其搭載的1。5L地球夢發動機，最大功率131馬力，峰值扭矩155牛米，和CVT變速箱搭配動力響應性出色，加速實力“有點猛”。很好地兼顧了動力以及油耗。空間實用的國貨SUV吉利汽車-遠景SUV指導價：7。49-10。19萬9萬元的預算也可以選擇現在火熱的國產SUV車型，它們空間實用，坐姿高、視野也不錯。

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12月6日，中國汽車場地越野錦標賽（COC）廈門站比賽圓滿結束，也是最後一場分站賽，在各組別激烈的決賽搶分大戰中，眾泰T600越野車隊在汽油廠商組中奪得頭籌，車手鹿丙龍奪取該組冠軍，並與隊友徐瑩一起為車隊捧回了廠商杯冠軍殊榮，從而擴大了在年度積分方面的領先優勢，眾泰已經在今年分站比賽中已獲得六連冠，高歌猛進，一步步接近年度總冠軍。

作為本年度分站賽的最後一站，各個車隊之間的競爭日趨白熱化，尤其是之前比賽積分接近的車隊及隊員，比賽前已經是“劍拔弩張”，力爭本站取得更好排名和積分。眾泰車隊隊長楊逵如是向記者說道：“相對來說，我們在汽油改裝組的優勢要大一些，汽油廠商組和奇瑞車隊比較接近，由於總決賽採用雙倍積分的賽制，能否最終獲得全年總冠軍，廈門站比賽顯得尤為重要”。

【場地航拍圖】

【車隊大營】

【眾泰T600戰車】

汽油廠商組

本次比賽最大的變化就是之前因嚴重違規被禁賽的長安CS75車隊，重新回到了比賽。針對COC廈門站比賽形勢的變化，眾泰T600越野車隊對參賽陣容也進行了微調，喬旭與刁志剛攜手出擊汽油改裝組，鹿丙龍回歸汽油廠商組，和徐瑩搭檔。

在6圈的第一輪預賽中，車手們都拿出渾身解數，以求跑出好成績，從而得到決賽中最好的發車位置。眾泰車隊的鹿丙龍和徐瑩不負眾望，以小組第三、第四的成績闖進決賽，一起進入決賽的還有長安CS75車隊的文凡和孟斌。

“我們自身和車輛都調整到了最好狀態，對下午進行的決賽充滿信心”，眾泰T600越野車隊的車手鹿丙龍在決賽前向記者如是說。決賽中，鹿丙龍的表現堪稱“完美”，以絕對優勢力壓長安CS75車隊的孟斌和文凡獲得本組冠軍，其隊友徐瑩獲得本組季軍，獲得本組亞軍的是來自長安CS75車隊的孟斌，同時，鹿丙龍和徐瑩為眾泰T600越野車隊爭得了汽油廠商組的車隊團體冠軍獎盃。

汽油改裝組

眾泰T600越野車隊的喬旭在第一輪預賽中並不順利，他在第三圈的時候賽車出現失誤，賽車在幾處急彎都發生失控打橫，這極大地影響了喬旭的成績，儘管第二輪成績出色，但仍與決賽失之交臂，其隊友刁志剛以小組第三的成績征戰第二天進行的決賽。

6日下午的決賽中，車手刁志剛一人獨自面對其他三位車手的多面夾擊，面對發車位置不力的劣勢，刁志剛仍然奮起直追，最後以微小差距獲得了本小組的季軍，獲得本組冠亞軍的是來自另外兩支車隊的趙向前和童振榮。

作為“主流價值SUV”的眾泰T600，同眾泰車隊一樣，已然成為乘用車銷售市場上的佼佼者，早已進入月銷量“萬台俱樂部”，2016年1-10月份更是實現了94371台的銷量，以月均近萬台的銷量位居自主品牌中型SUV銷量榜首。

而且2016年眾泰汽車推出了更為年輕時尚的眾泰T600運動版，作為在眾泰T600優勢平台上推出的車型，眾泰T600運動版同樣以其年輕時尚又不乏沉穩的外觀、越級的配置在整個市場中還是有着普遍好評，銷量也是芝麻開花節節高。

