中国搞定超级金属:飞机火箭发动机全靠它了!

2017-09-05 09:58 院校科研   来源:快科技

导读这些年,中国各方面科技水平都在大踏步前进,不过一直有一个核心痛点,那就是发动机跟不上。  

这些年,中国各方面科技水平都在大踏步前进,不过一直有一个核心痛点,那就是发动机跟不上。

虽然我国的航空航天发动机也有了长足进步,但距离世界顶级水平还有很远的路要走,《中国制造2025》也明确提出要“建立发动机自主发展工业体系”。

航空发动机是当今世界上最复杂的、多学科集成的工程机械系统之一,需要在高温、高压、高转速和高载荷的严酷条件下工作,并满足功率大、重量轻、可靠性高、安全性好、寿命长等众多十分苛刻甚至相互矛盾的要求,因此航空发动机被誉为现代工业的“皇冠”。

 

据央视《经济半小时》报道,中科院工程热物理所轻型动力实验室实向我们展示了一款涡扇发动机,其耗油率、寿命都达到了国际先进水平,国内此前也是空白,其中所有的零件都是自主设计、生产。

尤其是其中的高温单晶涡轮叶片,是发动机加工难点中的难点。

单晶叶片处于航空发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,是航空产品第一关键零件,直接决定了发动机的整体性能。

据介绍,中国1000公斤级发动机,高压转速接近4万转,切向速度约有450米每秒,温度1720多度。

 

而要想生产优秀的单晶叶片,离不开珍贵的稀有金属“铼”。

这是人类发现最晚的天然元素,在地壳中的含量是所有稀土元素中最小的,比钻石更罕见,全球约80%的铼用于生产航空发动机

据美国地质调查局数据,全球探明的铼储量仅有2500吨左右,价格和白金相仿,1克就得两三百块钱。

 

2010年,成都航宇超合金技术有限公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到了铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。

该公司用一年多的时间实现了铼的提纯,此后在政策支持下汇集了国内外顶级专家,2013年底在成都市双流郊区建厂,2015年7月22日,第一批产品出炉,合格率一鸣惊人。

2016年,国际权威第三方检测机构出具的检测报告表明,成都航宇送检的单晶叶片在高温拉伸性能、高温持久性能等方面的测试结果均符合欧美标准。

由此,成都航宇成为国内首家单晶叶片成品率达到量产水准的企业。

 

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