Au début du mois de septembre, un message "China found super rhénium métallique" a causé une sensation de chaleur, en disant que le métal rare peut percer le goulot d'étranglement du développement de l'aeroengine. 'Rhenium' est ce que le métal? Quelle est la relation avec son moteur aéro? 11 septembre Beijing Tianjiao Aviation Industry Investment Co., Ltd. Vice-président de l'Institut de recherche sur l'innovation, l'expert national Wang Wang Guangqiu dans un entretien avec le journaliste Science and Technology Daily, a déclaré le journaliste, a déclaré le moteur d'aviation de la Chine sera un saut qualitatif? , Le développement de moteurs Aéro est un projet systématique, pas seul 'rhénium', il existe une grande percée, ce n'est qu'un des facteurs pour augmenter la performance du matériau du moteur.
Rare, point de fusion élevé, fort difficile à fissurer
Regardez d'abord la vie passée 'rhen'.
Le rhénium, un élément métallique, est l'un des métaux à point de fusion élevé. Selon l'autorité du livre professionnel "Lancel Chemical Handbook", le rhénium est le seul au tungstène (3308 degrés Celsius) du deuxième métal réfractaire, point de fusion de 3180 degrés Celsius.
Par exemple, le rhénium est un véritable élément rare et le contenu de la croûte est seulement supérieur à celui de 镤 et du radium, plus il ne forme pas de minerai fixe, généralement associé à d'autres métaux, ce qui en fait l'élément rare de la nature.
En 1872, Mendeleev prédit qu'il y avait un élément de «type manganèse», qui n'avait pas encore été trouvé, avec un poids atomique de 190. Ce n'est qu'en 1925 que le chimiste allemand Nordak a été mesuré par spectroscopie dans le niobium- Trouvé cet élément, prenez le nom du Rhin intitulé «Rhen».
En plus du point de fusion élevé, le rhénium a une très forte résistance et une bonne forme (communément appelé «à la fois fort et difficile à fissurer»), à haute température, refroidissement rapide et chauffage intense et avec un fort choc mécanique et Dans les conditions de vibration, le «rhénium» a également un excellent travail à long terme pour résister à la déformation et à la capacité de craquage.
Augmenter la performance de l'alliage de la pale de turbine un des éléments
Les pales de turbine sont un élément clé d'un moteur aéronautique moderne qui ne doit pas seulement résister à environ 1600 degrés de température élevée, des dizaines d'atmosphères et des dizaines de milliers de tours par minute au moteur, mais aussi des fortes forces centrifuges.
«Des conditions de travail aussi difficiles, le matériau du moteur doit encore être incapable de fondre, ne peut pas être déformé, ne peut pas se briser. Et le rhénium est une série de caractéristiques, ce qui en fait l'un des excellents choix.» Wang Guangqiu a déclaré, par rapport à la génération précédente de moteurs aéro L'utilisation de la cristallisation directionnelle des feuilles ordinaires, la nouvelle génération est généralement utilisée en feuilles monocristallines, ce qui peut augmenter la température d'environ 200 degrés Celsius de combustion de la turbine, le rhénium ajouté aux feuilles monocristallines peut améliorer les performances de divers aspects du matériau.
Rhenium ajouté à l'histoire des feuilles monocristallines ou pendant environ 20 ans. Mais en raison du «rhénium» et du coût élevé de la purification, de sorte que le prix est très coûteux, ne peut pas être utilisé pour une large gamme de moteurs d'avion. Selon «Southern Fortune» cité des États-Unis Geological Survey a rapporté que les réserves de rhénium éprouvées du monde de seulement environ 2 500 tonnes, le prix est similaire au prix du platine, un gramme d'environ deux ou trois cents dollars. Selon les données, en 2010, une enquête sur les mines au Shaanxi, en Chine Ton.
«Les moteurs Aéro ont des dizaines de milliers de pièces, les pales de la turbine est l'un des éléments clés, même si le rhénium doit être ajouté, doit ajouter l'alliage, combien, il s'agit d'étudier le sujet», a déclaré Wang Guangqiu.
L'efficacité totale de la nouvelle génération de moteurs est le produit de l'efficacité thermique et de l'efficacité de la propulsion
«Le moteur Aero est une ingénierie système complète, l'efficacité totale de l'efficacité thermique et l'efficacité de la propulsion du produit.» Wang Guangqiu a déclaré, afin d'augmenter l'efficacité de l'aeroengine à partir de deux parties, à savoir l'efficacité thermique et l'efficacité de la propulsion. Actuellement, la dernière génération d'efficacité thermique du moteur est à propos de 50%, l'efficacité de la propulsion est d'environ 80%.
Wang Guangqiu a déclaré aux journalistes que le plus récent Boeing 787 et Airbus 350, par exemple, l'efficacité totale du moteur utilisé est légèrement supérieur à 40%.
En utilisant une pale de turbine monocristalline contenant des éléments de rhénium, l'augmentation de la température du gaz pour augmenter l'efficacité thermique est l'une des façons d'atteindre l'efficacité globale du moteur et, d'autre part, les moteurs aérodynamiques d'aujourd'hui atteignent également l'objectif d'accroître l'efficacité globale en augmentant l'efficacité de la propulsion. Disait.
Quelle est l'efficacité de ces deux, mais aussi la difficulté du développement du moteur aéronautique. "En augmentant la température du gaz, l'augmentation correspondante des émissions d'oxyde d'azote, la température élevée et l'augmentation du débit d'air, le bruit a augmenté", a déclaré Wang Guangqiu.
Aero-engine fonctionne, avec un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une turbine à haute pression et une turbine à basse pression, et une chambre de combustion annulaire au milieu. 'Ces structures ont des températures et des pressions différentes. Le matériau est également différent.Lorsque le rhénium métallique est principalement pour les pales principales de la turbine à pression. »Wang Guangqiu qui, en raison de contraintes physiques, en augmentant la température pour améliorer l'efficacité thermique plus difficile, l'aéro-moteur moderne, principalement en augmentant le rapport de propulsion pour améliorer l'efficacité , Afin d'atteindre l'efficacité totale du moteur et d'atteindre des objectifs de réduction des émissions économes en énergie.