眾泰T600運動版全系標配10寸中控彩色大屏，內容豐富。而Tye-net智控系統的優勢融入，實現手機操遠程控愛車，娛樂隨行，舒心便利。

此外，眾泰T600運動版還配備了一鍵啟動/無鑰匙進入、紅外夜視系統、腳步感應式電動尾門等尖端科技配備，讓駕乘人員充分享受科技智能帶來的便捷體驗。電動全景天窗、电子駐車系統、前排座椅分級加熱、雙區獨立自動恆溫空調、手機無線充電、方向盤/座椅/后視鏡三項聯動記憶功能、全液晶儀錶盤、定速巡航等帶來更加細緻入微的貼心關懷，讓出行一路無虞。

安全配置方面，眾泰T600運動版同級領先的安全性讓駕乘者無需前瞻後顧，無憂外出。運動版全身大幅採用超高張力鋼板，並在車身關鍵部位進行了強化，安全性進一步提升。在主動安全性方面，T600運動版更將安全防護展現得淋漓盡致，安全配一應俱全。ESC車身穩定系統、HAC上坡輔助系統、前後倒車雷達及360°可視倒車影像等安全配置，與6方位安全氣囊、盲點信息系統、紅外夜視系統、TpMS智能胎壓監測、可選裝的HUD抬頭显示系統等尖端科技配備聯合上演重重壁壘，出色安全，呼之欲出，滿滿自信應對挑戰，盡享出行便利。

而眾泰T600運動版不只是在外觀上吸引目光，在內飾的色彩搭配上，更是可圈可點，整個車內空間看起來既神秘又科技時尚。

眾泰T600運動版擁有的2807mm的傲人軸距，有效保證了車輛的駕乘空間。車內豐富的儲物空間為日常儲物提供了便利，而且後排座椅放倒後進一步拓展了後備箱空間，可以盡情享受眾泰T600運動版帶來的寬適空間。

動力方面，T600運動版提供1.5T及2.0T兩種發動機車型，1.5T渦輪增壓發動機與5速手動變速器搭配出黃金動力組合，最大功率達119KW，最大扭矩達215N·m。更加值得期待的是其2.0T車型，搭配使用旋鈕換擋式6速雙離合或5速手動變速器，最大功率140KW，最大扭矩250N·m，百公里加速只需9.26秒，充分提高了燃油的利用率，更加的節能環保，同時降低了用車成本。眾泰T600運動版，就是這樣讓你既有“面子”，又有“裡子”。

還有值得一說的是，眾泰T600在2015年J.D.power亞太公司發布的中國新車質量研究(IQS)報告，眾泰T600在中型SUV中pp100（每百車問題數）為100，優於中型SUV平均水平（pp100：106），全國綜合排名第13位，位列中型SUV中國品牌第二名。

2016年度COC總決賽將於12月中旬在廣西柳州打響，總決賽將實行雙倍積分制，各組別總決賽冠軍將收穫50分，這也讓之前積分落後並不太多的車手擁有了翻身逆轉的機會，那眾泰T600能否攜勢而來，獲得全年比賽的總冠軍，讓我們拭目以待！本站聲明:網站內容來源於http://www.auto6s.com/,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理

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一 UML類圖

1.1、ReentrantLock 

通過類圖ReentrantLock是同步鎖，同一時間只能有一個線程獲取到鎖，其他獲取該鎖的線程會被阻塞而被放入AQS阻塞隊列中。ReentrantLock類繼承Lock接口；內部抽象類Sync實現抽象隊列同步器AbstractQueuedSynchronizer；Sync類有兩個子類NonfairSync（非公平鎖）和FairSync（公平鎖），默認構造方法使用非公平鎖，可以使用帶布爾參數的構造方法指定使用公平鎖；ReentrantLock可以創建多個條件進行綁定。

