了,老百姓現在不太用,因為它比較貴,實際上它的光效比節能燈更好,一些公共應用的領域目前正在逐漸展開使用。 [10:16:07]
莊衛東:
LED可以不用熒光粉,在實現照明時顯示性不太好,線路控制比較復雜,成本更高,不是主流的方式,未來的二三十年也不是主流方式,主流方式都需要用到稀土發光材料。顯示屏用稀土熒光粉,等離子電視,3D顯示屏的興起,這方面起到了很大的作用。 [10:16:51]
張安文:
尤其是大屏幕顯示。 [10:16:53]
莊衛東:
還有金屬氧化物方面的,目前全世界只有4個單位可以做,其中中國原子能科學研究院能做。還有稀土的長余輝發光材料,在地鐵都可以看到,沒電的時候也可以發光,可以指引逃生。還有工藝品等等。 [10:17:44]
朱明剛:
稀土另一個重要的用途就是作為稀土貯氫材料。稀土貯氫材料大家可能都接觸到了,但是你不知道,最大的用處在電池。我們現在所有的五號電池、七號電池、充電電池,大部分是鎳氫電池,這種材料是上世紀六十年代飛利浦公司發現的,具有優異的貯氫性能。理論上它的容量可以達到372毫安/小時.克。目前來講,稀土貯氫材料已經發展到了第三代,作為第一代來講,它的循環壽命也就是五百次左右。但是第一代現在是比較成熟的。 [10:19:12]
朱明剛:
今后的發展,當然貯氫電池大有用武之地,包括我們的照相機里的一些電池,還有一些鋰電池,當然鋰電池有最重要的問題沒有解決,就是它的安全性,要是鎳氫電池,稀土的這種電池,就沒有這個問題。 [10:19:44]
朱明剛:
稀土作為貯氫材料,還有將來的電動汽車,電動汽車最主要要解決的是兩個問題,一個是驅動電機,需要用到永磁材料,再有就是電池的問題,這個電池作為稀土貯氫電池來講,具有很大的發展潛力。現在研究新的電池,就是要求自放電低。過去咱們的電池,放一個月的話,就衰減到90%,放到兩年就衰減沒了。我們研究的下一代電池,自放電率非常少,到了三年的時候,還有75%,一節放電率低的鎳氫電池可以充電使用一千到兩千次,相當于一千到兩千次的干電池。這個節能效果,從環保、節能的角度講都是很可觀的。 [10:20:15]
張安文:
請莊教授講講稀土催化材料。 [10:20:18]
莊衛東:
催化材料跟剛才講的發光、磁性材料不一樣,它用的主要是一些輕稀土,目前主要使用的一部分是鈰,對稀土的平衡利用很有好處。稀土催化材料用在很多方面,最大的方面是石油煉制催化,還有汽車尾氣催化,這兩方面占很大的用量。現在對環境的要求越來越高,用量會越來越大。 [10:21:58]
莊衛東:
還有催化燃燒,大家在家里燒火做飯的時候,覺得火越大越好,實際上這是錯誤的概念,稀土催化燃燒的時候,盡量不要轉化成光,要轉化成熱,這樣效率會更高,催化就起這個作用,正好和我介紹的發光材料是相反的,它是希望轉化成光,不轉化成熱,所以在不停地轉,通過稀土材料的作用,可以調節,你看不到光,其實它很熱,利用效率反而更高。還有固體氧化燃料電池,他們可以做分布式發電,是非常好的,谷歌的大樓都是用氧化燃料電池,用的就是稀土材料。 [10:23:04]
張安文:
剛才兩位專家介紹了四種最主要的稀土材料的應用,當然還有其他的一些應用,比如稀土在超導、玻璃、納米材料、生物材料等等都有很重要的應用。下面介紹一下稀土資源的情況,因為大家都很關注,稀土到底多不多?能用多少時間,用多少年? [10:23:25]
張安文:
稀土并不稀,剛才莊教授講了,稀土也不是土,是一組金屬元素。稀土在地殼的分布,叫一個克拉克值,叫做百萬分之幾,稀土比我們大家見到的銅、鎳、鈷都要多,是金的三萬倍。 [10:23:37]
張安文:
大家看看這個克拉克值。不同的專家有不同的計算方法,但是應該說,最低的也是在一百五十幾,高的有二百四,也就是百萬分之一百五十幾。地殼構成的量是非常之大的,有百萬分之幾,是不少的。但是稀土分散,同時密度相對比較低,所以大家認為稀少,實際上它并不少。 [10:23:52]
張安文:
回到剛才的標題。世界稀土資源的情況怎么樣呢?是不是只有中國才有稀土呢?大家可以看我們這張世界地圖,大概除了北冰洋和南極洲現在還沒有標明它有稀土,當然工作還沒有做那么細,說不定也有,五大洲,包括海底,四大洋,都有稀土。在太平洋的深海,有很多稀土。我們中國主要集中在內蒙古的包頭,以江西為代表的南方七省,包括輕稀土的很大的資源地是四川和山東,贛州和南方七省都是中稀土。在歐洲,北邊的格陵蘭島有很多稀土資源,包括中稀土。歐洲其他部分也有,比如俄羅斯比較多,包括瑞典是最早發現稀土的。歐洲有,非洲的點標得不夠多,非洲有很多,埃及都有,北非、南非,包括馬達加斯加,都有稀土。南美洲最典型的是巴西,有很豐富的稀土資源,有可能是接近中國的儲量。 [10:25:02]
張安文:
