中国又发现新矿物，战略性关键金属“Nb”，或将解决卡脖子大难题

近日，中国在内蒙古发现铌金属矿，引起各界关注。

有趣的是，金属铌的名字正好是“Nb”，这一特别的谐音，似乎也预示着这种金属将发挥重要的战略作用。

有人说，拥有此种矿物后，许多“卡脖子”的技术难题将不攻自破！

事实当真如此吗？让我们一探究竟。

在探究这个问题前，咱们不妨先聊聊什么是铌。

这是一种稀有的金属元素，展开元素周期表，数到原子序数41，便能找到铌的身影。铌的元素符号是“Nb”，相较于其他元素，这个名字尤为特别，足以令人会心一笑。

实际上，铌也没有辜负这个名字，因为它同时拥有着超强的物理与化学性质。

就物理性质而言，铌的熔点很高。通俗一点来说，就是耐高温。根据实验，只有在温度超过2000度的时候，铌才会从固体变为液体。而这种属性，将会在工业生产中发挥重要作用。

除了能耐高温外，铌在低温状态下的表现也令人惊艳。

只要温度降低到一定程度，铌就会慢慢显现出超导特性。所谓超导特性，主要指的是导电能力。在这种特性的加持下，材料不仅可以实现零电阻，还能完全抗磁，堪称无敌。更难得的是，铌不仅具有超导特性，而且是同类元素中表现最好的那一个，开发潜能极大。

近年来，挖掘元素中的超导特性，是各国科研界的重点任务之一，可见铌的珍贵。

除此之外，铌的化学性质也尤为特殊，倘若用两个字来概括，那就是稳定。

一方面，铌在常温下状态稳定，不会和大多数气体发生化学反应，另一方面，铌在高温下生成化合物，而这些化合物具有超强的耐腐蚀性，甚至连王水都无法腐蚀它们。

在工业生产中，稳定的化学性质尤为难得，这意味着铌能够被应用于多个领域，如钢铁、医疗、电子与航空航天等。

举个最简单的例子，在生产钢铁时，只要加入0.03%-0.05%的铌，就能极大增强钢铁的抗高温氧化性与耐蚀性。经过铌“改造”的钢铁，不仅更具韧性，而且更容易成型，焊接性能也将获得质的提升。

由此可见，铌的确是一种宝藏元素。那么，中国的铌金属矿又是如何被挖掘出来的呢？

其实，中国科学家发现的是一种全新的硅酸盐矿物。

这种矿物整体呈黑棕色，有的是板状，有的是柱状，蕴含着丰富的金属元素。在这些金属元素里，铌的含量尤其高。因此，只要经过适当的加工，人们便可以从这种矿物里提取出铌元素。

想要发现这种金属矿并不容易，需要历经重重关卡，每一步都不能出错。

首先，要选择一个具有潜力的勘探地点。

中国疆域辽阔，地大物博，想要利用有限的勘探资金，开采出新的矿物，就必须抓住重点。于是，科研人员将目光锁定在了内蒙古包头市，因为这里有举世闻名的白云鄂博矿床。

白云鄂博矿床里共有170多种矿物，种类丰富。不仅如此，这里的矿物图鉴还在不断扩充，近年来，约有16种新矿物发掘于此地。

事实证明，中国科学家们的判断完全正确。历经漫长的挖掘后，人们惊喜的找到了第17种新矿物，那就是铌金属矿。

但是，光挖出来还不够，接下来还需要进行一系列复杂实验，才能确定新矿物的真正价值。

拿到新矿物后，科学家们要做的第一件事，就是分析它的化学成分。

在这一过程里，电子探针设备将发挥关键作用。所谓电子探针，实际上是高能聚焦的电子束，这根探针将深深“扎”进矿物里，分析出这种矿物所蕴含的化学元素，并且解析出化学式。通过这一步，铌金属矿揭开了神秘的面纱。

看着仪器所显示的分析报告，科学家们按捺住心中的激动，连忙进行下一步，那便是解析矿物晶体结构。

只有通过晶体结构检测，才能正式确定这是铌金属矿。

为此，科学家们利用聚焦离子束，切割出了一个矿物颗粒，并将其放在仪器上，用X射线穿透颗粒晶体，弄明白其中的结构。经检测，该矿物属于四方晶系，而四方晶系实际上是原子的一种排列方式。

