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一U新型的U维正在q入航空发动机市场,Z些跨大z的客机提供更高的燃Ҏ(gu)率。与传统的高温镍合金相比Q?/span>新材料制成的航空发动机部Ӟ强度增强2倍,耐热性提?0%Q但重量反而要?/3?/strong>
航空发动机热端部仉要有极高的耐热性,目前主要是依靠镍U合金。通过使用_(SiCQ纤l_(d)日本的制造商已经扑ֈ了一U陶瓷基复合材料Q比镍基合金强度增强两倍,耐热性提?0%Q但重量反而要M分之一?
国通用甉|GE公司为其最新的航空发动机采用了一U基于碳化硅U维的陶瓷基复合材料Qƈ且已l应用在了LEAP发动ZQ装配在单通道客机I客A320neo上,于去q已l投入服彏V?
I客A320neo客机h较高的燃Ҏ(gu)率,׃家公司提供的发动机,其中一个是通用甉|GE公司与法国赛峰飞机发动机公司合资的CFM国际公司?strong>CFM国际公司是第一家在航空发动Z使用陶瓷基复合材料的公司?/strong>该材料目前还仅用在发动机数几个部g上,但其引入可能预示着航空发动机制造业的发展趋ѝ?
_纤l通过熔化_的化合物(UCؓ(f)聚碳烷Q,然后通过喷嘴Ҏ(gu)制成U?0微米直径的纤l_(d)然后这些纤l进行特D的?sh)子束真I处理,可以防止其暴露在极高温度下时性能劣化Q最后,q些U维被编l成可以用于陶瓷基复合材料的布状片材。这样制成的轻质高耐热陶瓷Q能承受航空发动机内的高温?
目前Q?strong>日本宇部兴业公司QUbe IndustriesQ和日本素公司QNippon CarbonQ是世界上唯一可以生_纤l的公司?/strong>p国化学巨头陶氏化学QDow ChemicalQ公司和康宁QCorningQ公怹只是试图在商业上生q种材料?
?0世纪80q代后期Q碳化硅U维的应用很,日本素公司的碳化硅U维业务处于严重负Z。后来,世界上最大的航空发动机制造商GE公司开始考虑在某些发动机部g中,使用轻质新材料替代镍合金。嗅到巨大商机的素公司立马着手将_纤l的耐热性从1300摄氏度提升到?500摄氏度以上,而这正是航空发动机所需的范围?
q项技术挑战o(h)人望而生畏,但碳素公司创新式的将纤l的大量分子量暴露给?sh)子束达Cq一目标。不久后Q该公司又研发了能够承受高达1900摄氏度的_纤l_(d)q一成果L说服了GE其应用在航I发动机上?
与镍合金不同Q?strong>_纤l不需要Q何空气冷却就可以承受1600摄氏?/strong>Q这也得航I发动机能够更多的I气质量用在做功上,而不像之前用在冷却上Q从而提高燃Ҏ(gu)率?
GE正在为其GE9X发动机采用碳化硅U维基陶Pq将为L音的下一代大型喷气式客机提供动力。GE9X发动机的4个主要部Ӟ包括高压涡轮Z的叶片和喷嘴Q都采用碳化硅U维基陶h代镍合金制成。这一点将使得燃a(b)效率提升2%?
相比于性能Q碳化硅U维更广泛商业用途的主要障碍是它们的hQ?strong>它们比碳U维?00?/strong>Q每公斤需?000~1万日元(折合27~90元Q。新U维的大规模需求只有在成本下降时才?x)上涨,此外改进刉技术对于实现这一目标是臛_重要的?