中國渦扇 20航空發動機的發展受到這種材料控制的限制

Mondo 軍事 更新 2024-01-29

有國外**報道稱,中國工程師已經向國外同行證明他們有能力製造單晶葉片,但中國人在大規模生產中遇到了困難。 一位外國工程師說,一位中國同事告訴他,中國只有10%的單晶葉片能滿足使用要求,另一位剛剛和中國工程師談過相關技術的外國工程師說,中國能否在量產過程中保持產品質量還不得而知,發動機材料的限制使得中國新一代航空發動機, 如渦扇 20 和渦扇 15。難道中國的材料技術和加工技術脫節如此嚴重?答案是否定的,造成這種困境的原因其實是我國缺乏一種稀有金屬---它。

錸是一種金屬元素,密度為 2104 克厘公尺?3;,晶格型是緊密堆積的六邊形結構。 純錸質軟,外觀與鉑相同,機械效能好——鈦加工更方便(比鈦容易得多),不溶於鹽酸和氫氟酸,溶於稀硝酸或過氧化氫溶液——這在錸的分離和提取中非常有用。 最值得注意的是,您的熔點為 3180,沸點為 5627,這使得錸成為航空航天工業中發動機材料應用的最佳選擇。 但是,錸是一種稀金屬,多與鉬、銅、鉛、鋅、鉑、u、u、稀土等微量狀態的礦物有關,難以單獨使用。

根據2024年的實證資料,全球錸儲量僅為2800噸左右。 其中,智利的錸資源最為豐富,有1300噸,其次是美國(390噸)、俄羅斯(310噸)、哈薩克(190噸)、亞美尼亞(95噸)、秘魯(45噸)和加拿大(32噸),世界其他國家的錸資源和儲量總量約為91噸。 我國鉬資源儲量為237噸,幾乎全部與鉬礦床有關。

錸可以同時提高鎢、鉬、鉻的強度和塑性,人們稱這種現象為“鉬”、”"錸效應"。例如,加入少量(3%5%)的錸,可使鎢再結晶的起始溫度提高300 500。 因此,由鉻和鎢、鉬或鉑族金屬組成的合金或塗層材料,由於其熔點高、電阻高、磁性能強、穩定性好等特點,被廣泛應用於電子和航空航天工業。 例如,人造衛星和火箭的外殼,原子反應堆的保護板,用作蒸發金屬的超高溫加熱器,用作火箭和飛彈上的高溫塗層,以及太空飛行器中使用的熱遮蔽、電弧放電、電接觸器等儀器和高溫部件,都是由其上述特性使用的。

它還增加了鎳高溫合金的蠕變強度,鎳高溫合金用於噴氣發動機的燃燒室、渦輪葉片和排氣噴嘴。 錸鎳合金是現代噴氣發動機葉片、渦輪盤等重要結構件的核心材料。 鎳的使用既可以提高鎳基高溫合金的效能;也可以製造用於單晶葉片的合金。 這兩種效應都使渦輪機,尤其是高壓渦輪機,能夠在更高的溫度下執行。 通過這種方式,設計人員可以增加渦輪壓力,從而提高執行效率或者發動機可以燃燒更快的燃料,從而產生更大的推力。 此外,可以保持較低的工作溫度,並可以擴大實際工作溫度與渦輪最高允許溫度的差值,從而延長使用壽命。 也可以兩者兼而有之,同時提高發動機的效能和耐用性。

我國的錸產量不高,每年約兩噸,國內需求量相應也不是很高,但這種情況即將改變。 有業內人士估計,從2024年開始,中國的進口需求將達到每年4臺5至5噸,其中一部分用於儲備。 2024年,第一有色金屬研究所的專家在伊圖魯普島的庫德里亞維火山區發現了豐富的純金儲量,並成功從庫德里亞維火山熔岩噴發中分離出9克戰略***u,從而成為世界上第乙個純錸礦。 據俄羅斯自然資源部專家統計,隨著熔岩噴發,該地區的鈾礦床儲量可增加367噸(相當於目前全球產量的約75%)。 這個伊圖魯普島屬於南千島群島,南千島群島是日方稱的北方四大島嶼之一的冢洲島。

挖礦的訊息自然讓俄羅斯“俄羅斯和土耳其雖大,但不會有一寸多餘”的立場更加真實和堅定。 但對於日本人來說,這也增加了他們與俄羅斯談判的決心。 作為一種戰略金屬,受到了主要國家的強烈關注。 美國一馬當先,全球最大的生產商美國鉬金屬公司以長期合同的形式壟斷了智利、墨西哥和哈薩克的大部分錸產量(美國+俄羅斯擁有2800噸儲量中的2300噸)。 而且,美國和俄羅斯的國內生產只是為了維持生產技術,所有本地產品和相當一部分進口產品都會被囤積起來。 需求的增加表明,中國可能已經解決了高溫合金的技術難題,正在為未來的應用需求做材料準備。

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