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2017年,「铼」再现我国,成功打破西方国家的垄断

2024-03-08科学

前言。

在人类的持续探索中,科学家们发现并归纳出了「元素周期表」,但他们也断言自然界一定还存在着尚未为人类所知的元素,铼便是其中之一。

虽然铼是一个稀有金属元素,但它的存在却对人类科技的发展起着至关重要的作用,自上世纪50年代起,铼合金便成为了航空发动机上必不可少的材料。

然而,铼的独特性质并未满足于此,科学家们一直在努力探索铼的更多应用领域,并希望通过铼合金推动人类工业的发展,并通过新技术推动航空发动机产品的国产率。

当初门捷列夫预言科学家们最终还将在元素周期表上发现这些元素,但他们绝不会料到,这一新元素将如此改变世界,那就是铼。

一、「科学家的预言」。

1869年,俄罗斯化学家门捷列夫根据已知的元素性质创作出元素周期表作品,并根据现有的元素知识预言,认为某些元素必定仍然潜伏在未知领域中,等待人类的发现。

几十年后,这个「奇妙」的预言真的出现了,1913年,英国天才科学家亨利莫塞利开创了原子序数概念,并指出元素周期表中至少还有4种未发现的元素,其中第75号元素正是铼。

1925年5月,科学家经过整整三年的努力,并成功在实验室中提取出0.002克的铼。

为了纪念他们的艰辛劳动,科学家选择用莱茵河的拉丁译名「Rhenus」来命名这一元素,迄今为止,这个物理性质稳定且存在时间较长的银黑色金属,便是人类最后一个被发现的稳定元素。

虽然铼是一种地质中极为稀有的元素,但凭借其耐高温、耐腐蚀的特性,自20世纪50年代开始,在航空、化工等领域得到了广泛的应用。

尤其是在航空领域,铼合金几乎成为了航空发动机核心部件的标配,其耐高温、抗变形的特点,极大地提高了发动机的工作效率。

据统计,当前全球80%的铼都被用于航空领域,光是美国每年的铼消费量就高达40吨左右。

要知道铼作为航空发动机的「灵魂元素」,其关键性可想而知,就连全世界三大航空发动机制造商中,美国通用公司、普惠公司以及英国罗尔斯·罗伊斯公司,一年中也要消耗掉全球68%的铼。

所以在过往的时间里,美国不仅占据着铼资源的绝对优势,更通过居高临下的姿态将铼买卖区分得清清楚楚,甚至连国际合作中的技术交流都不让分毫。

为此,我国一直未能摆脱对于航空发动机中关键零部件铼合金的依赖,直到2017年,一家我国民营企业在经历了十余年的创新探索之后,终于率先攻克了铼合金航空发动机叶片的研发难关,标志着我国在航空发动机叶片材料领域取得了重要突破,并成功打破了西方国家在该领域中的技术垄断。

中国的航空业发展势不可挡。

自新中国成立以来,特别是改革开放以来,我国的航空事业取得了令人瞩目的成就。

在航空发动机制造领域,我国不仅率先自主研发出了涡轮轴流发动机和涡轮螺旋发动机,而且还成功研制出了高温合金品种,如国产航空发动机用的高温镍基合金,开创了中国航空发动机材料国产化的先河。

由于高温合金中不可或缺的航空发动机叶片技术在国际上处于技术封锁状态,我国决心通过自主创新攻克这一难关,2011年,航宇公司在洛南铀钼矿区发现了铼资源,并成功自主研发出了具有自主知识产权的铼合金航空发动机叶片技术。

2017年,航宇公司成功应用国产铼合金材料制造出满足国际标准的单晶叶片,实现了从「世界铼供应商」到「中国技术创新」的华丽转身,标志着我国航空发动机关键零部件实现了国产化,为我国航空事业的发展注入了强大动力。

此外,我国航空业在发动机制造、材料研发及航空动力等领域也取得了一系列创新成果,航空发动机从原先完全依赖进口,到如今已实现从设计研制到大规模生产,再到自主研发核心技术,航空发动机相关支持产业链的发展也日益完善。

飞机动力集团、航发集团等国内知名企业在国际航空航天领域崭露头角,同时,中国在航空发动机、航空材料等领域制定了一系列发展规划和政策措施,为中国航空事业的发展注入了强大动力。

随着航空发动机关键零部件国产化率不断提高,我国航空业的发展前景必将更加光明,中国制造的翅膀定能翱翔于蓝天白云之上。

二、「中国的铼」。

铼以其极高的熔点和抗腐蚀性成为了高温合金中的重要添加元素,尤其在航空发动机领域发挥着不可替代的作用,每一枚航空发动机叶片背后都离不开这块「明星材料」,占据着全球80%以上的铼资源。

我国自上世纪50年代开始涉足铼矿勘探开采工作,虽然探明我国铼矿资源规模不大,但却具有丰富的市场应用前景和发展潜力。

过去几十年间,我国多次取得铼矿资源开发利用的关键突破,不仅为国民经济发展增添了动力,更为航空航天等高新技术领域的发展注入了新的活力。

2017年,在中国科学家的不懈努力下,我国又发现了一批大规模的铼矿资源,这无疑将为我国航空航天事业的发展提供了宝贵的支持和保障。

尽管我国在铼资源探明储量方面仍存在不足,但通过持续不断地科技创新和资源整合,我国必将实现航空发动机材料的全面国产化,让「中国的铼」为国家的未来发展添上一片明媚的阳光。

三、「迎难而上」。

正如铼合金在航空领域扮演着关键角色一样,航空发动机也是航空器的「心脏」,而单晶铼合金叶片,则是航空发动机中不可或缺的关键部件。

为了实现航空发动机单晶叶片的国产化,自2009年起,我国相关企业便展开了一场艰辛的「源头创新」之旅。

2010年,成都航宇超合金技术有限公司在我国洛南地区发现了一处铼资源储量高达176吨的大规模铼矿。

2017年,我国安徽省泾县湛岭的钼矿床中又发现了一处大规模的铼矿资源,两处矿区中的铼矿资源总储量接近230吨。

这些重要的发现为我国航空发动机材料的国产化提供了宝贵的支持和保障。

2017年3月,我国航空发动机自主研制项目正式启动,这标志着我国航空发动机研发制造迈上了新的台阶。

在未来,我国航空发动机项目将重点打造中小推力涡扇发动机、大直径涡轮风扇、单晶涡轮叶片等关键技术和产品,为我国航空领域的发展注入动力。

笔者认为。

作为我国航空业和国防科技发展的关键材料,铼合金在航空发动机制造中起着举足轻重的作用,其独特的耐高温、抗氧化和抗腐蚀能力,为航空发动机提供了稳定可靠的保障。

我国地大物博,我国也拥有很多类似铼这样的「宝藏」资源。

我国航空发动机的自主研发已经取得了重要进展,相信随着我国科技实力的不断提升,我国航空业的发展前景一定会更加光明。