镍基催化剂 2017年，“铼”再现我国，成功打破西方国家的垄断
铼在航空航天、石油化工等工业领域有着广泛的应用，在军事上更是发挥着极其重要的作用。2017年，我国首次利用自主研发的纯化铼，生产出航空发动机单晶铼镍合金叶片，成功实现了令人振奋的“发动机自由身”。
什么是铼？
铼是一种银白色重金属，化学符号Re，原子序数75，属于元素周期表第六周期第七族过渡金属，于1925年被发现，是最后一种被发现的稳定元素。铼的英文名源于拉丁语，意为“莱茵河”。这个名字背后有一个颇为浪漫的故事。
它是地壳中最稀有的元素之一，据美国地质调查局公布的报告显示，地壳中铼的已探明储量只有2500吨左右。它是所有元素中熔点最高的金属之一，仅次于钨和碳，也是密度最大的物质之一，仅次于铂、铱和锇。同时，它也是所有稳定元素中沸点最高的。
门捷列夫最早预言在元素周期表的这个位置上存在一种未被发现的元素，称之为“亚锰”，并认为这种元素一定是锰的类似物。1914年，英国物理学家亨利·莫斯莱通过原子序数计算，确定了“75号元素”的一些信息。
铼通常被认为是德国人发现的。1922年，柏林大学的年轻化学家沃尔特·诺达克邀请同事伊达·塔克一起寻找铼，两人一拍即合。当时26岁的塔克已经拥有博士学位，是德国第一位在大学任教的女化学家。
两人都以为铼应该是一种非常稀有的元素，可能存在于铂矿和铌铁矿中。然而没想到，铼是典型的分散元素，想要富集起来难度极大。两人研究了好久，却一无所获，心中多少有些失望和郁闷。
幸运的是，此时，匈牙利放射化学家赫维西（）和荷兰光谱学家科斯特（）利用X射线光谱法成功从锆石中找到了铪。
诺达克和塔克深受启发，他们邀请了一位光谱学家一起寻找铼的痕迹。
几年后，1925年5月，三人终于取得了一些研究成果，宣布在铂矿和铌矿中检测到了这种元素。经过几年的朝夕相处，诺达克和塔克坠入了爱河。为了纪念塔克的出生地莱茵河畔，新元素被命名为“铼”。也可以说，这是诺达克写给塔克的一封秘密情书。
1926年，诺达克和塔克终于可以被称为诺达克夫妇了。他们结婚了，这一浪漫的事件将永远载入科学史册。
接下来，诺达克夫妇在铼钆矿和辉钼矿中发现了铼。1928年，他们合作从660公斤辉钼矿中提取出1克铼，将铼呈现给公众。如今，铼的主要商业来源是辉钼矿，其主要成分是二硫化钼，铼含量最高可达0.2%。
经过多年科技的不断发展，铼在现实中已经有很多非常重要的用途。
铼的第一个重要用途是作为生产合金的原料。含铼的镍基铼高温合金是主要用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片和排气喷嘴的高温高温合金。这些合金的铼含量高达6%。
铼的最大单一用途是制造喷气发动机，全球 80% 的铼产量都用于制造喷气发动机。
第二个重要用途是作为催化剂。铼是一种优良的加氢和异构化催化剂，可用于汽油中石脑油的催化重整（铼化工艺）。铂铼催化剂主要用于制造无铅、高辛烷值汽油。
由于铼的稀有性和重要性，导致铼的价格极其昂贵，2008/2009年达到了每公斤10600美元的历史最高水平。
近年来，由于铼回收量的增加以及催化剂对铼需求量的减少，导致铼的价格截至2018年7月已跌至每公斤2844美元，如今其价格在每公斤2300至2500美元之间波动，与铂金价格相当。
打破我国“铼”产品坚冰
据央视网2017年9月3日报道，成都航天高温合金技术有限公司与湖南有色金属研究院合作，成功提纯稀有金属铼，经过一年半的努力，生产出对航空发动机生产至关重要的单晶叶片。
根据美国地质调查局报告，全球已探明铼金属矿产资源量约2453吨，全球基础总储量约10180吨，资源较为丰富的国家有：智利1300吨、美国390吨、俄罗斯310吨、哈萨克斯坦190吨。
该公司2010年在陕西发现铼矿，储量约176吨，占世界铼金属总储量的7%，仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。
公司董事长张政通过国家引智计划组建了一支专业团队，生产的单晶叶片经实验证明，在抗拉、高温耐久性能等方面均达到欧美质量标准，作为发动机的核心部件，其对中国航空工业的重要性毋庸置疑。
航空发动机作为最复杂的机械系统之一，要能在高温、高压、高速、高负荷下工作；并具备功率大、重量轻、寿命长、可靠性高的特点。铼帮助人们解决了发动机叶片在高温高压下容易变形的难题，让人们飞得更快、更远。
