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在2018年九月 ， 央视曝光了位于成都的航宇超合金技术有限公司（CAST） ， 根据公司官网的消息 ， CAST成立于2013年 ， 位于双流西南航空港经开区 ， 主研超高温合金 ， 以及其在航空发动机、工业燃气轮机热端部件上的应用 。 目前 ， 公司已经开发出了两款超级合金 ， 并以此为母材 ， 精密铸造出三种晶体 ， 等轴晶、定向晶、单晶 ， 并应用在了涡轮叶片上 ， 大大缩小了我国和全球先进水平的差距 。
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这次曝光的事情 ， 是CAST一举突破了航发中 ， 铼单晶叶片的制造难题 。 一般在材料被铸造的时候 ， 分子和原子一起结合形成晶粒 ， 在铸造初期会以晶核为核心向外排列 。 但是需要外力规范 ， 否则就会乱七八糟排列地没有规律 ， 晶粒之间存在破碎断裂 ， 导致成品各部分熔点和受力情况不一致 ， 在发动机之上1700摄氏度高温下会瞬间解体 。 所以 ， 晶粒的排列必须有序 ， 这正是难点所在 ， 单晶叶片和内部必须做成有多种沟壑的空心状 。 这种形状非均匀分布 ， 存在两个问题 ， 就是整个发动机叶片各个部分仍然受力不均衡 ， 二是某些部分受热不均匀 。 这时候就需要用到铼来增强合金的熔点和强度 。 Re熔点高达3180摄氏度 ， 强度极限超过1172MPa ， 相当于一平方厘米上承受117吨重量不变形 。 最为神奇的是 ， 其在高温和急冷急热状态下转换时基本不会出现热胀冷缩的情况 ， 由该材料制造的发动机喷管可以承受10万次热疲劳循环 。 分页标题#e#
铼是人类最晚发现的天然元素 ， 在地壳中的元素含量比所有的稀土元素都少 ， 且这些铼矿大多混杂在钼、铜、铅等矿石当中 ， 可以说 ， 它比天然钻石都要珍贵 ， 更是难以获取 。 全球探明储量的铼仅为2500吨左右 ， 相当于每1万吨矿石内才平均含有1千克铼矿 ， 价格和白金相仿 ， 一克价格需要两三百块 。 在以往 ， 我国的铼矿石都是要靠进口解决的 ， 其中 ， 美国是最大的消费国 ， 控制着全球市场 ， 处于龙头垄断地位 。 由于铼可以用于生产发动机 ， 在军事战略上是有绝对意义的 ， 所以为了保证铼技术的话语权 ， 西方国家是常年针对于中国进行材料和技术封锁的 。 举例来说 ， 英国的罗-罗公司虽然在中国建设投产 ， 但是核心的技术和工艺都是绝对禁止中国人接触的 。 而在2010年 ， 事情出现了转机 ， CAST的母公司陕西炼石矿业公司在商洛黄龙镇铺钼矿区找到了铼矿 ， 储量达到了176吨 ， 这也使得我国铼矿储量一跃位居世界第三 ， 仅次于美俄 。
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在有了铼矿之后 ， CAST成立 ， 在一年内公司又突破了铼矿的提纯方法 。 从此中国实现了真正意义上的铼矿自主开采和提纯 。 然而只有原材料是远远不够的 ， 从原料到应用必须还要进行技术研发投入 。 而全球的80%铼矿用于生产航空发动机的单晶叶片 ， 于是这家民营公司做了一个雄心勃勃而且历史性的决定——亲自生产航空发动机的单晶叶片 ， 虽然非常有难度 ， 但是他们还是办到了 。 首先公司通过国家支持招募了庞大的研发人才队伍 ， 然后在国际市场上寻找制造单晶叶片的关键设备——铼合金单晶加工炉 。 这种设备可以将铼金属合金粉末材料进行融化 ， 并在惰性气体介质下采取拉伸法直接造成铼合金单晶体 。 起初在欧洲大陆上一家颇有名气的公司进行协商时 ， 对方拒绝了为中国客户特殊定制的要求 ， 仅能提供标准制式 ， 最终多次协商未果后 ， 团队只得找到了英国的一家供应商 ， 估计那家供应商也只是想多卖出一套设备 ， 没想到中国人正是在这套设备的基础上 ， 生产出了一整套自己的单晶叶片 ， 而且获得了国际质量认证 ， 令英国人刮目相看 。 分页标题#e#
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就是这样 ， CAST在2013年完成了高达8亿元的投资 ， 计划于2018年完成八亿元的投资 ， 并于当年生产出了第一炉铼合金单晶叶片 ， 其于今年已经在国产新型发动机上完成了150个小时的试车 ， 达到了首飞标准 。 目前 ， 陕西炼石矿业表示公司投产的生产线能在一年内生产出80吨铼高温合金 ， 单晶叶片可达55000片 ， 而一台发动机只有60片 ， 产能相当于916台发动机 ， 而铼产量还是不够 ， 2017年中国就从美国进口了达5吨的铼矿 ， 几乎与HP公司F-35生产铼金属年消耗量相当 。
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而可喜的是 ， 中国国产WS-15发动机将可能应用这项新技术 ， 届时 ， 歼20的中国心就会更上一层 ， 能够得到大批量生产 ， 巅峰时刻终将来临！
来源：(精彩趣投稿)
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标题：官方披露歼20量产，却没想到是这个数字，用的啥神技能？