1.2、AbstractQueuedSynchronizer

AbstractQueuedSynchronizer：抽象隊列同步器，維護一個volatile int state變量標識共享資源和一個FIFO線程阻塞隊列（AQS隊列）。

protected final void setState(int newState)：設置state值

protected final int getState()：獲取state值

protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update)：CAS設置state值

AQS有兩種共享資源類型：SHARED（共享）和EXCLUSIVE（獨佔），針對類型有不同的方法：

protected boolean tryAcquire(int arg)：獨佔類型獲取鎖

protected boolean tryRelease(int arg)：獨佔類型釋放鎖

protected int tryAcquireShared(int arg)：共享類型獲取鎖

protected boolean tryReleaseShared(int arg)：共享類型釋放鎖

protected boolean isHeldExclusively()：是否是獨佔類型

1.3、線程節點類型waitStatus

AQS隊列中節點的waitStatus枚舉值（java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.Node）含義：

 static final int CANCELLED = 1; //線程被取消

static final int SIGNAL = -1; //成功的線程需要被喚醒
static final int CONDITION = -2; //線程在條件隊列中等待
static final int PROPAGATE = -3; //釋放鎖是需要通知其他節點

二 原理分析

2.1 獲取鎖

2.1.1 void lock()方法

調用線程T調用該方法嘗試獲取當前鎖。

①如果鎖未被其他線程獲取，則調用線程T成功獲取到當前鎖，然後設置當前鎖的擁有者為調用線程T，並設置AQS的狀態值state為1，然後直接返回。

②如果調用線程T之前已經獲取當前鎖，則只設置設置AQS的狀態值state加1，然後返回。

③如果當前鎖已被其他線程獲取，則調用線程T放入AQS隊列后阻塞掛起。

public void lock() {
    sync.lock();//委託內部公平鎖和非公平鎖獲取鎖
} 

//非公平鎖
final void lock() {
    if (compareAndSetState(0, 1))//設置AQS狀態值為1
        setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());//成功設置鎖的線程擁有者
    else acquire(1);//失敗加入到AQS隊列阻塞掛起
}
//公平鎖
final void lock() {
    acquire(1);
}

非公平鎖分析：

//調用父類AbstractOwnableSynchronizer方法CAS設置state值，成功返回true，失敗返回false
protected final boolean compareAndSetState(int expect, int update) {
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);
}
//調用父類AbstractOwnableSynchronizer方法，設置當前線程為鎖的擁有者
protected final void setExclusiveOwnerThread(Thread thread) {
    exclusiveOwnerThread = thread;
}

//調用AbstractQueuedSynchronizer父類方法，第一次獲取鎖失敗
public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) && acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))//排它鎖類型
        selfInterrupt();
}
//NonfairSync子類，重寫父類方法
protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    return nonfairTryAcquire(acquires);
}

//Sync類非公平鎖嘗試獲取鎖
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c == 0) {//二次獲取鎖 if (compareAndSetState(0, acquires)) {
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {//當前線程已獲取鎖，AQS狀態值加1 int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0) // overflow
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
}

//AbstractQueuedSynchronizer類創建節點，添加到AQS隊列後面
private Node addWaiter(Node mode) {
    Node node = new Node(Thread.currentThread(), mode);//創建AQS隊列的節點，節點類型排它鎖
    Node pred = tail;//尾結點 if (pred != null) {
        node.prev = pred;//新節點的前一個節點是尾結點 if (compareAndSetTail(pred, node)) {//CAS機制添加節點
            pred.next = node;//尾結點執行新的節點 return node;
        }
    }
    enq(node);
    return node;
}

//插入節點到隊列中
private Node enq(final Node node) {
    for (;;) {//循環的方式，直至創建成功
        Node t = tail;//尾結點 if (t == null) { //尾結點為空，初始化
            if (compareAndSetHead(new Node()))//第一步：CAS創建頭結點（哨兵節點）一個空節點
                tail = head;
        } else {
            node.prev = t;
            if (compareAndSetTail(t, node)) {//第二步：CAS設置尾結點
                t.next = node;
                return t;
            }
        }
    }
}

//
final boolean acquireQueued(final Node node, int arg) {
    boolean failed = true;
    try {
        boolean interrupted = false;
        for (;;) {
            final Node p = node.predecessor();//前向節點 if (p == head && tryAcquire(arg)) {//如果p節點是頭結點，node作為隊列第二個節點
                setHead(node);//將頭節點設置為node節點，node節點出隊列
                p.next = null; //原頭結點設置為空，便於GC回收
                failed = false;
                return interrupted;
            }
            if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt())
                interrupted = true;
        }
    } finally {
        if (failed)
            cancelAcquire(node);//失敗解鎖
    }
}

private void setHead(Node node) {
    head = node;
    node.thread = null;
    node.prev = null;
}