我国从20世纪60年代开始从钼精矿焙烧烟尘中提取铼，2017年首次实现航空发动机单晶叶片量产，掌握了高性能含铼单晶叶片制备加工技术，突破了航空发动机用铼提纯加工瓶颈，实现了技术突破。
铼对任何国家来说都是重要的战略物资，工业发达尤其是技术先进的地区，对铼的消耗量都很大，前些年还传出“中国储备了大量铼”的消息，因为铼是发动机研制的必需品。
我国在自主研发航空发动机方面一直面临阻碍，受欧美出口限制，中国对铼的需求一直得不到满足，“好厨子无米之炊”，这直接导致中国发动机研发进展缓慢。
随着国产铼镍合金单晶叶片的生产，国产飞机可以放心使用“中国心”，避免得“心脏病”。
铼仍然是一种稀缺资源
我国虽然仍是世界十大铼资源国之一，但按照储量和消耗速度计算，铼的静态保证年限不超过15年，铼在航空航天、石油化工等领域应用十分广泛，因此目前对外依存度已达50%。
一方面，铼在航空航天领域不可或缺。
随着单晶叶片的更新换代，单晶合金中铼的应用也日益增多。如俄罗斯的ЖС36用铼2%，美国的CMSX-4用铼3%；以美国、CMSX-10为代表的第三代单晶合金，铼含量最高，分别为5.6%和7%；以日本的TMS-138、MC-NG为代表的第四代单晶合金，含铼量分别为5%和4%；以日本的TMS-162为代表的第五代单晶合金，含铼6%。
同时，随着廉价航空公司在全球范围内不断扩张，全球民航市场规模不断扩大，民航发动机数量也将不断增长。由于近期国际关系紧张，军用航空发动机、火箭发动机的需求也将激增。据业内预测，未来10年全球对铼资源的需求将增长一倍以上。
另一方面，由于铼及其化合物具有优良的催化活性，用于石油重整催化剂，需求量也迅速增长。含铼30%的铼铂合金是催化重整过程中的重要催化剂，可大幅度提高石脑油的辛烷值。
2020年，全国人大代表、安徽铜陵有色金属集团控股有限公司副总经理丁诗琪向十三届全国人大三次会议提交了《关于实施稀有分散金属铼国家储备和管控重要战略资源的建议》的提案，让铼再次走入公众视野。
丁主任强调，加强国家储备，掌握重要战略资源，保障重要物资自给，确保国家重大装备关键物资安全供应，刻不容缓。
丁诗琪说：“随着我国航空工业的发展，航空发动机的制造水平和生产量不断提高，在制造过程中需要添加一些特定的金属元素来实现材料的特殊性能。但由于我国航空发动机产业发展才刚刚起步，国内对铼金属等一些稀有、分散金属需求量较小，产业发展受到制约。”
近年来，各国对铼的需求量不断增大，欧洲年消费量由2-3吨增加到近10吨，美国年消费量由20-25吨增加到45-50吨，日本消费量增加到2-3吨/年左右，俄罗斯年需求量在5吨左右。
全球每年50%的铼产量来自智利，美国钼金属公司是全球最大的铼生产商，与智利、墨西哥、哈萨克斯坦等国签订了长期合同，垄断了大部分铼产量。而我国金属铼产能小，产量很低。
丁诗琪介绍：“通过对铜、钼金属冶炼企业的废酸或废灰进行处理，浓缩、净化制成铼酸铵，即可提炼成金属铼。但随着中国金属铼项目的投产，海外金属铼生产厂家也开始低价销售，导致铼价格不断下跌，目前已跌至三年前市场价的三分之一。”
海外企业通过降价等手段，严重挫伤本土铼企业的生产积极性，大部分铼资源被随废渣随意处理，浪费极大。
目前国内航空工业对铼的需求增长缓慢，国内实际铼金属产能约8吨/年，但消耗量只有2吨/年左右，大部分仅供个别研发企业所需。但未来当我们的发动机技术取得突破时，对铼的需求量将大幅增加，到时候铼就会越来越少，到时候如果铼的供应跟不上发动机技术的发展，那就很麻烦了。
结论
国家在不断进步，科学在不断发展，把铼资源获取与储备作为一项长远战略实施，无疑符合我们的发展需要。
同时，加大对航空航天领域的投入，加速相关机械设备的更新换代，提升我国在相关领域的生产制造水平，也是我们未来的关键。
我们的祖国无疑是一个地大物博的国家，我们拥有很多国家不具备的资源优势，所以我们要好好利用大自然赐予我们的宝贵资源，为祖国的建设贡献力量。
我国铼资源总量不高，不足智利的四分之一。当我们没有足够的技术利用铼时，势必会造成铼的出口。如果把铼提纯后卖到其他国家，对我国来说就是很大的损失。我们不能只看眼前的小利润，而应该着眼于发展战略的大效益，保护好我们拥有的稀缺资源。