從亞洲看,越南包括周邊一些國家,可能有很豐富的中稀土。亞洲的吉爾吉斯,哈薩克斯坦,包括蒙古,都有稀土。澳洲稀土很豐富,以威爾德山為代表。大家看美國,最典型的是美國加州的帕斯山,在八十年代曾經提供了全球百分之七、八十以上的稀土原礦。 [10:25:16]
張安文:
中外稀土的資源有什么不一樣?為什么發達國家這么重視中國的稀土?道理在哪里?(ppt)這是包頭白云鄂博礦區,還有包頭尾礦壩,一汪綠水,保護了下面的稀土。如果干燥起來,水少了,塵土飛揚,就會帶來一些污染。 [10:25:29]
張安文:
(ppt)這是美國芒廷帕斯,比白云鄂博礦小一號。這是芒廷帕斯中間的一個深坑,旁邊的白色建筑是稀土冶煉工廠,所以美國的冶煉分離也是不錯的,就是一個礦就有三、四千噸,很快要搞一萬到兩萬噸的氧化物。 [10:25:40]
張安文:
2011年,我們全球稀土相對量是這樣的,中國占了48.3%,從這里看,前蘇聯占到16.7%,美國占到11.4%,印度、澳大利亞都有分布,包括其他國家占到22.1%。 [10:25:51]
張安文:
跟上面一個表做對照,剛才那個是2011年美國公布的數據,這個是2008年美國公布的數據,中國稀土相對量是31%,從31%變成48%,這里面是不是也有一些弦外之音呢?也就是說,中國占到48%和而不是31%,所以要多供一些。我倒是感覺,中國的量不要說48%,連31%能不能保住都是問題。我們公布了很多貯量,很多國家沒有公布,或者地質工作沒有做得很細,其他國家的稀土非常豐富。如果將來其他國家的稀土多了,那中國的稀土量還要下降。 [10:27:39]
張安文:
從產量看,我們有31%左右,現在也有講36%,因為美國的數據是在2010年公布的,我們以36%的數據,這樣的稀土貯量,提供了97%的需求,(ppt)紅色的都是中國的,只有少量的印度2.2%、巴西供應了0.5%、馬來西亞供應了0.3%。 [10:27:42]
張安文:
國外現有的稀土資源我不詳細講了,包括剛才講的美國的芒廷帕斯,包括俄羅斯的克拉半島等等,現在正在恢復或者正在加緊建設的稀土分離的能力,我估計在兩年之內,至少在兩萬噸,在三年到五年,包括正在規劃或者加快建設進度的這部分中國以外的產能,將會達到五萬到六萬噸,能夠滿足中國以外的世界稀土市場的需求。 [10:27:46]
張安文:
我們稀土的17個元素,究竟每個元素占到多少?輕稀土是鈰和鑭相對多,第一個圖就可以看到,鈰和鑭占了70%多。最重要的、最緊缺的,或者在高科技領域,包括民用生活當中,感到供應最緊張的正是中、重稀土,也就是大家經常提到的銪、鋱和鏑,包括現在國外比較看好的,比如說鋱和鏑,高的時候鏑占了7%,而國外的資源,像馬來西亞礦最高,但鏑總量少,澳大利亞鏑是0.6,俄羅斯是0.6,美國是0.03,中國最高占到3.7。鋱江西比較高,最高1點幾,國外最高是零點幾,比如馬來西亞。稀土應用是最多的,占到21~22%,南方礦也不低。美國的比較高,也只有17%左右,澳大利亞高一些,跟我們差不多。 [10:45:37]
張安文:
包括銪,我國南方占零點九幾,國外平均在0.09-0.1左右。所以中國幾個中稀土資源和輕稀土里面的和釹,在稀土礦的配分當中都是很好的,也是國外對我們中國的中、重稀土礦非常看好,非常重視,把中、重稀土當成戰略資源、戰略元素來對待的原因。國外也有,像格陵蘭也有,包括巴西、法國、東南亞一些國家。 [10:46:42]
張安文:
關于稀土的基本介紹就是這些了,兩位專家還有什么補充嗎?請馮殊先生進入第五個議題。 [10:46:51]
主持人:
其實剛才幾位專家也介紹到了關于稀土的一些東西,大家可能逐漸把它從化學元素解剖到了生活上的東西。說得直白一點,關于稀土的問題就是資源爭奪的問題,我們國家以博大的胸懷提供了97%的稀土供應,國外有他們的打算,利用WTO的規則對我們進行起訴。接下來,各位有什么問題想提給三位專家的,他們可以給各位解答。 [10:47:29]
記者:
大家都講到了稀土無處不在,作用也特別神奇,但是我們還是不明白,為什么加上這個東西就那么神奇?比如說到電視機,把這個加進去,不但可以看黑白,而且可以看彩電,為什么加進去之后就可以看到彩電?當初誰發現了稀土有這樣神奇的效應,有沒有故事講給我們聽?我覺得故事是最有利于說明這個效應的,而且加進去之后,永磁各種功用,各種定向性的功用,想用就可以用,作為科普的話,需要通俗地解釋,講一點歷史人物和故事。謝謝。 [10:47:53]
莊衛東:
剛提到稀土發光的特點,不光是稀土可以發光,還有很多的材料可以發光,其實就是電子躍遷的過程,一個元素是由原子核和核外電子組成的。所有的材料是慢慢發現的,包括發光材料的發現也是,可能開始是發熱,舉一個例子,我們在實驗室的時候,本來這個材料是發光的,放在那個地方,走的時候關燈了,它就亮了,就琢磨它為什么會是亮的?這很奇怪,大家很好奇研究為什么會亮,一研究琢磨,是電子躍遷才會發光。很多科學發現也是偶然間發現的。比如說冶金,用火烤食物吃,里面有個亮晶晶的,這也就是冶金的開始。發光也是這樣,這個東西一照怎么就亮了呢?我們就研究它。最早發光也是這樣的,不是從稀土來的。稀土發光是上世紀六十年代了,發光的理論已經很成熟了,但是稀土發光一直沒有發現,原因是稀土的分離很困難。 [10:50:21]
