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第71卷第3期Vol.71No.3

地质论评GEOLOGICALREVIEW

2025年5月May,2025

锆一铪材料的军事应用前景分析

卢俊杰），春兰1），孔凡全1，2），刘时桥1，2），王金丽1)

WWW.

1)中国地质调查局海口海洋地质调查中心，海口,571127；/georev

2)大数据与决策实验室，长沙，410073

内容提要：笔者等深人探讨了锆一铪材料在航天、核工业和装甲防护材料领域中的应用潜力，强调其高熔点、优

异的耐腐蚀性和热导性等特性,这些特性使其成为这些领域中极具价值的材料选择。特别是二硼化锆和二硼化铪

材料因其在极端高温环境下的稳定性,被广泛用于高超音速飞行器和航天器的热防护系统中。锆合金在核反应堆

中因其低中子吸收截面和耐腐蚀性成为理想的结构材料。

关键词：锆一铪材料；军事应用；核工业；装甲防护

随着全球对锆一铪资源需求的不断增长,锆一基于以上背景,笔者等将详细介绍锆矿的类型

铪材料因其独特的物理化学性质和在军事应用中的和分布,并重点分析其产物在耐高温、耐氧化、高硬

巨大潜力，正受到广泛关注（罗新文和罗方承，度和高性能等军事应用中的潜力。通过系统的研究

2009）。中国作为锆矿资源的主要进口和消费大和分析,旨在揭示锆矿在新兴军事技术中的应用前

国,正面临资源安全的严峻挑战。锆一铪材料不仅景,并为锆矿未来的发展前景提供理论建议和技术

在航空航天、核工业及装甲防护等军事关键领域中分析。

展现出重要的应用前景,其独特的高熔点、高密度和

1�中国锆矿资源概况

优异的耐腐蚀性能也为新型军事技术的发展提供了

重要支撑（王旭峰等,2012）。因此,在全球战略资中国的锆矿资源分为砂矿和硬岩矿两大类型。

源竞争加剧的背景下，如何合理配置锆矿资源，推动砂矿床主要包括海滨砂矿和冲积砂矿，硬岩矿则以

锆一铪材料的研发与应用,成为保障国家安全和促脉矿为主。根据区域分布，中国的矿资源主要集

进军事技术进步的关键课题（张振芳等,2019)。中在内蒙古和海南地区。内蒙古的锆矿资源主要为

锆(Zr)和铪(Hf)通常以约36：1的比例共存碱性花岗岩型矿床，占全国矿储量的约70%（熊

于锆矿中，自然界中并没有单独以铪为主的矿物存

在（HoskinandSchaltegger，2003）。作为周期表中为滨海砂矿，占全国砂矿储量的67%，占全国资

的相邻元素,锆和铪因其独特的化学和物理性质,在源储量的19%（刘梦庚等，2006）。这些资源由于选

现代材料科学和工程技术中占据重要地位。两者在矿技术困难和开采成本高，目前尚未得到有效开发

电子结构和化学行为上高度相似,均表现出高熔点、利用。此外,山东半岛、福建省等沿海区域也有一定

高密度和优异的耐腐蚀性能，使其在极端环境中的量的砂矿资源分布，但规模相对较小（孙宏伟等，

表现尤为出色（Hevesy，1925）。具体而言，锆和铪2019)。

的化学性质如抗氧化性和化学稳定性，以及物理性在全球锆矿资源的分布中，中国的锆矿储量相

质如熔点（分别为1855°C和2233°C）和密度（分别对有限,仅占全球锆矿储量的0.68%,约72kt。具

为6.52g/cm²和13.31g/cm²），在各种严苛应用条

体数据表明，中国的锆矿资源主要集中在内蒙古自

件下具有显著优势（Nielsen，2000；Rpnningand

治区（约占全国锆矿储量的70%），其他地区如辽

Tang,2024)。