【據《南華早報》報道,中國科學家首次通過天宮空間站制造出工業級鈮合金,可能將徹底改變航空航天技術。】
報道稱,中國航天員過去三年多的時間里,一直在天宮空間站進行一項看似平凡的實驗,內容是用激光照射懸浮在真空室中的合金顆粒,隨后記錄顆粒在冷卻過程中發生的細微變化。
這一實驗持續了很長時間,設備和樣本被更換了三次。但利用在空間站得出的實驗數據,地球上的中國科學團隊首次成功制造出符合工業應用嚴格要求的鈮合金,這一突破可能將徹底改變航空航天技術。
例如,利用鈮合金制成的渦扇發動機葉片能承受超過1700攝氏度的高溫。與日常常用的鎳或鈦合金相比,這種材料更輕,且在高溫下具有三倍的抗壓強度。因此,使用這種材料制造的發動機可達到現有技術無法實現的速度和運行效率。
據了解,目前普遍合成的鈮硅合金有兩個缺陷,其高強度晶體的生長速度非常慢,需要在接近1600攝氏度的環境下耗時100小時才能完成,且得到的樣本在室溫下極其脆弱,無法滿足發動機制造廠的要求。但中國科學團隊采用一種新的快速冷卻方法,實現了高質量鈮硅晶體接近每秒九厘米的生產速度,并通過添加微量的鉿,將合金的室溫強度提高三倍以上,滿足了發動機裝配線的要求。
鈮是一種稀有金屬,主要用于制造高性能鋼材,中國目前是鈮的最大消費國。中國自身的鈮儲量僅占世界總量的不到1%,而同為金磚國家的巴西生產世界上近90%的鈮,這個南美國家也是中國主要的礦石供應國之一。
有專家表示,如果鈮硅合金未來能夠實現大規模生產,將使中國在軍事和高端制造領域占據巨大優勢。
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