至此，科学家们已经弄清楚了矿物的基本情况，大致断定了这就是罕见的铌金属矿。

但是，他们不敢有半刻松懈，因为按照惯例，发现新矿物后，各国要向国际矿物学会提出申请，通过审批，才算“锁定”这种矿物。

而想要通过审批，则需要准备更多的材料。随后，科学家们马不停蹄，对铌金属矿展开了光谱分析与物理特征检测，最终形成了一份完整的铌金属矿“档案”。在这份特殊的档案里，中国给这种全新的矿物起了一个响亮的名字，那便是铌包头矿。

铌是矿物的主要组成元素，而包头则是发现地点。短短四个字，便对新矿物进行了精准概括。随后，科学家们提交报告，便算是大功告成。

可见，为了找到铌包头矿，科学家们可谓是费尽苦心，一路披荆斩棘，这才有了收获。但是，无论如何辛苦，在科学家们看来，这些付出始终是值得的。

原因非常简单，有了铌包头矿后，中国的工业水平势必更上一层楼。

铌包头矿到底有着怎样的魔力，又会产生哪些积极影响呢？

实际上，铌包头矿的影响可分为两个层面：

一来，铌包头矿将增加我国的铌储备，成为中国工业发展的坚实后盾，二来，在铌包头矿的帮助下，中国将攻克许多“卡脖子”的技术难关。

咱们首先来聊一聊铌储量，其实，铌之所以珍贵，不仅是因为用途广，性能强，更是因为储量极为有限。

根据美国地质调查局所公布的数据，铌在地壳中的含量仅有0.002%，极其稀少。调查结果表明，整个地球的铌储量也只有430万吨。在资源有限的前提下，各国的资源竞争也日益激烈，多重因素叠加，令铌成为了毫无疑问的战略金属。

除了储量之外，资源的分布位置也尤为关键。在这一点上，巴西占据了绝对优势，巴西的铌储量高达410万吨，占全球总量的九成以上，堪称一骑绝尘。尽管如此，世界各国也始终没有放弃探索，渴望发掘出新的铌资源。

此次，中国找到铌包头矿，便是为本国的铌资源探索注入了一剂强心针。

随着铌包头矿的持续开发，中国的铌储量势必增加。尽管官方仍未公布具体的开发数据，但可以确定的是，铌包头矿潜力无穷。而一旦铌储量增加，便保障了我国的资源安全。有了丰富的铌储量作为后盾，中国工业的整体实力将获得显著提升。

除了宏观上的积极影响外，铌包头矿的出现，还将促进具体的技术革新。而这场由铌所带来的技术革新，将如同风暴一般，席卷各行各业。

比如，铌将在航空航天领域做出巨大贡献。

一直以来，如何持续提升零部件的耐热性，始终是航空航天领域的一大难题。现如今，中国有了更多的铌资源，这个问题将得到有效解决。

只要能提炼出高纯度的铌，就能生产出耐热性能更强的“热强合金”，这种合金可以制作耐热部件。而这种部件，将被广泛应用于战斗机、飞船与火箭之中。

不仅如此，铌还能助推中国的核能发展。

近年来，清洁能源成为了全球关注的焦点，也指引着未来的方向，而核能正是备受瞩目的清洁能源之一。但是，核能的发展条件苛刻，存在着诸多技术难题。比如，想要发展核能，使用核燃料，就得建立原子能反应堆，而适合搭建反应堆的材料却并不好找。

万幸的是，铌恰好符合全部条件。

铌不仅耐腐蚀，熔点高，而且热导率极好。面对热中子时，铌的捕获截面很低，所谓捕获截面，实际上指的是热中子被拦截的概率。简单来说，捕获截面越低，就意味着热中子能爆发出越大的能量。

因此，铌正是构建反应堆的不二之选。有了铌的帮助，中国的原子能工业也将迎来新的突破。

除此之外，铌还将在电子工业与超导工业领域大展拳脚。

就电子工业而言，无论是红外线，还是激光技术，抑或是电容器，处处都能找到铌的身影；就超导工业而言，超导发电机与超导磁储能器的升级换代都离不开铌的助力。目前，最重要的超导材料就是铌合金，可见其地位。

铌包头矿凝聚着中国一代代科研人的探索与努力，展现了中国地质探勘事业的卓越成果。与此同时，铌包头矿的出现，也为中国工业添砖加瓦，提供了新的动力。未来，铌包头矿一定会带给我们更多惊喜。

参考文献：1、郑果. Nb 微合金化和含铌钢的发展及技术进步[J]. 商品与质量, 2020, (14):73.2、中国冶金百科全书 有色金属冶金[M]. 北京：冶金工业出版社, 1999.01.