近日,中国正式宣布,为维护国家安全和利益,决定对镓、锗相关物项实施出口管制,而这反击,可以说直接击中了美国的软肋!

中国对美祭出大招,禁止镓材料出口,美军雷达将面临停产危机

镓元素是什么

镓元素在元素周期表中处于第四周期ⅢA族,纯镓的熔点很低,仅为29.78℃,然而沸点却高达2204.8℃,在夏季大部分呈液态存在,置于掌中即可熔化。

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法国学家布瓦博德朗在研究同族金属元素的谱线规律时,发现铝和钢之间缺一金属,后于1875年在闪锌矿(ZnS)提取液里发现新的紫光谱,从而发现了镓。实现了门捷列夫1869年的预言。

布瓦博德朗以电解 Ga (OH)3的 KOH 溶液,得到 1克镓(即“类铝”)。布瓦博德朗为了纪念法国,就以法国古称“高卢”了纪念祖国---来命名,将其定名为镓( Gallium),元素符号记作“Ga”。

镓在地壳中的分布量为百万分之一五,在自然界中几乎不形成它本身的矿物。惊主要共生于铝土矿中,约占铝土矿的十万分之一到万分之三。

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镓作为一种良好的超导材料,以镓金属为基体制备的一系列化合物,如半导体材料、光学电子材料、特殊合金、有机金属材料和新型功能材料等,是通信、军工、航空航天、新能源、医药等高新技术领域重要的基础材料之一,是我国抢占战略高地的关键,也是我国积极发展集成电路、信息网络、新能源等新兴产业的主战场,它最为人熟知的就是氮化镓和砷化镓,这是当今世界最先进的有源相控阵雷达的核心材料。

镓是雷达技术中的核心材料

雷达技术共经历了3代的发展,分别是机械扫描雷达,有源相控阵雷达,数字雷达,与机械扫描雷达通过旋转天线使雷达波束转动不同,相控阵雷达为改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,因为天线为相控阵形式而得名。

相比机械雷达,相控阵雷达的反应速度、更新速率、多目标追踪能力、分辨率都有极大的提升。目前世界主流采用的乃是砷化镓有源相控阵雷达,而中国不同,中国要领先世界2代之巨,中国雷达设备都是采用的更为先进的氮化镓有源相控阵雷达,如今更是升级到了2.0版本,而在一些先进设备上更是采用了数字雷达技术(全球仅中国掌握)。

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氮化材料加持的 T/R 组件比确化的 T/R 组件更具优势。比如它的熔断温度最高可以达到 1700 度,这个温度是确化的 3 倍,这让相控阵雷达具有更高的功率,更长的工作时间,其次它的禁带带宽是3.4eV,是确化嫁的3倍,能量密度更是确化家的10倍。这能力在T/R组件上的表现不是简单的加法,而是乘法。氮化嫁几乎在所有的技术指标上均大幅超过了砷化家,当然也有超出不多的,比如模块效率确化 T/R 组件的模块效率为 30%左右,氮化 T/R 组件的模块效率能够达到 48%。

中国为什么可以在雷达技术上一骑绝尘,就是因为镓材料是中国垄断的,全球产量96%来自中国,2020年全球原生镓产量327t,其中中国生产317t,占97%;俄罗斯、日本、韩国产量分别为5t、3t、2t。

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中国禁止出口,美军雷达将面临停产危机

可以说,如果中国禁止镓材料出口,对于美国来说是一记重创,美军雷达将面临停产危机,军用雷达是获取陆、海、空、天战场全天候、全天时战略和战术情报的重要手段之一,是防天、防空、防海和防陆武器系统和指挥自动化系统的首要视觉传感器。它不但可以预警、截获、跟踪、识别、引导拦截空中、海面、地面和外空的目标,而且具有依靠空中或外空平台对地面大面积内的目标成像的能力。

可以说,有了雷达,有了雷达,战斗机能够在各种气象条件下追歼敌机;轰炸机能够精确地搜索,并对准机组人员看不见的目标投放武器:水上飞机能够发现暴露于海面的潜水艇。而导弹也能更加精准命中目标。

中国对美祭出大招,禁止镓材料出口,美军雷达将面临停产危机

中国对美军最大的优势之一,就是雷达,中国得益于先进的雷达技术,可以发现美军的隐身战机,但是美军的雷达技术目前还不具备发展中国隐身战机的能力。

不止美军雷达,美国的军工企业都将遭遇危机,中国出口全球的有近95%是被美国采购走了,据美国地质调查局数据 (2011-2022年MineraCommodity Summaries) ,2010-2021年美国进口确化金属镓3880t,接近同期全球原生镓产量总和 (4125t) ,可以看出,中国原生镓出口比例几近100%。

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不仅是美军工企业,美国在芯片领域的前沿研究也将遭到重创,氧化镓是能承受高温高电压的第四代半导体材料,可能会引领新的芯片技术并带来一场革命目前,氧化镓被称为“半导体天空中的新恒星”,作为一种新兴的功率半导体材料,凭借其比第三代半导体材料碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 更宽的禁带以及优异的发光特性,在高功率、光电子器件领域的应用优势愈加明显。而随着中国禁止镓材料出,美国对于氧化镓的研究也将面临停滞。

随着美国对中国的制裁和打压不断加重,中国自然不会坐以待毙,中国此次对镓、锗相关物项实施出口管制,可以说是直击美国软肋。美国就算拥有再先进的镓技术,在没有了镓材料进口之后,也是无计可施。

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