在河北廊坊科技園，一款為無人機和商務(wù)機而設(shè)計的航空發(fā)動機正在進行150小時試車，考核發(fā)動機在各種狀態(tài)下技術(shù)性能和可靠性及壽命等綜合指標(biāo)。

為了防止熔化，工程技術(shù)人員把每一片葉片都制作成空心，中間還設(shè)計了一個精密而復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)帶走的熱量，可以在1/20秒、甚至更短的時間內(nèi)燒開一壺水。但是在1700度的高溫之下，普通金屬還是不夠耐熱。生產(chǎn)單晶葉片，離不開一種珍貴的稀有金屬-錸。

在成都航宇超合金技術(shù)有限公司，我們見到了單晶葉片生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的金屬——錸。這是人類發(fā)現(xiàn)最晚的天然元素，因為發(fā)現(xiàn)者是德國化學(xué)家，因此以萊茵河的名稱命名為錸。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小，比鉆石更難以獲取。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的報告，全球探明的錸儲量僅為2500噸左右，錸的價格跟白金的價格相仿，一克大概需要兩三百塊錢。

中國發(fā)現(xiàn)超級金屬錸 此前美國一直處于壟斷地位

能夠提純錸金屬的，是成都航宇超合金技術(shù)有限公司的母公司，這是一家上市的礦業(yè)公司。2010年，這家公司在其下屬的陜西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區(qū)礦山中斟探到錸，儲量達到176噸，約占全球儲量的7%，僅次于智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。近年來，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，錸消費量的年均增長率為3%，雖然價格不菲，卻一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

為了找到獲得更多的錸金屬，成都航宇超合金技術(shù)有限公司通過與湖南有色研究院的合作，用一年多的時間攻克了技術(shù)難題，實現(xiàn)了錸的提純。但是坐擁這樣的稀缺資源，張政和股東們卻發(fā)現(xiàn)這種稀有金屬在國內(nèi)卻幾乎沒有銷路。

無奈之下，他們把眼光轉(zhuǎn)向國際市場，希望用資源換技術(shù)的模式，尋求與國外這類合金制造企業(yè)的合作。

成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長 張政：每一家都希望跟我們簽長協(xié)價，我們只要生產(chǎn)出來他們就要，但是因為這項技術(shù)，所有掌握這個單晶技術(shù)的國家的企業(yè)，都受制于美國的一個法律，是不得參與技術(shù)合作的。

美國是最大的錸金屬消費國，控制著全球銷售市場，一直處于壟斷地位。由于錸可以廣泛應(yīng)用于噴氣式發(fā)動機和火箭發(fā)動機，全球約80%的錸用于生產(chǎn)航空發(fā)動機，其在軍事戰(zhàn)略上有重要意義。為了維持在航空工業(yè)的優(yōu)勢地位，美國和其它一些西方國家常年針對中國進行材料和技術(shù)封鎖。英國的航空發(fā)動機巨頭羅爾斯羅伊斯雖然在中國投資建廠，但是對中國員工層層設(shè)防，既便當(dāng)時已經(jīng)在公司工作了七年的宋陽，也從來沒有機會接觸其核心技術(shù)。

成都航宇超合金技術(shù)有限公司副總經(jīng)理宋陽：它有一些區(qū)域是限制中國人進入的，他們不希望這樣的一些技術(shù)機密，被中國所了解和掌握。我相信這不光是對于我個人，對于很多在外企航空企業(yè)工作的中國人，可能都會經(jīng)歷這樣的一個比較尷尬的一個時刻。

越是封鎖，就越說明航空發(fā)動機的戰(zhàn)略重要性，就越需要突破。當(dāng)宋陽在上海立下這一志愿的時候，遠在千里之外的西安，礦業(yè)公司董事長張政也拍板做了一個重要的決定：自己生產(chǎn)用于航空發(fā)動機的單晶渦輪葉片。

成都航宇超合金技術(shù)有限公司董事長張政：自己想辦法去解決這個技術(shù)，因為我不想只作為一個元素的供應(yīng)商，而且這樣稀有的一個元素，我們把它供應(yīng)給海外的這些企業(yè)，而對中國毫無幫助。