莊衛東:
剛才說到,它的能量是電子從基態到激發態,激發態的電子是不穩定的,回到稀土,能量大部分不是以光的形式釋放的,大部分是以熱的形式釋放的,但以為是以光的形式釋放。剛好在人的眼睛比較敏感的時段釋放的時候是光,這時就要找到這種材料,這種材料并不是很多,除了稀土之外,別的元素也有,但不是很多。稀土為什么比較多?因為它正好在人的眼睛范圍之內。這樣的話就變成豐富多彩的一個發光材料。稀土的分離很困難,前面發光了,后面卻被吸收掉了,所以看不見,不知道它在發光,只不過分離工業的發展,讓它的發光看見了,還有受外面的干擾比較少,比較靈敏,需要做彩電的時候,原來找不到這種紅光的發光材料,稀土就提供了這樣一個發光材料,用到電視里,大家就可以看到彩色電視了,這樣看到的圖像就比較好。是這樣一個過程。 [10:52:00]
主持人:
這個原理跟牛頓被蘋果砸中了發現了萬有引力是一樣的,走到樹下被蘋果砸中,必然的因素是科學家善于思考、善于鉆研。這個偶然的機會跟守株待兔是一樣的,兔子撞到樹上是個偶然,牛頓被蘋果砸中也是偶然,科學家發現稀土發光也是一個偶然,但是他們進一步思考就成功了。如果非得寫故事,可以這樣結合一下,可以是比較有意思的點,只是一個建議。 [10:52:53]
張安文:
我回答一下這個問題。剛才這位記者提了,能不能講點有趣的事。比如稀土的重要性,五、六十年代就認識到了,當時包頭產生很多爐渣,日本人要高價買我們的爐渣,后來這個事驚動了周總理。周總理說,為什么他們對我們包鋼的爐渣這么感興趣?就進行調查,那時候的分離技術還沒有這么先進,爐渣里有很多稀土,日本人就希望購買我們爐渣。周總理就說,這個爐渣不能賣,我們要自己利用。 [10:52:57]
張安文:
還有稀土怎么發現的呢?從150多年以前就開始發現了,到了二十世紀四十年代,稀土應用在工業生產中,最早跟什么有關呢?跟曼哈頓工程有關,曼哈頓工程大家都知道了,是美國的原子彈工程,在分離鈾的時候,后續分離的時候發現的,用離子交換的方法萃取。在這個過程當中就把稀土分離出來了,四十年代就出來了,那時候并沒有馬上得到應用,而是陸陸續續的,四十年代在鐵里面,五十年代在鋼里面,六、七、八十年代,陸續在永磁、發光、催化領域開始使用。 [10:53:37]
張安文:
我講一個比較通俗的例子,為什么稀土用到鋼、鐵里面效果那么好?稀土加一點到鐵里,加千分之幾,大家都知道,生鐵是很脆的,但是加了稀土和鎂,做成了球墨鑄鐵,最大可以到兩米。這個球鐵管是鐵做的,但是高處有一個重錘是尖的,落下砸到鐵管上,這個鐵管可以不裂,但砸出一個洞來,像鋼一樣。這是什么道理?在鐵里是石墨狀態決定了它的強度、韌性包括沖擊性能。在普通的灰鑄鐵里,這個石墨是片狀的,很容易就拉斷,或者很容易把它沖開。但是如果是球狀的,通過鎂和稀土把石墨變成球狀的,大家想,我這個衣服上有個球狀的小眼,不容易拉開,如果是長條的縫,一下子就扯開了。所以石墨的形狀變了以后,整個鐵的強度、塑性、韌性、低溫沖擊性能都得到了很大的提高。把石墨的形狀變了,配合鎂,單靠稀土也可以做到。永磁的發現,朱教授講講這個過程。 [10:55:54]
朱明剛:
永磁材料,其實大家都知道。我記得小時候說的吸鐵石,這個東西在春秋戰國時期之前,咱們國家的先人就已經發現并且使用了,像指南針。后來在歐洲工業化時期,用鎢鋼,發現它也有吸力,但是這些吸力就比較小。咱們過去說的天然的吸鐵石,那是鐵氧體,在這之前,大部分都是以鐵氧體為主,慢慢是鎢鋼,后來發現了1:5的這種材料,就用到了稀土。后來外國人在研究的過程中,因為總是想不斷地把吸力提高,吸力高了有什么好處呢?比如我一個鐵氧體就這么大,用吸力高的稀土永磁拇指這么大,就可以產生同樣的吸力,就好多了。就發現了釤鈷2:17,現在做的30多份報告。但是人們覺得它還不夠高,總是要探索更高的。而且釤鈷磁體有一個問題,當時的鈷是戰略元素。需要尋找更廉價的。最后在上世紀七十年代末,俄羅斯人從化學上合成了釹鐵硼,這個方程式就給出了。具體的磁性能他們沒有研究,放棄了這個機會,后來日本人發現了它的物理性能,尤其是磁性能,最后把它合成了磁體,并且申請成專利,這才出現在上世紀八十年代初就誕生了釹鐵硼磁鐵,這個誕生是個過程。
剛開始盡管理論磁能積算到60多,但當時沒有做到這么高,剛開始就做到30多個磁能積,但很容易做到30個磁能積,釤鈷在做得非常好的情況下能做到30個磁能積,比那容易得多,人們就把釹鐵硼作為研究的重點方向,在全世界當時很熱。很快我們院當時是李衛教授在國內率先做到了49兆高奧,現在這個理論磁能積做到了59.6了,但是工業化生產,一般在53左右。釹鐵硼磁體,之所以讓稀土永磁,包括稀土這么熱,實際上跟稀土永磁的發展有很大的關系。在稀土永磁中,稀土實際上是個骨架的作用,用到了30%左右,一般到33%。 [11:03:53]
