近日,“中国发现超级金属铼”的消息引爆网络,这一稀有金属是航空发动机的重要材料。中国国产发动机能否就此出现“质的飞跃”,成为外界关注的话题。

通过使用含有铼元素的单晶涡轮叶片,提高燃气温度增加热效率,是实现提高发动机总效率的路径之一(图源:央视截图)
据介绍,铼(lái)是人类发现最晚的天然元素,它在地壳中的含量比所有的稀土元素都小,据称“比钻石更难以获取”。
金属铼素有“航空发动机的壮骨粉”之称。缺了它,航空发动机的性能和寿命都要大打折扣。此外,航天和导弹也离不开它。
直到上世纪末,中国并没有发现铼,一度被认为是“贫铼国”,对含铼高温合金和单晶叶片铸造技术的相关研究也很少。
进入21世纪,中国才发现铼资源,但储量并不丰富,产量在每年2吨左右,无法满足需求。
为了维持在航空工业的优势地位,欧美国家常年针对中国进行材料和技术封锁,对铼的相关技术盯得很紧。
2010年,中国企业在陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中勘探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,引起国际极关注。
据陆媒《山东商报》9月4日报道,中国企业已实现金属铼的提纯。
新华社旗下的瞭望智库10月5日刊文披露,目前,依托对铼的勘探发掘和含铼高温合金技术的使用,中国企业已经能够生产出航天发动机中最关键的部位——铼镍合金单晶叶片。
据了解,涡轮叶片为现代航空发动机中一个关键部件,在发动机工作时不仅需同时承受约1,600摄氏度高温、数十个大气压和以每分钟数万的转速,还要承受强大离心力的持续作用。

装备国产航发的歼-20不久前成功首飞,有分析称这得益于中国在超级合金铼相关技术上的突破(图源:央视截图)
业内专家介绍,比起上一代航空发动机采用的定向结晶的普通叶片,新一代则普遍采用单晶叶片,这可增加200摄氏度左右的涡轮燃烧温度,有铼加入单晶叶片,可以增强材料各方面的性能。
西方分析人士认为,如果中国把铼运用到航空发动机领域,并取得技术突破,就会打破美欧对该领域技术的垄断。
对此,中国航空专家王光秋表示,航空发动机研制是一个系统工程,不会单靠超级金属铼就有大的突破,其仅是增加发动机材料性能的因素之一。
陆媒报道显示,中国铼镍合金单晶叶片投产的时间刚刚满一年。
有持乐观态度的观察家表示,虽然航空发动机的研制不单单是一个单晶叶片成功量产就能解决的,可单晶叶片作为发动机最为核心的组件,其成功量产对中国航空业的重要性毋庸置疑。
评论 (0)