延伸閱讀

中科院質(zhì)疑哈佛大學(xué)研究成果 相同實驗條件下未獲得金屬氫

2017年8月30日訊，新華社合肥8月30日電(記者　楊丁淼)記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，該院固體物理研究所兩科研團隊針對今年初哈佛大學(xué)稱高壓下發(fā)現(xiàn)金屬氫的科研成果發(fā)表了不同看法，即在相同的實驗條件下，并未獲得氫金屬化的證據(jù)。相關(guān)科研成果發(fā)表在最新一期的國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。

今年初，美國哈佛大學(xué)研究人員在《科學(xué)》上發(fā)文，聲稱在高壓下發(fā)現(xiàn)了金屬氫，轟動科學(xué)界。而在此之前，世界上還從未出現(xiàn)金屬氫的樣品。

來自固體所極端環(huán)境量子物質(zhì)中心的兩位“外專千人計劃”專家尤金·格列戈良茨和亞歷山大·岡察洛夫領(lǐng)導(dǎo)的團隊各自用充足的實驗事實和比較研究認為，哈佛大學(xué)研究人員文章中的壓力標(biāo)定、金屬化證據(jù)和所揭示的金屬氫特征等均經(jīng)不起推敲，難以自圓其說;固體所科研人員利用同樣的實驗條件和壓力標(biāo)定方法所校準的實際壓力只是達哈佛大學(xué)科研人員聲稱壓力的一半，并且在此壓力下，前人所得出的實驗結(jié)果都沒有發(fā)現(xiàn)氫金屬相的存在。

據(jù)介紹，關(guān)于超高壓的實現(xiàn)和測量一直是超高壓實驗中并存的兩個關(guān)鍵問題，尤金·格列戈良茨研究員帶領(lǐng)的團隊在過去5年間進行了上百次超高壓實驗，在與哈佛大學(xué)相同尺寸臺面的金剛石壓力裝置下，有30次做到了300萬倍標(biāo)準，而這已經(jīng)是最高值，不可能達到哈佛研究團隊所說的近500萬倍標(biāo)準大氣壓力。

對哈佛發(fā)表成果中氫的“金屬化”的重要證據(jù)之一——展示樣品具有強烈反射的金屬光澤，尤金·格列戈良茨與合作者通過對比研究發(fā)現(xiàn)，哈佛大學(xué)的工作可能在較低壓力下就已失去氫樣品，因為隨著壓力的增加，樣品腔會不斷縮小，氫樣品會不斷擴散至金剛石和封載樣品的金屬墊片中。這導(dǎo)致哈佛團隊未能提供氫存在的譜學(xué)證據(jù)，也使展現(xiàn)出來的樣品金屬光澤跟周圍的墊片光澤沒有區(qū)別。

亞歷山大·岡察洛夫與合作者重新檢驗比較哈佛團隊聲稱的金屬化的反射率數(shù)據(jù)后表示，該光學(xué)特征結(jié)果并不是來自于氫樣品本身，“由于哈佛大學(xué)研究者未能提供氫從氣態(tài)連續(xù)演化到原子金屬態(tài)的詳細過程和路徑，因而他們的觀察結(jié)果與氫性質(zhì)的轉(zhuǎn)化沒有必然聯(lián)系”。

80年前，固態(tài)分子氫被預(yù)言在高壓下分解成類似于堿金屬的單原子金屬。亞歷山大·岡察洛夫指出，“我們對氫在高壓下金屬化深信不疑，但并不意味著所有聲稱在更高極限壓力下實現(xiàn)氫金屬化的報道都值得信賴”。

實際上，在過去近二十年的時間里，包括美國華盛頓卡內(nèi)基研究院地球物理實驗室、哈佛大學(xué)和德國馬克斯普朗克化學(xué)所等單位聲稱合成“金屬氫”的報道已有6次之多。然而，尤金·格列戈良茨認為，“氫的金屬化問題從來就沒有真正解決，仍需要等待將來完成”。