皖南現(xiàn)30噸發(fā)動機壯骨粉，殲20的航發(fā)量產(chǎn)不再是難事
△發(fā)動機是目前制約我國軍機發(fā)展、戰(zhàn)斗力的一個重要原因
據(jù)新華社報道，近日安徽省涇縣（皖南事變事發(fā)地）境內(nèi)湛嶺鉬礦床確認(rèn)探明鉬金屬量11萬余噸、伴生銅金屬量8萬余噸以及錸金屬量30噸。
錸金屬耐高溫，是航空航天發(fā)動機的重要材料。雖然說法不一，但無論哪一種數(shù)據(jù)都顯示我國的錸探明儲量最多也就是200多噸，因此此次發(fā)現(xiàn)對我國航空發(fā)動機工業(yè)無疑是一個重大利好。
航空發(fā)動機是目前我國國防工業(yè)中的一個主要弱項之一，這其中也包含有材料因素。俄航發(fā)界巨頭曾表示，現(xiàn)代發(fā)動機在設(shè)計上幾乎沒有秘密可言，機密在于材料。由此可見材料在航發(fā)工業(yè)中的重要性，今天，我們就來簡單說說被我國媒體稱為航發(fā)“壯骨粉”的金屬錸。
△全球錸產(chǎn)量的70%都用于制造噴氣式發(fā)動機的高溫合金部件，美國作為航發(fā)生產(chǎn)生產(chǎn)強國，對錸的需求量最大
金屬錸（Re）與金屬鎢（W）、鉬（Mo）和鈮（Nb）同屬于難熔金屬材料，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(dá)到了3308攝氏度，而錸的熔點僅次于鎢，也達(dá)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(yōu)點，但是也存在著成本高、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(jìn)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。
△F-15、F-16的F100渦輪扇發(fā)動機使用第二代含錸高溫合金
比如，鎢錸和鉬錸合金可以應(yīng)用在火箭發(fā)動機的噴嘴以及空間站中使用的高性能電加熱肼控制發(fā)動機等。而鎳基單晶高溫合金中加入了一定配比的金屬錸后，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?xì)獍l(fā)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。
△隨著國產(chǎn)大推力發(fā)動機的批量生產(chǎn)，我國對錸的需求量將增加
不過，目前擋在錸合金應(yīng)用道路上的最大障礙在于這種金屬的生產(chǎn)難度和成本還是太高。雖然探明的錸金屬量達(dá)到了30萬噸，鉬金屬量也達(dá)到了11萬噸，但是今后如何進(jìn)行大規(guī)模的開采、提純以及工業(yè)化生產(chǎn)，還需要更多資金、人力以及物力的投入，包括在錸金屬生產(chǎn)、提純以及加工方面的工藝要得到相應(yīng)的進(jìn)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(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)研究、工藝和生產(chǎn)實力能夠滿足如此豐富錸金屬礦藏開發(fā)的需要，才能夠真正在我國航空航天發(fā)動機領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
△殲-20、殲-16等新一代戰(zhàn)機都已經(jīng)開始使用國產(chǎn)發(fā)動機
航空發(fā)動機被譽為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”絕非虛言，光是材料這一項就蘊含重重技術(shù)關(guān)卡。隨著我國高性能戰(zhàn)機產(chǎn)量不斷提升，對國產(chǎn)航發(fā)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，有了核心材料后，中國航發(fā)能有更加美好的未來。
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