回覆列表
  • 1 # 航空之家

    錸是航發中非常重要的金屬元素。在自然界中錸比鑽石更難以獲取,價格高昂,2011年時平均價格高達每千克4575美元。我們知道製造噴氣發動機的燃燒室、渦輪葉片和排氣噴嘴會廣泛使用鎳錸高溫合金。鎳高溫合金加入錸後會提升其蠕變強度,錸合金一般含有3%至6%的錸。第二代合金的含錸量為3%,曾廣泛應用於F-16和F-15戰鬥機的發動機中。第三代單晶體合金的含錸量高達6%,應用於F-22和F-35戰鬥機的發動機中。錸合金還廣泛應用於工業燃氣渦輪發動機,比如GE-7FA。

    中國航空報曾在2015年報道,中國突破發動機單晶葉片核心技術。我們知道渦輪中的溫度高低直接影響著發動機效能,而單晶葉片起了至關重要的作用。單晶葉片是隻有一個晶體的鑄造葉片,由於它消除了全部晶界,不用加入晶界強化元素,可以讓合金的初溶溫度相對升高,主要應用於發動機中溫度最高的幾級渦輪,是“核心”中的核心材料。

    航空發動機領域,軍民不分家。錸除了軍事用途外,還將影響西方老牌航空燃氣渦輪發動機制造商:羅·羅、GE、普·惠在民用航發市場的表現,這三家對於錸消耗佔比為28%、28%和12%。其中Molymet與普惠達成價值6.9億美元的錸供應協議,用於下一代Purepower發動機系列和F-135型軍用發動機專案。目前中國對錸的需求達到5噸/年的水平,這相當於全球產量的10%。錸的應用標誌著渦輪冶金技術的兩大突破,它既能提升鎳基高溫合金的效能,還可以製造單晶葉片的合金。

    兩項技術的應用能讓渦輪保持在更高溫度下工作,航發設計師就能加大渦輪壓力,提升航發效率,亦或是發動機可以加快燃料燃燒速度,產生更大推力。工程師還可以將作業溫度保持在較低水平,擴大實際作業溫度和渦輪機最高容忍的溫度差,延長裝置壽命,提升航空發動機的耐用性和效能。所以,錸對於航空發動機效能的提升至關重要。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 南美白對蝦養殖池水經常倒藻是由於什麼原因?