//阻塞掛起當前線程

static void selfInterrupt() {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

//
private static boolean shouldParkAfterFailedAcquire(Node pred, Node node) {
    int ws = pred.waitStatus;
    if (ws == Node.SIGNAL)
        /*
         * This node has already set status asking a release
         * to signal it, so it can safely park.
         */
        return true;
    if (ws > 0) {
        /*
         * Predecessor was cancelled. Skip over predecessors and
         * indicate retry.
         */
        do {
            node.prev = pred = pred.prev;
        } while (pred.waitStatus > 0);//大於0代表線程被取消
        pred.next = node;
    } else {
        /*
         * waitStatus must be 0 or PROPAGATE.  Indicate that we
         * need a signal, but don't park yet.  Caller will need to
         * retry to make sure it cannot acquire before parking.
         */
        compareAndSetWaitStatus(pred, ws, Node.SIGNAL);
    }
    return false;
}
//線程阻塞，打斷線程
private final boolean parkAndCheckInterrupt() {
    LockSupport.park(this);
    return Thread.interrupted();
}

公平鎖分析：

protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c == 0) {
        if (!hasQueuedPredecessors() && compareAndSetState(0, acquires)) {//與非公平鎖相比，區別就在標紅的位置
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0)
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
}

public final boolean hasQueuedPredecessors() {
    // The correctness of this depends on head being initialized
    // before tail and on head.next being accurate if the current
    // thread is first in queue.
    Node t = tail; // Read fields in reverse initialization order
    Node h = head;
    Node s;
　　//①h != t：表示AQS隊列頭結點和尾結點不相同，隊列不為空；
　　//②(s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread()：頭結點（哨兵節點）為空或者next節點不等於當前線程 return h != t && ((s = h.next) == null || s.thread != Thread.currentThread());
}

 2.1.2 void lockInterruptibly()方法

與2.2.1方法相似，不同之處在於：該方法對中斷進行響應，其他線程調用當前線程中斷方法，拋出InterruptedException。

2.1.3 boolean tryLock()方法

嘗試獲取鎖。注意：該方法不會引起當前線程阻塞。

2.1.4 boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)方法

與2.1.3方法相似，不同之處在於：設置了超時時間。

2.2 釋放鎖

嘗試釋放鎖。

如果當前線程T已獲取鎖，則調用該方法更新AQS狀態值減1。如果當前狀態值為0，則釋放鎖；如果當前狀態值部位0，則只是減1操作。

如果當前線程T未獲取鎖，則調用該方法是會拋出IllegalMonitorStateException異常。

2.2.1 void unlock()方法

public void unlock() {
    sync.release(1);
}
//調用AbstractQueuedSynchronizer方法
public final boolean release(int arg) {
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);//喚醒線程 return true;
    }
    return false;
}
//回調Sync類釋放鎖
protected final boolean tryRelease(int releases) {
    int c = getState() - releases;
    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread())
        throw new IllegalMonitorStateException();
    boolean free = false;
    if (c == 0) {
        free = true;
        setExclusiveOwnerThread(null);//設置鎖的擁有線程為空
    }
    setState(c);
    return free;
}
//
private void unparkSuccessor(Node node) {
    /*
     * If status is negative (i.e., possibly needing signal) try
     * to clear in anticipation of signalling.  It is OK if this
     * fails or if status is changed by waiting thread.
     */
    int ws = node.waitStatus;//線程阻塞等待狀態 if (ws < 0)
        compareAndSetWaitStatus(node, ws, 0);//CAS設置狀態 /*
     * Thread to unpark is held in successor, which is normally
     * just the next node.  But if cancelled or apparently null,
     * traverse backwards from tail to find the actual
     * non-cancelled successor.
     */
    Node s = node.next;
    if (s == null || s.waitStatus > 0) {
        s = null;
        for (Node t = tail; t != null && t != node; t = t.prev)//遍歷AQS隊列 if (t.waitStatus <= 0)
                s = t;
    }
    if (s != null)
        LockSupport.unpark(s.thread);//喚醒線程
}

 

h != t

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前言

1. 什麼是async/await？
   await和async是.NET Framework4.5框架、C#5.0語法裏面出現的技術，目的是用於簡化異步編程模型。

