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皖南现30吨发动机壮骨粉,歼20的航发量产不再是难事
[ 编辑:dhcmd | 时间:2017-12-30 10:18:20 | 浏览:315次 | 来源:创业渠道网 ]
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△发动机是目前制约我国军机发展、战斗力的一个重要原因

据新华社报道,近日安徽省泾县(皖南事变事发地)境内湛岭钼矿床确认探明钼金属量11万余吨、伴生铜金属量8万余吨以及铼金属量30吨。

铼金属耐高温,是航空航天发动机的重要材料。虽然说法不一,但无论哪一种数据都显示我国的铼探明储量最多也就是200多吨,因此此次发现对我国航空发动机工业无疑是一个重大利好。

航空发动机是目前我国国防工业中的一个主要弱项之一,这其中也包含有材料因素。俄航发界巨头曾表示,现代发动机在设计上几乎没有秘密可言,机密在于材料。由此可见材料在航发工业中的重要性,今天,我们就来简单说说被我国媒体称为航发“壮骨粉”的金属铼。

△全球铼产量的70%都用于制造喷气式发动机的高温合金部件,美国作为航发生产生产强国,对铼的需求量最大

金属铼(Re)与金属钨(W)、钼(Mo)和铌(Nb)同属于难熔金属材料,因此很适合在航空航天方面使用。这几种难熔金属材料中,钨的熔点最高,达到了3308摄氏度,而铼的熔点仅次于钨,也达到了3180摄氏度。

从综合性能来看,金属铼(Re)具有高温强度大、耐磨、抗腐蚀等优点,但是也存在着成本高、密度大、机械加工性能差以及在升温是较低的抗氧化性等不足。因此,金属铼(Re)一般与同属难熔金属的钨(W)、钼(Mo)以及镍等金属进行一定比例的配比,形成耐高温合金材料。而按照不同的特性,这些耐高温合金材料在航空航天方面也有不同的用途。

△F-15、F-16的F100涡轮扇发动机使用第二代含铼高温合金

比如,钨铼和钼铼合金可以应用在火箭发动机的喷嘴以及空间站中使用的高性能电加热肼控制发动机等。而镍基单晶高温合金中加入了一定配比的金属铼后,能够非常显著的改善这种合金的抗蠕变性能、抗疲劳性能以及抗氧化性能等。

因此,这种镍铼高温合金非常适合作为航空涡轮燃气发动机的高压涡轮叶片以及叶盘材料,从而大幅提高涡轮前温度,增大推力。

△随着国产大推力发动机的批量生产,我国对铼的需求量将增加

不过,目前挡在铼合金应用道路上的最大障碍在于这种金属的生产难度和成本还是太高。虽然探明的铼金属量达到了30万吨,钼金属量也达到了11万吨,但是今后如何进行大规模的开采、提纯以及工业化生产,还需要更多资金、人力以及物力的投入,包括在铼金属生产、提纯以及加工方面的工艺要得到相应的进步和提高。

尤其是铼金属的冷加工硬化率非常高,堪称所有金属之最,加工难度可想而知。因此,只有我国有色冶金行业的相关基础研究、工艺和生产实力能够满足如此丰富铼金属矿藏开发的需要,才能够真正在我国航空航天发动机领域得到更广泛的应用。

△歼-20、歼-16等新一代战机都已经开始使用国产发动机

航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”绝非虚言,光是材料这一项就蕴含重重技术关卡。随着我国高性能战机产量不断提升,对国产航发也将有较大需求,皖南探明的大量铼金属对此无疑是一个利好消息。我们也期待,有了核心材料后,中国航发能有更加美好的未来。

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