朱明剛:
在稀土永磁這個行業來講,咱們國內稀土的產量,用到了35%,在稀土永磁里用。稀土永磁用得最多的是鐠、釹、鏑、鋱,為什么稀土熱了?這個用量,往往大家一說稀土,就看成17種元素,鐠、釹、鏑、鋱這些元素,現在由于稀土永磁的發展用得很多。那些元素就不一樣了。在其他領域作為維生素來用,用的量比較少。 [11:13:02]
朱明剛:
它的另一個大的影響,我們未來發展就是電動汽車,電動汽車還是在研究的階段,但是電動汽車的發展有兩個是必不可少的,一個就是稀土永磁材料,因為電動汽車你不可能用鐵氧體的大電機放在那,占了一半多體積,那不可能的,必須用永磁電機,它體積小、效率高,就能用稀土永磁。再一個是它的電池,這是兩個必須用到的。這樣的話,電動汽車將來發展的話,對于稀土這個行業來講是個大的推動。 [11:13:49]
記者:
剛才專家講的磁鐵,我生活中有個小故事,有一次我拆了一個硬盤,三個東西,都跟稀土有關系,一個是電機,一個是吸力特別強的磁鐵,還有系統的盤片留下來了。我有兩個問題,第一,這個東西玩了一段時間以后,我不知道把這個東西怎么處理了,就像剛才專家說的,這個東西應用非常廣泛,所以咱們稀土元素有沒有一個回收的機制?第二,有一天我把永磁鐵隨手一扔,結果它跟干電池的負極吸到一塊兒了,過了一會兒拿的時候,突然發現這個干電池特別熱,所以我的問題是,我們平時在使用稀土,尤其是永磁體這種強磁場的過程中,有沒有一些需要注意的事項?比如我自己拆這個東西合不合適?這種強磁體是不是會對生物體本身產生一些影響?請專家回答一下。 [11:15:51]
朱明剛:
稀土永磁的磁場,一般來講對人體沒有影響的。現在我們日常生活中就是生活在磁場中,地磁場是比較低的。永磁的磁場,按照我們的看法,你看咱們在應用中,一些磁療。當然,從科學的角度來講,還沒有一個完全的定論,說對人的影響到底有多大,強磁場對人是否沒有影響,這樣的結論還沒有。但是一般來講,接觸磁體是沒有影響的。 [11:16:42]
張安文:
釹鐵硼是可以回收的。稀土,剛才專家也講了,稀土本身沒有放射性,生產稀土的礦石有放射性,因為里面含釷和少量的鐳。 [11:16:50]
朱明剛:
而且稀土永磁的回收有兩種,一般的技術是收回來直接粗容。 [11:16:55]
記者:
有回收的機制嗎? [11:17:05]
朱明剛:
現在一些廠家也在做這方面的工作。它能夠全部回收,只不過是回收的途徑問題。技術上來說,完全回收沒有問題。 [11:17:14]
張安文:
燈光材料的回收比較困難,現在也在做這方面的研究,將來應該也可以。 [11:17:30]
莊衛東:
現在有一個時髦的說法叫“城市礦山”,把這些廢料應該分類收集,收完了再去加工,再用。日本很早提出了這樣的概念,進行研究。中國的回收利用率還是比較高的。 [11:18:00]
張安文:
垃圾是放錯了地方的資源。 [11:18:23]
記者:
剛才聽了三位專家講了稀土這么重要,這么多的領域有這么重要的應用,我也想借此機會請專家介紹一下我們國家在稀土應用關鍵研究大概分幾個階段,近些年來取得了哪些重要的成果?我看到幾位專家都是教授、博士生導師,這次活動是科普活動,有很多學生可能比較關注,如果他是學材料或者類似專業的學生,他有志于從事稀土方面的研究,幾位專家有哪些建議給這些學生? [11:18:25]
張安文:
我們國家的稀土研究五十年代就開始了,因為那時候要找催化劑,我們石油催化需要催化劑,我們就開始了稀土研究,而且成功的分離出了稀土,用作催化劑。到了60年代,以北京大學徐光憲院士為代表的,我們整個中國舉國來研究稀土的攻關,這是六十年代,七、八十年代就進入研究的高峰。六十年代聶榮臻元帥是國家科學主任,周總理親自主持的科學規劃也提到了稀土的應用。徐光憲先生串級理論,稀土的技術是一個可以成套的全面的系統。從選礦、稀土冶煉分離、生產氧化物到金屬材料,包括應用,是一個完整的產業鏈。中國經過六十多年的努力,建立一個完整的稀土的工業體系,和科研的體系,稀土的選礦、采礦、冶煉分離方面的技術,居于世界領先水平,我們稀土四大材料,包括其他的稀土材料,包括結構材料,比如鐵、鋼、鋁、鎂、鈦、銅都可以做,結構材料、功能材料都是一起的,而且我們的四大材料水平很高,我們產業化的發展從質量上都在國際上居于重要的地位,國內的應用也很好。我們現在四大材料的產量居于首位。 [11:20:37]
張安文:
