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當中國人還在研究高溫合金時 GE已經成功用復合陶瓷替代高溫合金了

關鍵詞 高溫合金 , 復合陶瓷 , 航空發(fā)動機|2016-12-06 10:07:40|來源 國際金屬在線
摘要 GE航空集團聯(lián)合辛辛那提大學研究所(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家可以與UCRI的教學人...
       GE航空集團聯(lián)合辛辛那提大學研究所(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家可以與UCRI的教學人員與學生一起追求GE未來航空產品的創(chuàng)新和應用。而他們也正領導著更高效噴氣發(fā)動機的研究。
▲“ADVENT”自適應變循環(huán)發(fā)動機的低壓渦輪機葉片由碳基復合材料,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。
       隨著民用航空業(yè)對提高燃油效率的不斷追求,GE航空預計在今后十年CMC的應用將增長十倍,按照GE航空的說法,由于陶瓷基復合材料比傳統(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)動機推力和效率。
       所謂陶瓷基復合材料,是在碳化硅基體上結合了碳化硅陶瓷纖維,通過專有涂層技術進行強化,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航空陶瓷基復合材料實驗室測試的內容之一,就是反復實驗以確定陶瓷基復合材料的耐熱邊界在哪里。
▲CMC制成的噴氣發(fā)動機渦輪葉片
       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)動機將成為全球首個在高壓渦輪部件上采用陶瓷基復合材料技術的航空發(fā)動機,而新一代的GE9X發(fā)動機將采用更多的陶瓷基復合材料部件。

▲LEAP發(fā)動機
       ”預計到2020年,全球GE引擎上會有超過30萬個CMC部件。“GE航空相關人士稱,GE計劃投入2億美元在阿拉巴馬州建立兩個復合材料制造工廠。
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