中国发现超级金属 1700多度不被熔化-第2页
在1700度的高温之下,普通金属还是不够耐热。生产单晶叶片,离不开一种珍贵的稀有金属-铼。
中国科学院工程热物理所轻型动力实验室实任徐纲:这一款涡扇发动机它的耗油率,它的寿命,这些指标都达到了国际先进水平,国内也是个空白,所有的零件都是自主设计,然后自主生产,尤其是像里面的高温的单晶涡轮叶片,实际上就是可以说发动机里面,加工的难点中的难点。
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,它的铸造工艺直接决定了航空发动机的性能。
在这台1000公斤推力的发动机中心,核心部件就是眼前这60片单晶叶片。发动机将空气进行压缩之后压入燃烧室,在有限的空间内和燃料发生剧烈燃烧,产生猛烈的燃气喷射流,推动这些叶片高速旋转,让看似单薄的零件迸发出惊人的动力,每一片叶片输出的马力都相当于一台2.0排量的SUV汽车。
朱俊强:我们一千公斤级的发动机,它的高压转速都在三万多转接近四万转,大概的切向速度就是每秒种450米左右,温度大概是1720多度。
为了防止熔化,工程技术人员把每一片叶片都制作成空心,中间还设计了一个精密而复杂的冷却系统。冷却系统带走的热量,可以在1/20秒、甚至更短的时间内烧开一壶水。但是在1700度的高温之下,普通金属还是不够耐热。生产单晶叶片,离不开一种珍贵的稀有金属-铼。
在成都航宇超合金技术有限公司,我们见到了单晶叶片生产中最为关键的金属——铼。这是人类发现最晚的天然元素,因为发现者是德国化学家,因此以莱茵河的名称命名为铼。它在地壳中的含量比所有的稀土元素都小,比钻石更难以获取。根据美国地质调查局的报告,全球探明的铼储量仅为2500吨左右,铼的价格跟白金的价格相仿,一克大概需要两三百块钱。
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