稀土的應用,包括冶煉分離,牽涉到多學科、多專業,涉及到物理的、化學的、冶金的、材料的,甚至涉及到發光、計算機,涉及到生物工程,涉及到先進的制造業,涉及到傳感器的產業等等,涉及面非常廣。所以我們講稀土,一般認為是從采礦、選礦到冶煉分離,到材料,做成器件,做成整機。大家看看液晶彩電,把LED作為它的背光源,這是顯示器行業,或者說彩電的行業,我們用于電腦是計算機行業,用于零部件,比如說稀土的鑭,用于電容,這是非常重要的應用,電子元器件的應用,涉及面非常廣。我們國家在原料和選礦、采礦方面具有世界領先水平,我們在材料方面,研究生產也處于先進的水平,甚至有些領域也是居于領先水平。應該說,我們的元器件、零部件還相對薄弱,要打分的話,原料包括選礦、采礦、冶煉分離我們的技術是世界領先、獨特的,國外沒有去做,能打九十分以上,我們的材料工業至少可以打八十分以上,但是我們的元器件、零部件在有些方面就比較差,有的能及格,有的甚至還不能及格。
比如汽車上的電子助力轉向,國內還沒有大規模設計,包括一些其他的零部件、元器件,包括傳感器,還是依賴于國外,所以我們的稀土出口價格還是相對偏低,他認為我們高了,實際上我們很低了。我們有環保、資源耗竭,我們必須合理回歸,實際上他們用了我們相對便宜的材料生產出高價的零部件、元器件,獲得了很多利潤。所以中國要大力發展我們的戰略型新興產業,尤其是先進的制造業,包括零部件、元器件,在這方面來追趕,將來才有更多的話語權,有更多國產的元器件、零部件,這是我們原材料產業也要參與的,提供一些比較優質的性價比比較理想的材料。 [11:20:42]
第一財經日報記者:
我先問一個小問題。請問三位專家是不是在4月8日成立的稀土行業協會里擔任職務,如果是的話,擔任什么職務? [11:20:48]
張安文:
沒有擔任職務。 [11:20:52]
第一財經日報記者:
能不能從專家的角度講一下,根據去年國務院出臺的意見,既要加強對稀土開采的嚴格的保護,同時要制定環保的法規,還有相關政策的法律法規。剛才講了環保標準,據你們了解,這個行業協會,包括企業,有沒有參與制定這樣一個環保的標準和相關的法律法規?還有,從專家的角度來看,你們是否認為目前中國出口的處在一個合理的位置上?謝謝。 [11:21:02]
莊衛東:
環保的企業參與我們是有的,目前標準不能定得太高,定得太低肯定不行,定得太高,全都達不到了,所以需要一個比較合理的狀況,參考了很多企業家和科學家的意見,定了一個比較適中的標準,包括系統的可持續發展。 [11:21:19]
第一財經日波記者:
這個標準定到了什么程度?什么時候能出來? [11:21:23]
莊衛東:
新的標準還在制定當中,環保的那個已經公布了。 [11:21:28]
張安文:
工信部正在制定稀土的準入條件,包括白皮書也要出臺,網上都有,我們三位專家也是學會的專家。 [11:21:41]
張安文:
請朱教授從釹鐵硼的方面講講價格的問題。 [11:21:57]
朱明剛:
價格的波動比較大。從去年來講,稀土價格是虛高,高得有點離譜,作為行業專家來講,都認為不應該漲得那么高,但是確實漲到了那么高。這里面可能有一些炒作的因素。但是原來的價格確實又偏低,實際上合理的價格,我們認為應該比去年的價格再低一點,比過去的價格要高一點。因為它牽扯到行業的應用,比如咱們的風力發電,一個風力發電機,1.5兆瓦的大概用到一噸磁鐵,按照特別高時候的價格,按50萬、60萬來講,光釹鐵硼磁體就達到了五、六十萬,一臺電機按80、90萬,你的利潤空間都沒有了。因此,釹鐵硼價格如果過高,對風電產業,尤其是利用釹磁直曲電機的風電產業實際上是個打擊。 [11:22:35]
朱明剛:
變頻空調也受影響,如果價格過高的話。這里面還有一個問題,有時還不完全是價格高低,如果價格波動比較厲害,對廠家的影響也是比較大的,如果就是這么高了,但是必須要用,他也可以接受,但是如果價格不穩定,人家沒法訂貨,沒有辦法生產,這對行業的影響是最大的。因此作為行業來講,是希望這個價格穩定。 [11:22:52]
張安文:
所以稀土價格應該有個很好的價格形成機制。我們國家稀土價格過去確實低了,出于環保,出于恢復生產,出于資源浩劫方面的考慮,價格合理回升是必然的,價格應該合理,不能過高,也不能太低了。 [11:23:13]
張安文:
將來能不能形成這樣一個好的價格機制,使這個價格既能夠保證環境治理、生態恢復,包括資源的補償。從這方面來考慮,同時又能得到理想的利潤,同時保證下游產業的材料,也都能基本接受,當然要合理穩定。這樣形成上中下游良性的、協調的機制,如果只考慮上游的,不考慮下游的,如果下游用不起,下游就會減少,我們的稀土就會形成有價無市或者有價少市的局面,下游萎縮了,我們上游也就跟著萎縮了,效益從何體現?所以一個是要保證效益,另一個,我們下游應用以后,對于節能減排,對于提高各種設備的效率,對于中下游產品的升值,取得更好的經濟和社會效益,也很有意義。稀土應用的效益更大,廣東因為使用了稀土,對GDP的拉動是幾千億,甚至更多,拉動的作用是非常大的。 [11:39:45]
記者:
