小向郁郁高性能战机发动机必不可少的材料,在地壳中的含量仅十亿分之一


【小向郁郁高性能战机发动机必不可少的材料,在地壳中的含量仅十亿分之一】
小向郁郁高性能战机发动机必不可少的材料,在地壳中的含量仅十亿分之一
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它是人类发现最晚的天然元素之一 , 它在地壳中的含量仅十亿分之一 , 它的金属单质是各国战略储备的必选之一 , 它就是铼 。
小向郁郁高性能战机发动机必不可少的材料,在地壳中的含量仅十亿分之一
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铼及其合金被广泛应用到航空航天、电子工业、石油化工等领域 。 美国地质调查局2013年发布的数据显示 , 高温合金为铼最大的消费领域 , 约占铼总消费量的80% , 催化剂为铼的第二大消费领域 。
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在国际市场上 , 一公斤铼的价格大体在2000-4000美元间波动 , 峰值到过10000美元/公斤 。 2013年9月期间 , 国产99.99%铼价格甚至达到了60000-65000元/千克的高价相比之下 , 一公斤工业纯钛的价格仅为120-150人民币 。
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铼能与钨、钼、铂、镍、钍、铁、铜等多种金属形成一系列合金 , 其中铼钨、铼钼、铼镍系高温合金是铼的最重要的合金 , 被广泛应用到航空航天、电子等工业部门 。
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铼能够提高镍高温合金的蠕变强度 , 这类合金可用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴等 。 铼镍合金是现代喷气引擎叶片、涡轮盘等重要结构件的核心材料 。
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铼的使用既可提高镍基高温合金的性能;更可以制造出用于单晶叶片的合金 。 这两方面的作用都能使涡轮(尤其是高压涡轮)在更高温度下工作 。 这样的话 , 设计者就能加大涡轮压力 , 进而提高作业效率;或者发动机可以加快燃料燃烧的速度 , 进而产生更大的推力 。
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人们可以把作业温度维持在较低水平 , 扩大实际作业温度和涡轮机最高允许温度的差值 , 这样就能延长使用寿命 。 人们还可以兼顾两方面的考量 , 同时提高发动机的性能和耐用性 。
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铼与钨、钼或铂族金属所组成的合金或涂层材料 , 因其熔点高、电阻大、磁性强、稳定性好而被广泛应用于电子、航天工业 。 如制造特种白炽电灯泡的电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板 , 用作超高温加热器以蒸发金属 , 在火箭、导弹上用作高温涂层用 , 宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等 。
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因而 , 近年来人们逐渐开始利用铼生产高性能单晶高温合金 , 并将其应用于航空发动机的叶片 , 以至铼在航空发动机工业中的应用达到了全部铼用量的80% 。
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铼对很多化学反应具有高度选择性的催化功能 , 因此铼主要用作石油工业的催化剂 , 合成高辛烷值汽油 。 世界上铼在这方面的消耗量曾经占总消耗量的60%以上 。 美国和德国还获得了制造铼过滤器净化汽车尾气的专利技术 。


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