耐受2400度,西工大材料新突破!中国六代战机,将使用太空叶片

多一点奇闻 2024-07-26 20:18:48

最近几年,中国的科技发展就好像找到了属于自己的舒适赛道一样,好消息一个接着一个。

7月4号,西工大传来一条振奋人心的好消息,他们的研究团队制作出了一种全新的材料——铌合金。

该消息公布后,人民网、新华社、中国新闻网等多家国家级官方媒体纷纷转载报道。虽然大家不知道铌合金到底是什么,但是看到这个新闻宣发的阵容,也能猜出这种材料的研发难度肯定很大,而且一旦掌握技术,必定会对我国产生重要影响。

但也有一些网友发出了不和谐的声音,不管是建设空间站,还是利用空间站研发铌合金,这跟我月薪3000有什么关系?

铌合金能让我涨工资吗?我关心它,对我生活有什么实际影响?

事实上,不管是铌合金还是空间站,中国的科技发展与进步,事关每个国人的生活,也会影响到你的衣食住行。

回答这个网友的问题之前,我们先来了解一下,铌合金到底是怎么回事?

据新华社报道,西北工业大学科研团队在中国空间站开展的高性能难熔合金研究,近期成功获取难熔合金熔体的关键热物理性质,在空间凝固制备方面取得多项科学新发现。

在这条新闻当中,我们能够捕捉到三个关键词。

关键热物理性质、空间凝固制备、中国空间站。

说到合金,大家并不陌生。

合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。

早在3000多年前,商朝人就掌握了青铜工艺,其实它的本质就是铜锡合金。

在如今的生活中,不锈钢、锰钢、18K黄金、18K白金等等,也都是合金材料。

和纯金属相比,合金材料的优势有很多。

比如合金材料的硬度往往比组成金属要高,但导热性和导电性会有所降低。

而且合金具有更强的强度和硬度,展现出更好的塑形变形能力。

有些比较特殊的合金,即使在高温的条件下也能保持较高的强度和稳定性,在航空航天领域应用广泛。

比如我们熟知的钛合金,密度仅有铁的一半,比铝还要轻10%~15%,但是强度却比一般的钢材和铝材等常见结构材料高出30%~50%以上。

因此在飞机、火箭、导弹还有卫星上,经常可以见到钛合金的身影。

在医疗领域,一些人工关节和植入装备也会使用钛合金。

以上这些合金材料凭借优异的性能,在众多领域得到了广泛应用,也让很多科学设想得以实现,更让我们的生活出现了翻天覆地的变化。

而我们故事的主人公铌合金,它属于高性能难熔合金的一种。

高性能难熔合金是特种稀有金属材料,熔点通常超过2000摄氏度,最大的特点是超高温、高活性,可以分为钨基、钼基、钒基、铌基和钽基等五大类。

纵观历史发展,我们不难发现,合金的出现改变了人类的生活。尤其在国防方面,原始社会的人保护部落,选择的武器是石头与木棍。

商朝人发现合金工艺后,青铜冶炼技术不断提高,我们开始进入冷兵器时代。

随着人类社会的不断进步,我们又进入了热兵器时代,再到现在的核武器时代。

而高性能难熔合金是制作核武器时,非常关键的金属材料。

或者我们用一个比较通俗的解释,哪个国家率先掌握了高性能难熔合金技术,哪个国家就能掌握最先进的国防科技,哪个国家的普通老百姓才能免受战争颠沛之苦,安稳生活。

以铌合金为例,这种金属的强度远远超过了我们常见的其他合金材料,它在高温和耐腐蚀方面的特性,也有着非常出色的表现。

铌这种金属本身是一种特别耐高温的金属,熔点高达2400℃以上。

正是因为铌的这个特性,可以铌和其他的金属元素结合在一起组成的合金,在耐高温和耐腐蚀性上的特性会表现得格外突出,远远超过了其他的合金金属。

所以铌合金特别适合用在涡扇发动机上。

涡扇发动机的高压涡轮被人们称为“世界上工况最恶劣的零件”,会有这样一个头衔,是因为涡轮扇叶每分钟都要转一万次以上,这就导致涡扇的温度可达1800°C。

这还是比较保守的数字,因为以后我们肯定还要研发更先进的飞机,尤其是战斗机,那对涡轮的要求就更高了,理论温度可达2100°C。

所以涡扇发动机的材料必须具备三个最重要的性能,一个是耐高温,一个是高韧性,以及抗氧化性。

不然根本转不了多久,机器就报废了。

咱们国家一直想搞第六代战斗机,但迟迟没有好消息传来,正是因为我们在材料上遇到了难题。

目前我们掌握的合金材料,满足不了第六代战机涡轮实际的工况条件。

但这件事也不是没希望,因为铌合金可以做到这些要求。

我们有了铌合金,就有了第6代战机需要的关键金属材料,中国的国防实力才能更上一个台阶,国家才能免于战争纷扰,老百姓才能安居乐业。

落后就要挨打,如果国防实力欠佳,那么别说月薪三千的工作,普通人可能连睡一个安稳觉的机会都没有了。

掌握铌合金技术难不难?

其实这件事最大的难点在于,我们之前一直没有合适的实验环境。

想要研究高性能难熔合金,就必须有一个2000-3000℃的实验环境,但是这个温度条件下几乎找不到可靠的实验容器,因为太容易发生污染,干扰数据结果。

毕竟地球上有万有引力,合金必定会和容器发生接触。

但科学家也有设想,地球上做不到,太空上却可以。在失重的情况下,铌合金可以悬浮在容器中,这样加热到几千度后,也不用担心容器对样本造成污染。

根据新闻信息显示,早在2021年,研究团队就已经把相关试验样品送上了天。

这次西工大学取得的研究成果,我们可以理解为一块敲门砖,中国找到了高性能难熔合金的研究之路,未来的研究会越来越顺利。

相信用不了多久,我们就会看到许多国防方面的好消息。

同时,这些高性能难熔合金除了可以用在核武器、航空航天航海上之外,渐渐也会和钛合金等合金一样,在众多领域实现应用,用科技改变我们的生活。

看完这些,你还觉得高性能难熔合金和我们没有关系吗?

参考资料:

[1] 新华社《我国空间站高性能难熔合金研究取得多项新发现》2024-07-03

[2] 金台资讯《中国空间站高性能难熔合金研究取得多项科学新发现》2024-07-08

[3] 北青网《西工大在双相合金强韧化方面研究取得突破性进展》2022-11-03

26 阅读:4052
评论列表
  • 2024-07-28 23:56

    牛逼

    哈哈 回复:
    吹牛逼!铌合金是全新材料?
  • 2024-07-29 12:25

    泄密[doge]

  • 2024-07-29 22:06

    应该保密,而不是通过公开的方式泄密

  • 2024-07-29 19:38

    月球有很多地球没有宇宙金属

  • 2024-07-29 23:28

    没有武器 你还想拿钱 没嘎你腰子就不错了 命都不是自己的 林子大了什么鸟都有 那种认知的人简直在浪费资源

  • 2024-07-29 23:27

    不是可以磁约束吗?

  • 2024-07-29 23:28

    不是可以磁约束吗?

  • 2024-07-31 00:54

    西工大研究的顶端技术好多啊。怪不得老美一直在黑客入侵西工大。

  • 2024-07-29 20:24

    月薪3000当然要匹配月薪3000的认知。