2. async和await的關係？
   async和await是成對出現的。
   async出現在方法的聲明裡，用於批註一個異步方法。光有async是沒有意義的。
   await出現在方法內部，Task前面。只能在使用async關鍵字批註的方法中使用await關鍵字。

        private async Task DoSomething()
        {
            await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(10));
        }

1. async/await會創建新的線程嗎？
   不會。async/await關鍵字本身是不會創建新的線程的，但是被await的方法內部一般會創建新的線程。

2. asp.net mvc/webapi action中使用async/await會提高請求的響應速度嗎？
   不會。

正題

我們都知道web應用不同於winform、wpf等客戶端應用，客戶端應用為了保證UI渲染的一致性往往都是採用單線程模式，這個UI線程稱為主線程，如果在主線程做耗時操作就會導致程序界面假死，所以客戶端開發中使用多線程異步編程非常必要。
可web應用本身就是多線程模式，服務器會為每個請求分配工作線程。
既然async/await不能創建新線程，又不能使提高請求的響應速度，那.NET Web應用中為什麼要使用async/await異步編程呢？

在 web 服務器上，.NET Framework 維護用於處理 ASP.NET 請求的線程池。 當請求到達時，將調度池中的線程以處理該請求。 如果以同步方式處理請求，則處理請求的線程將在處理請求時處於繁忙狀態，並且該線程無法處理其他請求。

在啟動時看到大量併發請求的 web 應用中，或具有突發負載（其中併發增長突然增加）時，使 web 服務調用異步會提高應用程序的響應能力。 異步請求與同步請求所需的處理時間相同。 如果請求發出需要兩秒鐘時間才能完成的 web 服務調用，則該請求將需要兩秒鐘，無論是同步執行還是異步執行。 但是，在異步調用期間，線程在等待第一個請求完成時不會被阻止響應其他請求。 因此，當有多個併發請求調用長時間運行的操作時，異步請求會阻止請求隊列和線程池的增長。

下面用代碼來實際測試一下：

• 先是同步的方式，代碼很簡單，就是輸出一下請求開始和結束的時間和線程ID：

        public ActionResult Index()
        {
            DateTime startTime = DateTime.Now;//進入DoSomething方法前的時間
            var startThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//進入DoSomething方法前的線程ID

            DoSomething();//耗時操作

            DateTime endTime = DateTime.Now;//完成DoSomething方法的時間
            var endThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//完成DoSomething方法后的線程ID
            return Content($"startTime:{ startTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } startThreadId:{ startThreadId }<br/>endTime:{ endTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } endThreadId:{ endThreadId }<br/><br/>");
        }

        /// <summary>
        /// 耗時操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private void DoSomething()
        {
            Thread.Sleep(10000);
        }

使用瀏覽器開3個標籤頁進行測試（因為瀏覽器對同一域名下的連接數有限制，一般是6個左右，所以就弄3個吧）：

可以看到耗時都是10秒，開始和結束的線程ID一致。

• 下面改造成異步的：

        public async Task<ActionResult> Index()
        {
            DateTime startTime = DateTime.Now;//進入DoSomething方法前的時間
            var startThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//進入DoSomething方法前的線程ID

            await DoSomething();//耗時操作

            DateTime endTime = DateTime.Now;//完成DoSomething方法的時間
            var endThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;//完成DoSomething方法后的線程ID
            return Content($"startTime:{ startTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } startThreadId:{ startThreadId }<br/>endTime:{ endTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff") } endThreadId:{ endThreadId }<br/><br/>");
        }

        /// <summary>
        /// 耗時操作
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private async Task DoSomething()
        {
            await Task.Run(() => Thread.Sleep(10000));
        }

結果：

可以看到3次請求中，雖然耗時都是10秒，但是出現了開始和結束的線程ID不一致的情況，ID為22的這個線程工作了多次，這意味着使用異步方式在同一時間可以處理更多的請求！（這句話不太對，3個同步的併發請求必然會分配3個工作線程，但是使用異步的話，同一個線程可以被多個請求重複利用。因為線程池的線程數量是有上限的，所以在相同數量的線程下，使用異步方式能處理更多的請求。）
IIS默認隊列長度：

await關鍵字不會阻塞線程直到任務完成。 它將方法的其餘部分註冊為任務的回調，並立即返回。 當await的任務最終完成時，它將調用該回調，並因此在其中斷時繼續執行方法。

