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中国山沟发现一个大宝贝,比钻石还硬,解决航发寿命它功不可没

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发表于 2019-8-25 17:17:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村!地大物博确实挺好的,我们时不时就能够发掘出来大宝贝。比如说,在东海挖出来6亿立方米的油气田,让安倍羡慕不已;在四川发现的52万吨超大型锂金属矿藏,可以广泛应用于潜艇以及装甲车等领域;在内蒙古发现的1.3亿吨的石墨资源,是支撑中国高新技术产业发展的重要资源。近日,又有好消息传来,中国山沟里面又发现埋了一个大宝贝,硬度比钻石都要硬,能够为中国航发续命。
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航空发动机一直都是我们的短板,为了弥补这款短板,无数航发科研人员殚精竭虑。为了提高发动机的涡轮前高温,我们研发出来了新型陶瓷材料,一旦给涡扇20用上,就能够彻底和美国的F119拉开差距,实现弯道超车。但是,发动机耐压能力提高了,但是使用多一层保证也是极好的,航发寿命的提高多了一层保障。这样的话就不需要三天两头维修,不仅省钱省力,还能够增加战斗力。

根据介绍,这种新发掘出来的大宝贝就是立方氮化硼矿物质,也就是青松矿。据悉,之所以将其称之为青松矿,其实是为了纪念已故的中国地质科学研究院院长方青松。闲话就不多说了,我们就主要来看看,这种新型物质究竟是怎么给航发续命的。
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立方氮化硼的热稳定性比较好,能够承受1500摄氏度高温。钻石的在空气中的耐温极限也就是800摄氏度左右,还会引发氧化失重的情况,不耐高温。虽然说,立方氮化硼加工形成的材料在削切程度上不如人造金刚石,但是稳定性却远远超过人造金刚石,而且磨除率还是金刚石的10倍。

发动机是热动力,对于本身材料的耐高温能力有着极高的要求,立方氮化硼的出现就能够大幅提升磨轮的耐用度。不仅能够解决防滑齿轮的加工问题,还能够满足防滑齿轮的质量要求。铀实验证明,利用立方氮化硼形成的工具寿命要比硬质合金材料形成的工具寿命长,夸张一点的话可以达到100倍。目前,国外已经普遍把立方氮化硼作为重点的发展的材料。

举个例子,当前我国155毫米自行火炮柴油发动机内部就镀有一层立方氮化硼薄膜。安装之后,发动机的效率和耗油率都有有所改善。而且在使用一段时间之后,能够明显发现,镀有一层立方氮化硼薄膜的发动机功率衰减性能,很明显要比之前没有镀立方氮化硼薄膜要很好很多。另外,黑烟满天飞的情况也得到改善,提高效率的同时还提高了环保性能。
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在航空航天领域,国外普遍使用立方氮化硼刀具进行机械加工,使其声明和生产效率都大幅提升。在意识到这个问题之后,我国航空领域也快步跟上,广泛使用立方氮化硼刀具,满足航空发动机批量生产的需求。

立方氮化硼单晶硬度为HV9000,热稳定性能可以达到1500摄氏度,而且抗氧化性能力强,就算是再1000摄氏度的时候,也不会发生氧化现象,和铁材料在1300摄氏度的时候,也不会发生化学反应。另外,立方氮化硼具备良好的导热性能以及较低的摩擦系数。

为了提高发动机热端寿命,我们在发动机的涡轮叶片上涂抹陶瓷涂料,然后再次涂上一层立方氮化硼薄膜,这种双管齐下不仅保证了涂层的耐磨性,而且保证了图层耐腐蚀性以及抗氧化性。在这两种材料的辅助下,就能够有效减少叶端和机匣的间隙,从而提高发动机的效率和输出功率。


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发表于 2019-8-25 17:17:31 | 显示全部楼层
立方氮化硼能直接在山沟里找到,真是天助中国!
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发表于 2019-8-25 17:18:12 | 显示全部楼层
立方氮化硼很硬,但很脆。涂层厚度与基体材料硬度和韧性有关。用氮肥在压力釜中气化即可涂覆
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发表于 2019-8-25 17:18:45 | 显示全部楼层
这无疑对中国航空发动机的技术提升有一定意义!
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发表于 2019-8-25 17:19:20 | 显示全部楼层
请问哪里有做立方氮化硼涂料的?涂一层?有点颠覆我的认知!是PVD还是CVD?
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发表于 2019-8-25 17:19:26 | 显示全部楼层
军事装备基本都是理科工科的专业,作者的水平文科的水平,要不物理和化学也是体育老师教的。
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发表于 2019-8-25 17:20:03 | 显示全部楼层
氮化硼在90年代推广车刀铣刀陶瓷缸体。
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发表于 2019-8-25 17:20:56 | 显示全部楼层
钻石硬度为10,世界上还有硬度超过10的物质吗?
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发表于 2019-8-25 17:21:16 | 显示全部楼层
立方氮化硼是美国GE公司人工合成材料,自然界里没有天然物质
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发表于 2019-8-25 17:22:03 | 显示全部楼层
涡扇发动机工作温度先搞清楚,1500都不止,还1300有毛用啊
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