老勒看军事■国产涡扇15推力大增! 新材料冲击国际最高温度, 全球仅我国独有！
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当今的涡轮风扇航空发动机 ， 一直难以突破的瓶颈就是发动机涡轮前的进口温度 ， 进口温度越高 ， 发动机的推力也就越大 ， 而这对发动机内涡轮叶片和燃烧室的抗高温性能有很高要求 ， 其抗高温的涡轮叶片材料研制就是一种有效的途径 。 铼 ， 是被发现最晚的天然元素 ， 全球已探明的储量仅2500吨 ， 价格更是达到白金的价位 ， 它能保持在1700度的航空发动机火焰中不被融化 ， 因此几十年来一直被作为涡轮的制作材料 ， 但是这样的金属是非常稀缺的 。
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制造发动机的关键材料“铼”非常稀缺
从上世纪美国F22战机所使用的F119涡扇发动机 ， 其涡轮进口温度就就已经高达1650度 ， 但随后的十年 ， 美国F35战机发动机的进口温度也在1600度徘徊 。 虽然美国坐拥全世界最大的铼市场 ， 80%的铼都被用于制造航空发动机 ， 即使美国已经将发动机铼含量提高到6% ， 但是还是因为铼资源稀缺难以量产 ， 何况是中国 ， 以美国为首的西方国家把控着全球的铼市场 ， 对中国铼资源的进口采取着严格的限制 。 于是 ， 寻求航空发动机材料的新途径对中国是迫在眉睫的 。
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高温热障涂层的研发成为发动机突破的关键口
在目前航空发动机的研发中 ， 在金属表面添加抗热涂层就是提高涡轮进口温度的有效途径 ， 来自昆明理工大学的材料研究团队就研发出一种新型陶瓷热障涂层 ， 如果经过后期的完善和验证通过 ， 有望使我国的航空发动机进口温度达到1600度到1800度的范围 ， 打破国际上的最高使用温度 ， 届时国产发动机的推力将会大大提升一个台阶 。 如果运用到国产的涡扇—15航空发动机上 ， 在结合五代单晶高温合金配合使用 ， 新一代国产发动机的性能将必定有一次质的飞跃 。
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我国新型涂层将打破国际最高温度
我国的热障涂层起步晚 ， 仍然与国际有一定的差距 。 美国从上世纪50年代就开始了热障涂层的研究 ， 并在70年代后成功应用 。 而我国的热障涂层研究起步仅靠从乌克兰 ， 俄罗斯引进的设备 ， 其应用更是晚到2000年后 ， 但是经过近10几年的研发 ， 我国已经基本能成熟研发涂层材料并加以应用 。 传统涡轮发动机的热障涂层大都采用氧化锆陶瓷 ， 在涡轮上涂上一层氧化锆 ， 可以使其承受的温度增加100度左右 。 未来航空发动机的温度将会朝着2000度的关口突破 ， 于是新型热障的研究也被各国提上日程 ， 中国自然也是如此 。
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【老勒看军事■国产涡扇15推力大增! 新材料冲击国际最高温度, 全球仅我国独有！】此次我国团队研发的新型稀土钽酸盐陶瓷热障涂层 ， 其最高承受温度可达1800度 ， 相比于氧化锆降低表层温度100度 ， 它可降低近200度 ， 其抗热性能更加明显 ， 使用寿命也大大增加 。 在全世界范围内 ， 该涂层的研究团队仅中国一个 ， 从发现到最后的应用体系也全部由中国建立 ， 拥有完全的自主知识产权 。 目前 ， 该涂层已经在航天领域开始试用 ， 随着国内各团队的联合攻关 ， 其最后的应用也将到来 ， 中国的热障涂层技术也将在国际上占据一席之地 。
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