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高性能戰機發動機必不可少的材料,在地殼中的含量僅十億分之一

它是人類發現最晚的天然元素之一,它在地殼中的含量僅十億分之一,它的金屬單質是各國戰略儲備的必選之一,它就是錸。

錸及其合金被廣泛應用到航空航天、電子工業、石油化工等領域。美國地質調查局2013年發布的數據顯示,高溫合金為錸最大的消費領域,約佔錸總消費量的80%,催化劑為錸的第二大消費領域。

在國際市場上,一公斤錸的價格大體在2000-4000美元間波動,峰值到過10000美元/公斤。2013年9月期間,國產99.99%錸價格甚至達到了60000-65000元/千克的高價相比之下,一公斤工業純鈦的價格僅為120-150人民幣。

錸能與鎢、鉬、鉑、鎳、釷、鐵、銅等多種金屬形成一系列合金,其中錸鎢、錸鉬、錸鎳系高溫合金是錸的最重要的合金,被廣泛應用到航空航天、電子等工業部門。

錸能夠提高鎳高溫合金的蠕變強度,這類合金可用於製造噴氣發動機的燃燒室、渦輪葉片及排氣噴嘴等。錸鎳合金是現代噴氣引擎葉片、渦輪盤等重要結構件的核心材料。

錸的使用既可提高鎳基高溫合金的性能;更可以製造出用於單晶葉片的合金。這兩方面的作用都能使渦輪(尤其是高壓渦輪)在更高溫度下工作。這樣的話,設計者就能加大渦輪壓力,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。

人們可以把作業溫度維持在較低水平,擴大實際作業溫度和渦輪機最高允許溫度的差值,這樣就能延長使用壽命。人們還可以兼顧兩方面的考量,同時提高發動機的性能和耐用性。

錸與鎢、鉬或鉑族金屬所組成的合金或塗層材料,因其熔點高、電阻大、磁性強、穩定性好而被廣泛應用於電子、航天工業。如製造特種白熾電燈泡的電燈絲、人造衛星和火箭的外殼、原子反應堆的防護板,用作超高溫加熱器以蒸發金屬,在火箭、導彈上用作高溫塗層用,宇宙飛船用的儀器和高溫部件如熱屏蔽、電弧放電、電接觸器等。

因而,近年來人們逐漸開始利用錸生產高性能單晶高溫合金,並將其應用於航空發動機的葉片,以至錸在航空發動機工業中的應用達到了全部錸用量的80%。

錸對很多化學反應具有高度選擇性的催化功能,因此錸主要用作石油工業的催化劑,合成高辛烷值汽油。世界上錸在這方面的消耗量曾經佔總消耗量的60%以上。美國和德國還獲得了製造錸過濾器凈化汽車尾氣的專利技術。【作者:蒼穹利器】


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