簡單來說：就是使用同步方法時，線程會被耗時操作一直佔有，直到耗時操作完成。而使用異步方法，程序走到await關鍵字時會立即return，釋放線程，餘下的代碼會放進一個回調中（Task.GetAwaiter()的UnsafeOnCompleted(Action)回調），耗時操作完成時才會回調執行，所以async/await是語法糖，其本質是一個狀態機。

那是不是所有的action都要用async/await呢？
不是。一般的磁盤IO或者網絡請求等耗時操作才考慮使用異步，不要為了異步而異步，異步也是需要消耗性能的，使用不合理會適得其反。

結論

async/await異步編程不能提升響應速度，但是可以提升響應能力（吞吐量）。異步和同步各有優劣，要合理選擇，不要為了異步而異步。

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環境資訊中心外電；姜唯 翻譯；林大利 審校；稿源：ENS

美國普渡大學開發出更環境友善且具商業可行性的稀土開採技術。新技術已獲專利，有機會改寫產業生態，幫助美國創造更穩定的本土供給。

舉凡電腦、手機、DVD、充電電池、觸媒轉換器、磁鐵、風力渦輪機和日光燈、雷射測距儀、導航系統和精準武器都需要稀土金屬，但是在自然界中往往濃度不高，很難進行商業開採。

此外，目前以酸為基礎的稀土金屬分離和純化技術不利環境，世界各地的大多數公司無法進入市場。

碳酸鑭的結晶體，鑭是稀土之一。照片來源：ZEISS Microscopy（CC BY-NC-ND 2.0）

中國是全球稀土主要生產者。17種稀土金屬的全球儲藏量，有36％掌握在中國手上。目前中國已不再像1980至1990年代，以低於生產成本的價格出售稀土，其他國家也有機會成為稀土生產者。

但是當中國在2010年降低稀土金屬的出口配額時，一台風力渦輪機的稀土磁體成本從8萬美元飆升至50萬美元。18個月後中國放鬆了出口限制，價格又回到了低於2010年的水準。

中國目前仍是本土和出口市場中，用來生產電子產品的稀土金屬的主要消費國，緊接著是日本和美國。

幾乎60％的稀土金屬都用於生產磁鐵。具有永磁性的稀土磁鐵幾乎日常生活無所不在，不論是電子產品、飛機、油電混合車或風機。開發出新技術的普渡大學化學教授王念華（音譯）說：「目前稀土只有一個海外供給，如果因故供給受限，將嚴重影響人們的生活。美國也有這種資源，但需要一種更好、更乾淨的方式來處理這些稀土金屬。」

新的專利提取和純化技術使用配體輔助層析法，經證實可以安全有效地從煤灰、回收磁鐵和原礦石中分離出稀土金屬，對環境幾乎沒有不利影響。

鎦是一種銀白色金屬，稀土金屬之一。照片來源：
維基百科／Alchemist-hp（CC BY-NC-ND 3.0）

稀土金屬的生產每年全球有40億美元的市場。隨著新的電子產品、飛機、軍艦、電動汽車、磁鐵和其他需要稀土金屬的重要產品的開發，這個市場繼續成長中。每年靠稀土金屬作用的產品價值超過4兆美元。

王念華解釋：「傳統生產高純度稀土元素方法採用兩階段液相萃取法，這需要用到數千個串聯或併聯的混合沈降槽，產生大量有毒廢物。我們的兩區域配體輔助置換層析系統使用一種新的分區方法，可生產高純度（> 99％）金屬並達到高產率（> 99％）。」

王念華的配體輔助方法有機會從廢磁鐵和礦石回收高效、環保地純化稀土金屬，並有助使稀土加工成為循環永續的過程。

普渡大學化學工程教授喬．佩克尼（Joe Pekny）說，王念華的創新技術使美國能以環境友善、安全和永續的方式重新進入稀土金屬市場。佩克尼說：「美國的稀土金屬可以滿足美國和全球其他市場不斷成長的需求，減少對外國資源的依賴。」

這項研究部分由美國國防部（Department of Defense﹐DoD）資助。

現在美國國防部正在與美國稀土礦供應鏈簽訂新合約，加州沙漠中一度停產的鈾礦礦場，也是北美唯一的稀土礦開採和加工基地可望重新啟用。

Greener Process Grows U.S. Supply of Rare Earth Metals WEST LAFAYETTE, Indiana, May 11, 2020（ENS）

Mining for rare earth metals is about to become more environmentally and economically feasible though a process newly developed and patented at Purdue University.

