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當(dāng)中國人還在研究高溫合金時(shí) GE已經(jīng)成功用復(fù)合陶瓷替代高溫合金了

關(guān)鍵詞 高溫合金 , 復(fù)合陶瓷 , 航空發(fā)動機(jī)|2016-12-06 10:07:40|來源 國際金屬在線
摘要 GE航空集團(tuán)聯(lián)合辛辛那提大學(xué)研究所(UCRI)建立了GE航空研究中心,中心位于GE航空全球總部所在地俄亥俄Evendale。研究中心讓GE航空的工程師和科學(xué)家可以與UCRI的教學(xué)人...
       GE航空集團(tuán)聯(lián)合辛辛那提大學(xué)研究所(UCRI)建立了GE航空研究中心,中心位于GE航空全球總部所在地俄亥俄Evendale。研究中心讓GE航空的工程師和科學(xué)家可以與UCRI的教學(xué)人員與學(xué)生一起追求GE未來航空產(chǎn)品的創(chuàng)新和應(yīng)用。而他們也正領(lǐng)導(dǎo)著更高效噴氣發(fā)動機(jī)的研究。
▲“ADVENT”自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動機(jī)的低壓渦輪機(jī)葉片由碳基復(fù)合材料,其中一些用特殊的黃色環(huán)保涂層覆蓋,該發(fā)動機(jī)可以提供45000磅的推力,未來有望用于F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)。
       隨著民用航空業(yè)對提高燃油效率的不斷追求,GE航空預(yù)計(jì)在今后十年CMC的應(yīng)用將增長十倍,按照GE航空的說法,由于陶瓷基復(fù)合材料比傳統(tǒng)金屬更耐熱,所以引擎的高溫區(qū)域只需要更少的冷卻空氣,節(jié)省下來的冷卻空氣可在引擎氣流管道上發(fā)揮作用,從而提高發(fā)動機(jī)推力和效率。
       所謂陶瓷基復(fù)合材料,是在碳化硅基體上結(jié)合了碳化硅陶瓷纖維,通過專有涂層技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化,這種材料制成的零部件密度只有金屬合金的1/3,可以大幅降低引擎的重量,提高燃油效率。陶瓷基復(fù)合材料部件可以承受超過2000攝氏度的高溫,目前GE航空陶瓷基復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室測試的內(nèi)容之一,就是反復(fù)實(shí)驗(yàn)以確定陶瓷基復(fù)合材料的耐熱邊界在哪里。
▲CMC制成的噴氣發(fā)動機(jī)渦輪葉片
       今年7月中旬,在空客A320neo正式交付后,GE合資研發(fā)的LEAP發(fā)動機(jī)將成為全球首個(gè)在高壓渦輪部件上采用陶瓷基復(fù)合材料技術(shù)的航空發(fā)動機(jī),而新一代的GE9X發(fā)動機(jī)將采用更多的陶瓷基復(fù)合材料部件。

▲LEAP發(fā)動機(jī)
       ”預(yù)計(jì)到2020年,全球GE引擎上會有超過30萬個(gè)CMC部件。“GE航空相關(guān)人士稱,GE計(jì)劃投入2億美元在阿拉巴馬州建立兩個(gè)復(fù)合材料制造工廠。
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鄭州玉發(fā)磨料集團(tuán)有限公司
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