中國發現比稀土還珍貴的超級金屬,卻被美國大量採購製造發動機
航空發動機是當今航空工業中最複雜的、多學科集成的工程機械系統之一,核心部件就是葉片,發動機性能和使用壽命的關鍵就在於發動機的葉片,發動機的葉片越好,則壽命越長。總所周知,發動機內部的溫度一般都在1500攝氏度以上,而葉片必須要在1500℃的環境下工作,所以在這種環境下工作,必須要求葉片具有較強的耐熱性強性、抗衝擊性、抗疲勞性。一般發動機的葉片都會使用鈦合金作為生產材料,也只有鈦合金能抵擋的住這麼強大的溫度。
F-22因為裝備了普惠F119發動機使其獲得超音速巡航和超強的機動性能,F119不開加力的最大推力是116KN,開加力時的最大推力為160KN,推重比超過了10,與上一代發動機相比,F119之所以能獲得如此大的推力,與發動機內部有很大關係。根據資料顯示,F119發動機進氣口溫度約1900°,比F110發動機的問題提高了600°,推力增加了24%,而零部件卻減少了40%。得益於其安裝了新型的鈦合金葉片,使其能承受更高的溫度。而這種鈦合金中就添加了一種珍貴的稀有金屬——錸。
錸是一種稀有高熔點金屬,錸的熔點在所有元素中排第三,沸點居首位,密度則排在第四位。能在1700°的高溫中不變形,是製造航空發動機和火箭發動機的重要材料。錸元素在地殼中的含量比所有的稀土元素都小,比鑽石更難以獲取。據統計,全球錸儲量僅為2500噸左右,錸的價格跟白金的價格相仿,一克大概需要兩三百塊錢。中國錸的儲量達到176噸,約佔全球儲量的7%,僅次於智利、美國、俄羅斯和哈薩克。中國雖然擁有如此高含量的錸資源,使用率卻極低但是因為缺乏生產技術,無法生存出合格的葉片,只能將錸資源出售給其他發達國家。
而美國就是全世界錸最大的進口國,錸是航空發動機的最重要原材料,而美國擁有世界兩大發動機生產商——通用電氣和普惠公司。兩個公司生產了全球90%的民用航空發動機和軍用戰鬥機發動機.通用電氣公司差不多壟斷了世界7層民用客機的發動機製造,而普惠公司生產的F135發動機裝備了F-35戰機,發動機的採購單訂不下於4000台。我國目前生產的錸幾乎都是出口到了美國。
但是好在近些年來,國內工程師成功研發出了葉片的生產技術,使得錸的利用率得到了較大的提高,也進一步降低了出口美國的份額,最終將會全面停止出口。
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