航空发动机战略金属“铼”价比铂金，浙大找到其最佳添加位置

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2018-05-31 09:07:11 参与评论()人

近日，一支拥有“火眼金睛”的浙大团队，通过实证对比，揭开了谜题……

高温合金是航空发动机的重要结构材料，也是我国研发新一代航空发动机的瓶颈所在。

近日，在中国浙江大学张泽院士的指导下，其团队的李吉学教授、余倩教授、丁青青博士与美国宾夕法尼亚州立大学的陈龙庆教授合作，发现高温合金中贵金属“铼”的最佳添加位置是界面位错网的位错核心。

在这个关键的位置，铼能发挥一种特殊的作用，通过强化界面强度使材料不易断裂，进而促进材料性能优化。科研人员表示，通过对铼的研究及调节，能够在更高温度下保护飞机发动机的安全。

这项研究成果发表在5月23日上线的金属材料领域顶级期刊《Acta Materialia》。这是电镜中心首次通过材料结构和性能的同步研究，将科研工作延伸到发动机战略材料研究领域，这篇论文也成为高温合金研究领域最高水平的科研论文之一。

“火眼金睛”看清高温合金

张泽院士团队本次科研工作的研究对象为航空发动机的重要战略结构材料——镍基高温合金。虽然这是国外已经发明的材料，但还有许多未被揭示的原理。

新一代高温合金相较于前，最大的差异就是元素“铼”（Re），这是一种在地球上稀缺的贵金属，“很多时候，判断高温合金代际就是看铼的含量，具体的表征就在于服役温度的提高。”

科研人员依托浙江大学电镜中心先进的科研设备，首次从原子层面“看清了”铼元素在高温合金中的分布，这也是该研究的创新点之一。课题组通过球差校正电镜，在放大百万倍后，看到了铼的分布。“之前由于设备的限制，科研人员对微观结构的了解还不是很细致，近年来随着科技的发展，设备分辨率越来越高。比如我们电镜中心的这套设备就是最近几年新添置的，达到国际领先水平。”浙江大学电镜中心现有的技术，能够将性能与结构直接关联，串联起理论和制造两端，可以发现前人没有理解到的奥秘。