接替“哈勃”的太空望远镜竟由它做成主镜
发布时间:2018-07-06 10:51:23   来源:   评论 参与

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  “詹姆斯·韦伯”太空望远镜。

  在媒体的报道里,介绍美国“哈勃” 太空望远镜的接替者“詹姆斯·韦伯”太空望远镜时,人们惊奇的发现,韦伯望远镜的主镜并不是由玻璃构成,而是由18块铍镜拼接而成,而作为人类最重要的10种战略贵金属之一的铍金属,这种国防尖端材料第一次走进了大众视野。其实,含有铍金属的矿石在古代早已被发现,军事专家告诉记者,纯粹的铍有剧毒,是国际上公认的超级致癌物质,但是自然界中的铍化合物却没什么毒性,而且还美丽异常,在古代,人们主要做将其化合物(铍铝硅酸盐)作为绿色宝石使用,由于它翠绿晶莹、光耀夺目,深得古代贵族的喜爱,并被命名为绿柱石,其中的极品是猫眼石,随着光线强弱方向的变化,宝石里的猫眼线一会儿张开,一会儿闭合,是珠宝中稀有而名贵的品种。随着科技的进步,科学家在研究绿柱石的构成发现,绿柱石里含有一种从未发现过的金属元素,并被命名为“铍”(读pí Beryllium)。

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  在早期,铍金属的生产规模很小,直到二战结束以后,铍的产量才有所增长。据资料介绍,2015年全球铍矿(折合铍金属)产量仅约349吨,美国产250吨左右,我方产50吨左右,前苏联的哈萨克斯坦产量为40吨左右。纯金属铍的贸易十分敏感,特别是纯度较高的金属铍一般不公开发售。美国只向特定国家出口纯金属铍,外国公司未经美国同意,不能将原产于美国的金属铍卖给其他国家。哈萨克斯坦是原苏联唯一生产金属铍的国家,苏联解体前,每年铍的产量约170至190吨,居世界第二。苏联解体后,产量大幅下降,主要向我方出口铍矿石。

  铍的密度与镁相似,约为铝材的2/3,其刚度却与重金属钨相当,约为铝材的4倍, 熔点约1283度,且当温度发生数百度的变化时,铍金属制成的部件仍能保持原来的尺寸不膨胀和收缩,氧化铍陶瓷熔点达2570摄氏度,并具有很高的导热性,几乎与紫铜纯铝相等,主要用于高级耐火材料和原子能反应堆,以及各种大功率特种电子器件和集成电路散热元件上。铍青铜是性能最好的铜合金,在受到冲击时不产生火花, 作为各种高级弹性元件、换向开关、电接触器、插接件、微电机和耐磨零件。据资料介绍,铍青铜是我国鱼雷的关键材料,早期铍青铜弹簧是鱼雷控制射击深度的关键元件,现在的我国生产鱼-1X和鱼-XB某型高速电动鱼雷上,推动鱼雷螺旋桨前进的电机上关键材料——铍青铜电刷,是目前唯一的材料选择。

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  (头条网)军事专家告诉记者,铍的光学反射率较高:可见光反射率50%,紫外线反射率55%,红外线反射率为98%; 在镀金后反射率还将进一步大幅提高。并且铍的密度也比碳化硅轻,因此铍及铍铝合金被公认为是空间光学系统最理想的光学材料,其加工工艺被欧,美,俄等国家视为绝密,严禁向我国出售技术,成品。我国一方面在不断完善综合性能虽略差于铍镜,在安全无毒的碳化硅光学材料制造工艺外,也在同时研究铍镜的制作工艺,但大尺寸生产工艺还未完全突破,目前应用仅限于小尺寸镜片,主要用于激光武器等光电器件的的反射镜上,也就是说在新一代激光武器的研制中,铍材料就是一切的基础。

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  据介绍,铍还是世界上精度最高的转子陀螺仪——静电陀螺仪的最关键材料。静电陀螺仪使得核潜艇修正定位误差的时间间隔,由原来的 4天延长到40天以上,它是目前最高精度等级的惯性导航设备。在静电陀螺仪的高真空球形腔里,在静电的悬浮下作每分钟数万转高速旋转的中空金属转子,其材料就是空心铍球。我国早在上世纪60年代就开始研究静电陀螺仪,但一直采用铝合金作为转子材料,由于球形空心铝合金转子的品质难于满足高精度静电陀螺仪对它的要求,精度迟迟上不去,致使我国静电陀螺仪正样机立项研制中断长达10年之久。

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  直到1999年,我国西北稀有材料研究院利用高真空等静压成型工艺研制出RJY-40级铍棒材,并采用国产铍棒材作为球形空心转子材料,才于2005年研制成功国产静电陀螺仪,使其定位精度达到了国际先进水平,并成为世界上第四个独立研制成功,第五个装备核潜艇用静电陀螺仪的国家。据资料披露,我国最近在新疆发现特大铍矿床,累计探明铍矿石的远景储量为4183万吨,居世界第一。

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(责任编辑:qinqin)

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