神奇的新材料与高新技术系列讲座第一讲——稀土材料与高新技术

10月23日晚19:00,由中国科学院科普演讲团带来的名为“稀土材料与高新技术”讲座在中国科学院大学(下简称“国科大”)玉泉路校区阶一2教室举办,此次讲座由中国科学院大学团委主办,中国科学院大学学生会承办,主讲人是中国科学院应用研究与发展局副总工程师、材料科学高级工程师王宁寰先生。

“什么是材料?”讲座伊始,王先生就“材料”一词向听众发出提问。“可以利用的物资就叫做材料。”材料在近现代社会发挥着不可或缺的作用。沈阳中科院金属研究所首位所长、中国著名材料科学家李熏在英留学期间正值二战,当时飞机主轴断裂问题使很多人一筹莫展,为了找到原因李熏进行了大量实验,最终发现钢铁中不起眼的氢元素才是罪魁祸首——这些氢原子在飞机运行的过程中不断的聚集,产生的氢气在内外力作用下膨胀,从而导致飞机主轴断裂,这就是氢脆现象。该发现促进了英国“喷火”战斗机的研制,加快了二战胜利进程。材料对社会的影响之大可见一斑。

在绝大多数人的眼中,“科学”与“技术”的异处并不太明显。“科学是探索自然的奥秘、认识世界,本质是怀疑、假设、推理、实验验证和得出结论;技术是改造自然的方法和手段,是改造世界,本质是创造与发明。”王宁寰先生为听众简单介绍了科学与技术的区别,而后为听众介绍了新材料。材料按性质可分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。新材料如复合材料、有机复合纤维材料等,其性能比原有材料要好得多,因此被广泛用于航空航天。现代材料按作用可分为结构材料和功能材料,如用于制造美国AIM-9X空空导弹(俗称响尾蛇导弹)的红外光敏材料就是其中一种。

接下来王宁寰先生介绍了前沿新材料——稀土材料。他首先提到蓄光型稀土自发光材料发明人肖志国,由他发明的无毒、无害、无污染性蓄光型稀土自发光材料在美国“911”事件中拯救了一万余人性命,从此扬名世界,肖志国也被称作“寻找光明的人”。而在这类自发光材料中不可或缺的成分就是稀土材料。稀土元素包括元素周期表中的15个镧系元素以及钪元素、钇元素,其总是在矿物中与其他元素共生。由于它在光、电、磁等方面具有独特的性质,常被用来制作磁性材料。此外稀土在金属材料、医学、陶瓷、农作物、纺织品等领域均有广泛应用,因此被称作“工业味精”。

    在讲述稀土材料时,王宁寰先生对当今稀土资源的破坏表示痛心,同时希望在场的同学将来能够进行更多的科学发明,保护稀土资源。讲座最后,王宁寰先生让在场同学背出稀土元素,很快一位听众就成功回答了问题并获得奖品——中国科学院院徽。至此,本次讲座圆满结束。

 

王宁寰先生进行科普讲座

王宁寰先生进行科普讲座

讲座之后同学回答问题

讲座之后同学回答问题

王宁寰先生向同学赠送纪念品

王宁寰先生向同学赠送纪念品