眾所周知，航空發動機是當今世界上最複雜的、多學科集成的系統，需要在高溫、高壓、高轉速和高載荷的嚴酷條件下工作，並滿足功率大、重量輕、可靠性高、安全性好、壽命長等十分嚴苛，甚至相互矛盾的要求。因此，航空發動機被譽為現代工業的“皇冠”上的“明珠”。中國雖然已經成為國際上少數能獨立研製航空發動機的國家之一，但是就其航空發動機總體性能與世界先進水平仍然存在差距。究其原因，當然是多方面的。既有設計，也有製造工藝，然而某種特殊材料的短缺也是重要原因之一，近年研發的超硬金屬“錸”將成為航空發動機新突破的未來希望。
一、金屬“錸”是什麼材料?
化學家門捷列夫1827年根據元素週期表預言:“在自然界中存有一個尚未發現的原子量為190的‘類錳’元素”。德國化學家諾達克在1925年用光譜法在鈮錳鐵礦中發現了該元素，以萊茵河的名稱Rhein命名為Rhenium。之後諾達克又認為:“錸”主要存在於輝鉬礦中，並從輝鉬礦中成功提取出了金屬“錸”。由於錸資源世界儲量極少，價格非常昂貴，長期以來對它的應用方面的深入研究較少。根據美國地質調查局的報告，全球探明的錸儲量僅為2500噸左右，所以，“錸”是一種發現較晚的稀散金屬元素。直到1950年以後，由於工業日異發展的需要，金屬“錸”在現代工業技術中才逐步開始了應用研究。上世紀60年代初，中國才開始從鉬精礦焙燒煙塵中研究錸的提取工藝。發現金屬“錸”屬高熔點金屬之一，根據權威研究資料表明，“錸”的熔點為3180℃，比金屬鎢3410℃的熔點略低，並非最高熔點的金屬。可用來製造電燈泡絲、人造衛星和火箭的外殼、原子反應堆的防護板等，化學上用做催化劑。“錸”有兩種天然同位素：Re-185穩定，Re-187 有放射性。“錸”是一種真正稀有元素，它在地殼中的含量比所有的稀土元素都要小，僅大於於“鏷”和“鐳”這些元素。再加上它不形成固定的礦物，通常與其他金屬伴生。這就使它成為存在於自然界中被人們最後發現的一個元素。
二、金屬“錸”在航空發動機上的實際應用
金屬錸及其合金可制自來水筆尖和高溫熱電偶，在醇類脫氫、合成氨和由二氧化硫制三氧化硫中做催化劑。含鎢 90%、釩 1%、錸 9%的合金可耐高溫。由於錸的存在分散，價格昂貴，直到1950年才由實驗室珍品變為重要的新興金屬材料，錸合金廣泛用於現代電子工業，航天航天等重要工業領域。
2017年，中國科學院工程熱物理所輕型動力實驗室對成都一家技術公司製造的“錸”材料單晶葉片在渦扇發動機做了150餘小時考核性試驗，由於單晶葉片處於航空發動機溫度最高、應力最複雜、環境最惡劣的部位，是航空發動機首要關鍵零件，它的製造工藝直接決定航空發動機的性能。試驗結果表明，渦扇發動機的耗油率，壽命等關鍵指標均達到了國際先進水平，在國內航空發動機研發上開了先河。這臺航空渦扇發動機所有零件都是自主設計與製造，處於高溫、高壓環境的單晶渦輪葉片屬於發動機製造中加工工藝的難中之難。
三、純“錸”提煉 工藝日臻完善，專業化單晶葉片性能新突破
成都某技術公司2010年，在陝西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區斟探到“錸”，儲量達到176噸，約佔世界儲量的7%，僅次於智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。近年來，隨著航空工業的發展，錸消費量的年均增長率為3%，雖然價格不菲，卻一直處於供不應求的狀態。“錸”在提取技術上難度極大，成都這家技術有限公司與湖南有色研究院合作，花了一年多才終於攻克了“錸”提取技術難題。成都這家技術公司近幾年一直致力於利用金屬“錸”研究和製造航空發動機的渦輪單晶葉片，經克服重重困難後終於在2015年7月22日，第一批產品成功出爐，而且合格率達95%以上。目前這家公司主要承擔“航空發動機含錸高溫合金葉片項目”。 
四、結語金屬“錸”不僅用於製造航空發動機渦輪葉片，也將逐步向航空發動機其它關鍵部件延伸，直至國產航空發動機實現新飛躍。
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