These new environmentally-friendly technologies promise to be game-changers in this field and could enable the United States to create a more stable and reliable domestic source of these essential metals.

Used in computers, cell phones, DVDs, rechargeable batteries, catalytic converters, magnets, wind turbines, and fluorescent lights, and for defense in laser range-finders, guidance systems, and precision-guided weapons, these metals are difficult to mine because it is unusual to find them in concentrations high enough for economical extraction.

In addition, the detrimental environmental impact of current acid-based separation and purification of rare earth metals prohibits most companies everywhere in the world from entering the market.

China is currently the world leader in rare earth production, although it controls just 36 percent of the world’s reserves of these 17 metals. This provides an opportunity for other countries to become producers now that China is not selling rare earth materials below the cost of production as it did in the 1980s and ’90s.

But when China reduced the export quotas for rare earth metals in 2010, the costs of rare earth magnets for one wind turbine soared from $80,000 to $500,000. After China relaxed the export restrictions 18 months later, prices returned to lower levels than in 2010.

China is also the dominant consumer of rare earth metals for manufacturing electronics products for domestic and export markets. Today Japan and the United States are the second and third largest consumers of rare earth materials.

“About 60 percent of rare earth metals are used in magnets that are needed in almost everyone’s daily lives. These metals are used in electronics, airplanes, hybrid cars and even windmills,” said Nien-Hwa Linda Wang, the Purdue professor of chemistry who developed the new processes.

“We currently have one dominant foreign source for these metals and if the supply were to be limited for any reason, it would be devastating to people’s lives,” Wang said. “It’s not that the resource isn’t available in the U.S., but that we need a better, cleaner way to process these rare earth metals.”

The new patented extraction and purifying processes use ligand-assisted chromatography, a separation method that has been shown to remove and purify rare earth metals from coal ash, recycled magnets, and raw ore safely, efficiently and with virtually no detrimental environmental impact.

The production of rare earth metals is a global US$4 billion annual market that continues to grow as new electronics, computerized engines for aircraft, warships, electric automobiles, magnets, and other critical products are developed that require rare earth metals to perform. The value of the products using rare earth metals to function is valued at more than $4 trillion per year.

“Conventional methods for producing high-purity rare earth elements employ two-phase liquid–liquid extraction methods, which require thousands of mixer-settler units in series or in parallel and generate large amounts of toxic waste,” Wang said.

“We use a two-zone ligand-assisted displacement chromatography system with a new zone-splitting method that is producing high-purity (>99%) metals with high yields (>99%).”

Wang’s ligand assisted method has the potential for efficient and environmentally friendly purification of the rare earth metals from all sources of recyclates, such as waste magnets and ore-based sources and helps transform rare earth processing to a circular, sustainable process.

Joe Pekny, a Purdue professor of chemical engineering, said Wang’s innovation enables the United States to reenter the rare earth metals market in an earth-friendly, safe and sustainable way. “What’s exciting is that the U.S. has the rare earth metals to meet the growing demands of the U.S. market and other markets around the globe and reduces our dependence on foreign sources,” Pekny said.

This research was funded in part by the U.S. Department of Defense, DoD.

Now, the Defense Department is supporting the U.S. rare earth supply chain with a new contract to a once defunct uranium mine in the California desert that is now the only rare earth mining and processing site in North America.

※ 全文及圖片詳見：ENS

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作者

姜唯

如果有一件事是重要的，如果能為孩子實現一個願望，那就是人類與大自然和諧共存。

林大利

於特有生物研究保育中心服務，小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者，認為龜毛是探索世界的美德。

延伸閱讀

• 到深海搶稀土？ 科學家憂抗生素新藥研發受阻 聯合國研擬新公約要管

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