05.28 中国严格控制大宝贝出口,不再贱卖!留给歼20战机加速量产

航空发动机被称为“工业之花”,其研发和制造的复杂程度不比研发一架完整的先进战机简单多少,而发动机研发最重要的两个部分就是热力学和材料学的部分。没有好的热力学设计,发动机在理论上难以发挥出最大效率,而材料学更为关键,没有优秀的材料学作为支撑,即使设计的再好的理论,也无法付诸实践,只能停留在图纸上。航空发动机上,钛金属合金作为一种最重要的成分之一,一直受到高度关注。

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和稀土一样,中国的钛金属矿产资源非常丰富,尽在四川西南的山区,就拥有钒钛矿储量近百亿吨。但是和稀土一样,中国在钛金属的研发使用链中,长期处于原材料提供方或简单提纯方,在产品和制造技术上都无法和世界先进的国家相比。钛金属高级制品长期被美国、日本和俄罗斯三国垄断。尽管在近些年来中国通过加强钛矿开采,淘汰掉一些低档的竞争对手,让中国在钛金属衍生科技领域占据了一定的主导权,但在顶尖的钛金属制品上,仍然还被美俄日三国把控。

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但是让人欣慰的是,中国近年来终于认识到了钛金属的重要性,不再向国外贱卖,而是全力供应国内军工产业的应用。专家表示,钛矿的冶炼比较复杂,而钛合金材料的加工也比较困难,根据加入钛金属的不同比例,钛合金可以根据需要制作延展性强、强度高、重量轻、耐高温高压等多种不同性质的合金,尤其是加入钛金属后的合金重量轻、强度高还能耐高温高压,非常适合作为制造飞机和航空发动机的原材料,因此钛合金在飞机上的使用非常多。

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中国早在歼-7战斗机的研发过程中就开始使用了钛合金作为零件,但是整机使用的钛合金零件重量只有0.009吨,占飞机总重的0.17%,随后在歼-8I战斗机上,钛合金使用量占据飞机总重的0.4%,在歼-8II战斗机上达到了0.6%,而到了歼-10A战斗机,就大幅提升为了3%,歼-10B战斗机就达到15%,歼-20则超过20%,FC-31战斗机最高,接近25%。

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中国近些年也研发出了阻燃的钛合金,但受限于技术,这种钛合金强度低,在受热后容易发生破损,无法应用到发动机涡轮扇叶这种高强度领域,要解决这个问题,需要采用高强度金属挤压机,将阻燃钛合金的密度提高,从而提升强度,而中国一些军工企业先后研发了5万吨级热挤压机和6.8万吨挤压铸模机技术的突破,才彻底解决这个问题。而随着中国在钛合金领域的这一突破,包括航空发动机、飞机结构等航空结构以及船用全电动力核心、潜艇耐压壳等海军装备的重点部件,都能够受益匪浅。


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