剛才提到環境的代價,恢復植被,有沒有算過環境的代價在全國有多少?現在說得比較多的是專用發票的問題,各位專家覺得專用發票對于打擊私采和走私、規范生產價格,是不是一個行之有效的方法?第三個問題請專家談一下,我們在WTO里面敗訴的案子,對于現在我們正在進行的美國對中國的訴訟會不會有什么影響? [11:40:01]
張安文:
我們屬于學會,以學術交流為主,不太涉及這個方面。具體來講,如果是環保方面造成的損失,恢復生態,土地整理,包括資源很好地可持續利用,比如增加投資,或者過去欠債要解決的,這個數量比較大,我們已經陸續開始做工作,還沒有一個定量的數字。 [11:40:17]
張安文:
專用發票的問題,可以看看有關的網站,稅務總局、財政部,包括將來行業協會要有一個配合,我想會有一個作用。 [11:40:27]
張安文:
WTO這個事,我們也沒有更多的去研究,從我們個人的想法是一樣的,WTO這樣一個平臺,被美國、日本、歐洲用這個平臺提出關于中國稀土問題的訴訟和訴求,這是他們的事,但是從中國來講,我們三位專家都同意,中國從八十年代末到九十年代初,向全球提供了大量的廉價的稀土,到了2000年以后,基本上是全球90%以上的,早一點也占了百分之六、七十,西方國家用這樣廉價的稀土去生產高附加值的產品,甚至高科技的產品,國防軍工的產品,這種情況下中國供應了這么大量的稀土,非但沒有一個謝字,還跟我們法庭相見,我作為一個科技工作者,覺得心里很不平衡。你不說謝,還要來起訴?這恐怕有點太強勢了吧?
另一個角度講,國外有這么多的稀土資源,包括美國、澳大利亞、加拿大、巴西,包括亞洲、非洲國家都有,不是中國自己有,我也講過了,中國的稀土占到36%,將來全世界的稀土都充分利用,可能要超過中國多得多,中國連百分之三十幾都保不住,這種情況下你自己不開采,要求中國長期的、廉價的提供,好處都是你們的,這太不講道理。就算是WTO的規則、G20的條款怎樣,我覺得合法不合理,我們發展中國家難道永遠只能廉價提供原料?我們不能自己發展高科技?我們這樣一個大國,中國有這么廣闊的國內市場,我們不能發展高科技嗎?我們永遠搞低端產品,永遠搞原料的出口嗎?我多次講,這是雙重標準,連美國人都在講,你WTO規則是一回事,你這樣做是干涉中國的內政,到現在為止,中國的稀土出口并沒有少多少,去年的稀土配額沒有用完,有什么含義?認為做稀土貴了嗎?日美還要降價呢,中國環境和生態的恢復要花多少錢呢?絕不是我們估一個數就能夠做到的,我們多少的欠債,水污染、固定廢棄物的排放造成放射性的污染,大氣污染,都是很明顯的,是不爭的事實,作為一個科技工作者,我個人覺得他們這樣的做法是有問題的。 [11:44:20]
張安文:
另外,中國現在的配額滿足了國外的需求,國外也在開采,同時我們稀土的四大材料,剛才講的永磁、發光、催化、貯氫,你不可以買我們的材料嗎?為什么非要賣給你小麥的麥粒,為什么不可以賣你面包,不可以賣你曲奇呢?這個不能理解。 [11:44:33]
記者:
之前很多專家介紹說還是希望出口高附加值的產品,幾位做研究的專家來看,如果出口高附加值的產品,在哪個領域或者哪個應用方面會比較容易率先取得突破呢? [11:44:41]
朱明剛:
作為出口高附加值的材料,稀土永磁應該說有一定的基礎,而且目前來講,做得應該是比較好的。現在我們在歐美市場上,應該說已經打進去了,并且占到了一定的比例。剛才說到WTO的事,作為稀土和稀土的功能材料來講,尤其是四大稀土功能材料來講,咱們應該說是最大的生產國和出口國,咱們做出了這么多,都給國外用了。稀土永磁從目前科技發展水平和生產水平來講,咱們國家已經居世界先進水平了。 [11:44:58]
記者:
能不能介紹一些您之前做的研究,還有一些研究的重要成果? [11:47:54]
朱明剛:
稀土永磁的發展方向和國家“十二五”發展方向是一致的,強調稀土的高效利用和平衡利用。稀土永磁的高效利用和平衡利用,對于鑭和鈰的應用,稀土是伴生的狀態,在提取釹的情況下,鑭和鈰已經出來了,我們現在對于鈰和鑭的應用做了一些研究,而且取得了好的效果,替代釹和钷,而磁性能降低不是很多。再一個重點的研究方向是重稀土,鏑和鋱,如何少用和不用。為什么鏑和鋱就必須要用它?鏑和鋱原來在永磁中就是要提高矯頑力,矯頑力的概念是,拿一個矯頑力低的磁體和一個矯頑力高的磁體在極性相反時一對頂,第一個磁體可能吸力就沒了,這是矯頑力低的問題。磁鐵可能就沒有磁了,吸力就沒有了,矯頑力高的話,對頂完之后,離開之后兩個還同樣保持原來的性能。在一些高端應用領域,要求矯頑力很高,像電動汽車的應用、航天航空的應用,不能磁鐵在一些干擾下很快就失磁了,就需要用鏑和鋱,現在我們要少用它,而且保持原來的性能,保持一定高的矯頑力,這也是我們今后的研究方向,做了一些工作,而且取得了一些進展。 [11:48:08]
朱明剛:
另一個方面是研究新的更高性能的稀土永磁材料。稀土永磁材料更高的性能是人們不斷的追求,這是沒有止境的,這個工作也是稀土永磁為什么已經經過二三十年的發展還在不斷發展的原因,而且它在國防中的應用也是很明顯的。像我們院,鋼鐵研究總院,國慶閱兵,所有的導彈都是我們提供的永磁材料。 [11:48:21]
