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中国发现超级金属 航空发动机将迎大进展
www.c-nin.com 2018-1-3 西北有色金属研究院
    长期以来航空发动机一直都是我国航空工业中的一个短板。现在,我国部分军用飞机依然使用国外发动机,而在商业航空领域,C-919大型喷气式客机使用的发动机也产自一家美法合资企业。
  航空发动机国产化之路如此之难其中一个重要因素就是需要有耐高温的材料。形象一点说,大家应该都看过壮汉用喉咙顶着钢枪推动汽车的表演,涡扇发动机也大概如此,只是壮汉推汽车是慢慢挪动,而涡扇发动机要推动飞机以2倍音速飞行,航空发动机每秒散热1700多度,各部件要承受住异常严酷的高温高压考验。日本石川岛播磨重工株式会社航空发动机工厂经理曾表示,航空发动机零部件成本的50%都来自材料本身。现代高性能航空发动机需要采用一些高强度、耐高温材料。然而有分析认为,中国现在超耐热合金还不能完全自给。
  不过,中国发现超级金属“铼”,制约我国航空发展的发动机将迎来新的进展。
  在河北廊坊科技园,一款为无人机和商务机而设计的航空发动机正在进行150小时试车,考核发动机在各种状态下技术性能和可靠性及寿命等综合指标。
  中国科学院工程热物理所所长朱俊强:150小时做完了,首飞保证就没问题了,可以到不同高度进行试飞了,这个发动机基本定型。
  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。
  能够提纯铼金属的,是成都航宇超合金技术有限公司的母公司,这是一家上市的矿业公司。2010年,这家公司在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。近年来,随着航空工业的发展,铼消费量的年均增长率为3%,虽然价格不菲,却一直处于供不应求的状态。
  为了找到获得更多的铼金属,成都航宇超合金技术有限公司通过与湖南有色研究院的合作,用一年多的时间攻克了技术难题,实现了铼的提纯。但是坐拥这样的稀缺资源,张政和股东们却发现这种稀有金属在国内却几乎没有销路。
  无奈之下,他们把眼光转向国际市场,希望用资源换技术的模式,寻求与国外这类合金制造企业的合作。
  成都航宇超合金技术有限公司董事长 张政:每一家都希望跟我们签长协价,我们只要生产出来他们就要,但是因为这项技术,所有掌握这个单晶技术的国家的企业,都受制于美国的一个法律,是不得参与技术合作的。
  美国是最大的铼金属消费国,控制着全球销售市场,一直处于垄断地位。由于铼可以广泛应用于喷气式发动机和火箭发动机,全球约80%的铼用于生产航空发动机,其在军事战略上有重要意义。为了维持在航空工业的优势地位,美国和其它一些西方国家常年针对中国进行材料和技术封锁。英国的航空发动机巨头罗尔斯罗伊斯虽然在中国投资建厂,但是对中国员工层层设防,既便当时已经在公司工作了七年的宋阳,也从来没有机会接触其核心技术。
  成都航宇超合金技术有限公司副总经理宋阳:"有一些区域是限制中国人进入的,他们不希望这样的一些技术机密,被中国所了解和掌握。我相信这不光是对于我个人,对于很多在外企航空企业工作的中国人,可能都会经历这样的一个比较尴尬的一个时刻。"
  越是封锁,就越说明航空发动机的战略重要性,就越需要突破。当宋阳在上海立下这一志愿的时候,远在千里之外的西安,矿业公司董事长张政也拍板做了一个重要的决定:自己生产用于航空发动机的单晶涡轮叶片。
  成都航宇超合金技术有限公司董事长张政:"己想办法去解决这个技术,因为我不想只作为一个元素的供应商,而且这样稀有的一个元素,我们把它供应给海外的这些企业,而对中国毫无帮助。"(有色网)
发表时间:2018-1-3      | 打印 | 关闭