航空发动机建造叶片的材料,我国取得了重要的突破,完成一种碳硅纤维材料的国产化,而且能够打破西方的60年垄断,能实现100%国产,这个变化直接影响我国未来航空业的发展!
碳硅纤维高纯度合成技术,长达60年都被美日的企业垄断核心技术,因为这项技术的复合材料,高温裂解和烧制非常困难,容易在高温下断裂,因此谁拥有技术,谁能生产该种材料,就能拥有高价定价权,能通过这样的技术和产品,得到更高的暴利。
我国在没有国产能力的时候,还要通过高价从西方进口,不仅原料的成本大幅提升,甚至比金子的价格都要贵几倍,对于发动机的整体成本也是无形中增加很多。
西方曾经得意表示,这项技术就算是获得一定的突破,要想达到国产的能力,也需要再等上几十年,让外界没有想到的是,中国竟然能快速研发成功,而且能实现百分百的国产。
这种碳硅纤维材料的国产对我国的航空业会带来什么影响?
我国能国产之后,可以打造新型的发动机叶片,提供更耐高温和耐腐蚀的稳定构件。在没有这种高新材料之前,我国的发动机都是用合金叶片,在高温高压环境下,使用寿命无法和碳硅纤维相比。
在耐热极限上,对比温度的话,碳硅纤维的耐高温能力可以轻松达到1400度,而合金叶片的耐高温能力只有一千度左右就达到了极限。
耐热程度提高,能为发动机叶片提高安全保障,降低因材料热疲损导致的微小开裂等问题,从而让发动机的性能稳定。
碳化硅纤维复合材料可以让气冷通道的低温占比从原来的30%降低到5%左右,这样的参数虽然专业难懂,但是可以简单通俗地理解为,高新复合材料的强度和刚度都有提升,但是重量没有增加,甚至耐用程度是原来合金叶片的使用寿命的五倍!
即便是在极端的情况下,比如外部环境恶劣,使用频率很高,也能比原来提升三倍的使用寿命,同时这样的材料坚固程度提高之后,可以适当缩小叶片在旋转时的变形量,可以帮助减少燃气泄漏,在保障安全的基础上,进一步提高发动机的动力效率。和原来的合金叶片相比,动力支持的能力提升了8个百分点,续航支持也是非常明显的。
对于飞行效率的提升,同时也能降低维修和维护的频次,这样的优质材料打造的叶片,可以减少磨损情况的发生,对应的维护成本就会降低,因此研发碳硅纤维的积极意义非常大。
我国可以自行生产这种高新材料之后,对航空业的未来发展有什么帮助吗?
西方非常忌惮我国的航空业发展,恨不能垄断所有的相关产业,尤其当我国能制造国产大飞机之后,国产发动机的水平,是否能匹配飞机的发展,也更为关键。现在我国的国产航空发动机的型号,不断增加,要显著提升性能的话,需要强大的高新材料进行加持。
碳硅纤维材料的突破,让我国从被动的局面,转变为全面主动,不仅是简单的替代不需要进口的材料,也不是单纯实现国产就可以,而是能够根据航空业的未来前景,做出更长远的规划,发展相应的技术体系,打造和奠定未来航空航天的发展基础,带动更为高端的产业链升级,为民用和军事兼顾的发展开拓更多的可能。
作为高新材料实现国产化,可以为我国战略安全做出保驾护航的贡献,同时也能实现更稳固的技术支持,打破西方的长期垄断,积极正面参与国际市场的竞争,保障国防安全进一步深化,更能为研发新型的军用飞行器等装备,提供更多的材料选择。
西方听到中国能国产碳硅纤维材料之后,也是意外震惊不已,中国的科研实力真是潜力无限,深不可测,未来在航空航天领域,这种材料和衍生的新型材料,都能更好地发挥作用,比如卫星上也能应用,可以解决高温和极端情况下的稳定,同时依靠材料的轻盈度,降低卫星和航天器等设备的重量,为提升载荷能力,降低能耗,都会起到重要的帮助作用。
解决新型材料的能力,也能看出我国的科研实力,在向着更宽广的发展道路前进,也是依托自主专利技术的稳步提升,实现更令万众瞩目的成就!
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