記者:
說到永磁材料,除了電動車,我們國家已經把它作為新能源汽車的戰略方向,請問朱教授,我們國家在永磁電機方面現在做得到底怎么樣?比亞迪是龍頭,前段時間說得比較厲害的,現在好象沒有聲了,我們能不能在全球率先走一步,占領技術制高點? [11:49:01]
朱明剛:
這是“十二五”電動汽車發展的方向,有些東西,比如實驗室走向產業,還需要一個過程,不是說實驗室一些研究成果直接就產業化,這確實需要一個過程。 [11:49:03]
記者:
稀土有17種元素,這里面哪一種最緊缺?咱們有沒有估計,目前的稀土能夠用多久?會不會枯竭? [11:49:29]
朱明剛:
鏑和鋱是比較缺的,據說只有咱們國家發現有,別的國家也許有,但是沒有開采或者沒有公布。缺的原因,一個是含量低,再一個是它的開采對環境污染大。要說枯竭的話,我個人感覺,無非是貯量越來越少,枯竭還不好說。比如現在開采的礦,含量5%我開采,3%的我不開采,1%的不開采。假設5%這些開采完了,可能1%的、2%的也會開采。 [11:49:31]
莊衛東:
稀土產業的發展,我們是希望平衡利用,比如鑭和鈰盡可能多用一些,不可能一個發展,別的就不發展了,盡可能要做到平衡。還有環境污染的問題,這是很重要的問題,我們國家在環境治理方面還要做深入的研究,發展循環經濟,將來可以做到循環利用,某些化學原料也要循環利用起來。還有平衡利用,把鈰盡可能多用一些,這就是“十二五”的布局,是我們的出發點。 [11:49:51]
莊衛東:
我們需要用什么樣的材料?比如發光材料,節能燈將來要用LED的材料,這是從另外一個角度布局發展。總體來說是這樣一個趨勢。 [11:49:59]
記者:
現在開采浪費有多大?空間還有多少? [11:51:22]
張安文:
有一些浪費,但是我們還沒有掌握具體的數據,有的收率可以再提高一點,有的回收率已經不錯了,應該說有待提高,或者說提高的空間還很大。 [11:51:42]
記者:
莊教授是做LED照明的,我們家也有用LED,確實很好用,而且比日光燈高效、省電的多,將來推廣起來對節能減排是很好的事情,但是制約方面是價格太高。咱們稀土元素做的LED相對價格還是便宜的,但是比起其他的還是貴,這個貴的原因是什么?主要是因為稀土材料或者稀土元器件的貴,還是LED其他生產工藝比較貴? [11:52:01]
莊衛東:
這是整體的,LED,稀土方面占的比重還是比較小,最主要是前端,國內做不了這個設備,主要掌握在美國和歐洲的手里,他們賣給我們非常貴。還有一些原料,也是很貴的賣給我們,造成了價格很高。隨著市場的擴大,包括國內的研發也在跟進,這些成本都可以降下來,所以LED的燈將來很快就可以降低價格。但有些企業覺得做不了,原來賣40美金,現在賣8美金,當時的投資算了,現在變成了8美金,這對企業有很大的沖擊,但是對市場來說,將來會越來越便宜,將來大家都可以接受。 [11:52:30]
記者:
剛才張秘書長回顧了一下中國稀土研究歷史,很多企業做稀土方面工作的,會跟很多稀土研究機構接觸,能不能介紹一下稀土研究機構在國內的分布情況,他們各自的研究有什么特點? [11:52:42]
張安文:
總的來看,我們國家對稀土的科技攻關,包括產業化技術、工程化技術非常重視,多個五年計劃都有稀土項目或者稀土專項,尤其是“十二五”,我們科技部包括其他部委都有與稀土相關的項目,比如說863、973,包括國家基金委的自然科學基金的項目,包括我們國家自然科學基金委的項目、教育部的項目、中科院的創新工程,包括其他方面,各部委都有。全國從事稀土研究的,上游采礦、選礦,有很多院校在做,尤其是礦業方面的,包括長沙礦業院、稀土院,包括上海的一些研究院。冶煉分離這一塊,我們的北京大學有研究,我們有色研究總院、長春應用化學研究所,中科院包括上海的有機所,包括南方的長沙有色分院,包括很多企業,現在的工廠更多了。冶煉分離這一塊,我們研究水平很高。 [11:53:53]
張安文:
說到功能材料,應該說全國幾乎所有的綜合性大學、理工科大學、工科大學,包括大專,都有很多的材料學院、材料系,中國方面的研究力量是非常突出的,也是非常多的,我們的材料研究,從教育部、中科院,從產業方面各企業研究中心,都在做這個事,我們的四大材料研究水平也還是不低的。 [11:54:08]
莊衛東:
實際上有一個問題,最重要的稀土的應用材料都不是中國發明的,作為科學工作者還應該更加努力,盡可能做一些原創性的工作。我們在發光材料方面,得到了國家的很大支持,做了一些工作,但是這個工作還是不夠,還要繼續去做。至于我們做的水平,已經有的水平,可能打80分,但是希望在原創方面多做一些工作。 [11:54:39]
張安文:
