皖南現(xiàn)30噸發(fā)動(dòng)機(jī)壯骨粉，殲20的航發(fā)量產(chǎn)不再是難事

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發(fā)布時(shí)間：2017-12-30 18:57:30

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△發(fā)動(dòng)機(jī)是目前制約我國(guó)軍機(jī)發(fā)展、戰(zhàn)斗力的一個(gè)重要原因

據(jù)新華社報(bào)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(wàn)余噸、伴生銅金屬量8萬(wàn)余噸以及錸金屬量30噸。

錸金屬耐高溫，是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的重要材料。雖然說(shuō)法不一，但無(wú)論哪一種數(shù)據(jù)都顯示我國(guó)的錸探明儲(chǔ)量最多也就是200多噸，因此此次發(fā)現(xiàn)對(duì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)無(wú)疑是一個(gè)重大利好。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是目前我國(guó)國(guó)防工業(yè)中的一個(gè)主要弱項(xiàng)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(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)上幾乎沒(méi)有秘密可言，機(jī)密在于材料。由此可見(jiàn)材料在航發(fā)工業(yè)中的重要性，今天，我們就來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)被我國(guó)媒體稱(chēng)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(dòng)機(jī)的高溫合金部件，美國(guó)作為航發(fā)生產(chǎn)生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，對(duì)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(diǎn)最高，達(dá)到了3308攝氏度，而錸的熔點(diǎn)僅次于鎢，也達(dá)到了3180攝氏度。

從綜合性能來(lái)看，金屬錸（Re）具有高溫強(qiáng)度大、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著成本高、密度大、機(jī)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的噴嘴以及空間站中使用的高性能電加熱肼控制發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的高壓渦輪葉片以及葉盤(pán)材料，從而大幅提高渦輪前溫度，增大推力。

△隨著國(guó)產(chǎn)大推力發(fā)動(dòng)機(jī)的批量生產(chǎn)，我國(guó)對(duì)錸的需求量將增加

不過(guò)，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(wàn)噸，鉬金屬量也達(dá)到了11萬(wàn)噸，但是今后如何進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)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(chēng)所有金屬之最，加工難度可想而知。因此，只有我國(guó)有色冶金行業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)研究、工藝和生產(chǎn)實(shí)力能夠滿足如此豐富錸金屬礦藏開(kāi)發(fā)的需要，才能夠真正在我國(guó)航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。

△殲-20、殲-16等新一代戰(zhàn)機(jī)都已經(jīng)開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”絕非虛言，光是材料這一項(xiàng)就蘊(yùn)含重重技術(shù)關(guān)卡。隨著我國(guó)高性能戰(zhàn)機(jī)產(chǎn)量不斷提升，對(duì)國(guó)產(chǎn)航發(fā)也將有較大需求，皖南探明的大量錸金屬對(duì)此無(wú)疑是一個(gè)利好消息。我們也期待，有了核心材料后，中國(guó)航發(fā)能有更加美好的未來(lái)。

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