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它被稱作「葉片味精」,這也是中國航發壽命只有美國十分之一原因

目前美國最好的航空發動機最大壽命已經接近10000小時,相比之下,俄羅斯航空發動機壽命最高也就在2000個小時左右,而中國以往航空發動機的使用壽命還不到1000小時甚至可能更低,差距是非常明顯的。

它被稱作「葉片味精」,這也是中國航發壽命只有美國十分之一原因

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它被稱作「葉片味精」,這也是中國航發壽命只有美國十分之一原因

為什麼會有這麼大的差距,除了製造工藝上的差距以外,最重要的就是材料研究上的差距上了。主要就是是金屬錸的運用,這種金屬可以讓發動機的壽命得到成倍的提升,它能夠提高發動機渦扇葉片的耐高溫性,錸的熔點高達3100度,而且強度極高。把它運用到空心單晶渦輪葉片中,可以讓發動機加力燃燒室,工作時間更長,而且不容易損壞,對提升發動機的推力有著巨大的作用。

金屬錸密度21.04克/厘米3,熔點3180℃,沸點5627℃。晶格類型六角密集。外表與鉑同,純錸質軟,有良好的機械性能。溶於稀硝酸或過氧化氫溶液。不溶於鹽酸和氫氟酸中。在高溫下,與硫的蒸氣化合而形成硫化錸ReS2。不與氫、氮作用,但可吸收H2。化合價有3、4、6和7。能被氧化成很安定的七氧化二錸Re2O7,這是錸的特殊性質。

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。

它被稱作「葉片味精」,這也是中國航發壽命只有美國十分之一原因

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錸被稱作「葉片味精」,對於燃氣輪機的渦輪葉片提高耐熱性能具有重要作用。由於美國掌控智利的最大錸礦,西方的航空渦輪葉片放入3%的錸製作單晶葉片,就能提高渦輪前溫度,從而提高發動機的推重比。

最近我國也有錸礦發現,也研發成功了1%錸的2代單晶葉片,性能局部超出西方同代高錸葉片。這樣就大大降低了太行發動機都造價。

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