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殲20殲16航發量產或再迎利好 中國新發現大量錸金屬
送交者: 力挽狂瀾 2017年12月29日23:46:39 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  近日安徽省涇縣(皖南事變事發地)境內湛嶺鉬礦床確認探明鉬金屬量11萬餘噸、伴生銅金屬量8萬餘噸以及錸金屬量30噸。

  錸金屬耐高溫,是航空航天發動機的重要材料。雖然說法不一,但無論哪一種數據都顯示我國的錸探明儲量最多也就是200多噸,因此此次發現對我國航空發動機工業無疑是一個重大利好。

  航空發動機是目前我國國防工業中的一個主要弱項之一,這其中也包含有材料因素。俄航發界巨頭曾表示,現代發動機在設計上幾乎沒有秘密可言,機密在於材料。由此可見材料在航發工業中的重要性,今天,我們就來簡單說說被我國媒體稱為航發“壯骨粉”的金屬錸。

  金屬錸(Re)與金屬鎢(W)、鉬(Mo)和鈮(Nb)同屬於難熔金屬材料,因此很適合在航空航天方面使用。這幾種難熔金屬材料中,鎢的熔點最高,達到了3308攝氏度,而錸的熔點僅次於鎢,也達到了3180攝氏度。

  從綜合性能來看,金屬錸(Re)具有高溫強度大、耐磨、抗腐蝕等優點,但是也存在着成本高、密度大、機械加工性能差以及在升溫是較低的抗氧化性等不足。因此,金屬錸(Re)一般與同屬難熔金屬的鎢(W)、鉬(Mo)以及鎳等金屬進行一定比例的配比,形成耐高溫合金材料。而按照不同的特性,這些耐高溫合金材料在航空航天方面也有不同的用途。

  比如,鎢錸和鉬錸合金可以應用在火箭發動機的噴嘴以及空間站中使用的高性能電加熱肼控製發動機等。而鎳基單晶高溫合金中加入了一定配比的金屬錸後,能夠非常顯著的改善這種合金的抗蠕變性能、抗疲勞性能以及抗氧化性能等。

  因此,這種鎳錸高溫合金非常適合作為航空渦輪燃氣發動機的高壓渦輪葉片以及葉盤材料,從而大幅提高渦輪前溫度,增大推力。

  不過,目前擋在錸合金應用道路上的最大障礙在於這種金屬的生產難度和成本還是太高。雖然探明的錸金屬量達到了30萬噸,鉬金屬量也達到了11萬噸,但是今後如何進行大規模的開採、提純以及工業化生產,還需要更多資金、人力以及物力的投入,包括在錸金屬生產、提純以及加工方面的工藝要得到相應的進步和提高。

  尤其是錸金屬的冷加工硬化率非常高,堪稱所有金屬之最,加工難度可想而知。因此,只有我國有色冶金行業的相關基礎研究、工藝和生產實力能夠滿足如此豐富錸金屬礦藏開發的需要,才能夠真正在我國航空航天發動機領域得到更廣泛的應用。

  航空發動機被譽為現代工業“皇冠上的明珠”絕非虛言,光是材料這一項就蘊含重重技術關卡。隨着我國高性能戰機產量不斷提升,對國產航發也將有較大需求,皖南探明的大量錸金屬對此無疑是一個利好消息。我們也期待,有了核心材料後,中國航發能有更加美好的未來。

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