總的來看,我們國家對稀土的科技攻關,包括產業化技術、工程化技術非常重視,多個五年計劃都有稀土項目或者稀土專項,尤其是“十二五”,我們科技部包括其他部委都有與稀土相關的項目,比如說863、973,包括國家基金委的自然科學基金的項目,包括我們國家基金委自然基金的項目、教育部的項目、中科院的創新工程,包括其他方面,各部委都有。全國從事稀土研究的,上游采礦、選礦,有很多院校在做,尤其是礦業方面的,包括長沙礦學院、長沙礦業院、稀土院,包括上海的一些研究院。冶煉分離這一塊,我們的北京大學有研究,我們有色研究總院、長春應用化學研究所中科院,包括上海的有機所,包括南方的長沙有色分院,包括很多企業,現在的工廠更多了。冶煉分離這一塊,我們研究水平很高。 [11:55:07]
張安文:
所以有必要在基礎研究、應用基礎研究方面加大研究的投入,加大人力,而且要攻關。 [11:59:13]
莊衛東:
很多從事稀土材料方面研究的,我個人感覺,很多人不知道市場需要什么,所以這些研究是效率不高的,國家還是希望力求組織起來,根據市場需要進行研究,所以一個是投入不夠,再一個是投入浪費很多。應該把有限的資金利用得更好,如果走錯方向,花了很多精力,可能走得更遠了,反而不利,所以還是要跟下游緊密結合,尤其是跟企業更緊密地結合,才能做出真正用得起來的產品。國外包括日本都聯系得非常緊密的,他們能研究出非常有用的、高效的東西。中國原創的東西比較少,跟我們結合得比較弱有關系。 [11:59:48]
張安文:
一個是重復勞動和低水平的研究應盡量減少,另一個在原創的技術上,一定要有一些非共識的項目。國外做我們也可以做,但是永遠出不了自己獨創性的、原創性的技術和專利,我們有不同的技術路線,不同的學術思想,甚至不同的學派,都要鼓勵有更多的學術方面的不同的學術思想、不同的技術路線出現,同時要鼓勵創新,寬容失敗。大家都想,我這個東西兩三年就出來,是很難的,一些重大課題,沒有五年、十年甚至更長的時間是很難取得成績的,一個人可能要一輩子做這件事,才能夠做得出來,尤其是重大的,我們在這個問題上有點浮躁,有點急功近利,這個東西絕對沒有短平快。 [11:59:52]
朱明剛:
剛才記者也提到了,作為以后的宣傳,在稀土研發方面,包括人才培養,包括以后的青年學者投入這個行業,在稀土材料的研發和應用方面,將來是主要的方向。作為新材料來講,剛才兩位專家也說了,我們原創性的比較少,其實作為新材料的應用,可能有很多未知的東西需要探討,它的新的功能和特性,舉一個例子,作為稀土永磁,研究方向是平衡利用,將來的研究方向就是因需定制,根據不同的需要。過去一說就是磁能機、矯頑力、剩磁,就是三種指標,給外界的印象,怎么總是這個東西的研究,實際上在不同的應用,比如力學特性、抗沖擊特性、高溫特性,我們都知道,作為一些穿甲彈,打進去之后,所有的東西都碎了,它就要求你進去還能往里走,這就是特殊的應用,這方面外界國家需要大量的人才,還需要很多工作要做,而且在不同的應用領域,包括錫箔材料、高頻的錫箔材料,將來的應用還是很大的,比如磁制冷材料、發光材料、貯氫材料,都需要有新的材料出現,比如電池,也需要新的東西,這都需要后續的人才不斷地往里投入,下功夫踏踏實實地做一些實際的工作。 [11:59:57]
記者:
有報道稀土越來越緊俏,競爭也很激烈,有沒有學者在研究可以替代稀土的材料,有沒有這種可能找到一些替代的材料? [12:00:06]
朱明剛:
這方面的工作,確實有些國家在做,尤其是日本在這方面做了很多,他們大概用了五、六年的時間,美國也做了一些調研。但是目前得到的結論來說是不可替代的,尤其是一些特殊的材料,是不可替代的。比如在稀土永磁材料當中目前絕對是不可替代的,包括一些重稀土,做了一些工作,但是有些東西很難替代。 [12:00:46]
張安文:
稀土是一個很重要的行業,尤其是跟它相關的中下游的產業,完全是綠色產業,我們希望變成綠色產業,稀土和它相關的產業,是朝陽產業,一定有很大的發展空間。另外稀土的應用,一定會使我們的生活變得更加美好,使我們的世界更美好。當然,我們也要解決稀土發展中存在的一些問題,我們的稀土產業發展前景還是非常樂觀的、光明的。 [12:00:55]
主持人:
今天我們這個發布會到這里就結束了,接著張老師的話,我想媒體朋友們以后會更加關注稀土的問題,對于稀土更加了解。正如張老師所說,稀土已經從生活中的味精變成維他命和骨架,對生活的作用越來越大,但是在加入WTO的過程中,要遵守這個規則,在不斷博弈的過程中要我們要提高自己的真正的產業,以后要從出口原料逐漸轉化為出口材料,這樣稀土在科技發展這個背景下運用得更加廣泛,這才是未來發展的趨勢。非常感謝各位媒體的朋友們,下一次面對面的時候,有緣再見,也非常感謝各位專家非常詳細和盡心盡力的介紹。謝謝你們,今天的活動到此結束。[12:01:30]
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