中國發動機為何長期短板，因為一種關鍵金屬被美歐控制

據美國《航空和空間技術周刊》近日報道稱，有消息稱中國正在市場上詢價購買大量錸，而錸這種稀有金屬能夠提高渦輪葉片的耐熱性。中國的需求似乎會達到每年5噸，從2016年前後開始發貨。這一購買量大約相當於全球產量的10%。假如洛克希德-馬丁公司的F-35戰機項目全力投產，與之配套的普惠公司F135發動機項目的錸消費能力大概也就如此。

軍事專家谷火平介紹，錸本身是熔點第二高的金屬，其3180攝氏度的熔點僅次於鎢的3308攝氏度，同時錸的強度極大，在很多極端情況下，如高溫、急速冷卻、強烈撞擊等，都很結實還不會出現裂痕，它唯一的缺點就是極易被氧化，比如硝酸等氧化性酸。在錸的使用上，最多的用途在於航天發動機，80%的錸用於製造航天發動機中的超耐熱合金，其餘的錸使用在了化工生產催化劑當中。

人們從全球錸消費模式就能看出中國人購買錸的原因：全球約80%的錸用於生產航空發動機。中國在市場上購買大量錸，此舉可能還將威脅到西方三大航空燃氣渦輪發動機廠商（通用電氣公司、羅爾斯羅伊斯國際有限公司和普惠公司），因為這些企業有許多重要產品需要用到錸。全球錸供給和錸需求保持著微妙的平衡，生產商會迅速做出反應，滿足中國等新客戶的需求。

圖：神舟飛船上的儀器和高溫部件都要用到錸

錸的使用可以提高鎳基高溫合金的性能，尤其重要的是可以製造出用於單晶葉片的合金，這兩項技術都能使渦輪（尤其是高壓渦輪）在更高溫度下工作。這樣的話，就可以加大渦輪壓力，進而提高作業效率，或者發動機可以加快燃料燃燒的速度，進而產生更大的推力。同時可以把工作溫度維持在較低水平，從而延長發動機的使用壽命。

圖：現在先進發動機在高溫區域工作的葉片

在發動機的研製發展上，中國一直屬於緊跟第一梯隊的狀態，這和發動機結構設計、工業發展水平以及發動機製造材料有著密切的關係。由於航天發動機材料需要極大的強度來抵禦工作狀態的高溫、高壓、劇烈震動以及機械衝擊等情況，所以一些稀有金屬像金屬錸便成為緊俏貨。全世界的儲量卻是極低的，已探明的儲量中中國僅有237噸，而其他的2300噸左右的錸基本都分布在美洲和歐洲，其餘未探明的資源量大概在5000~8000噸之間。