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慧正資訊
來源:科技日報 2025-08-07 15:31
慧正資訊,近日,在礦冶集團(tuán)2025年創(chuàng)新成果發(fā)布會上,由礦冶集團(tuán)首席專家于月光正高級工程師團(tuán)隊研發(fā)的“新型可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)”正式亮相。這一成果標(biāo)志著我國在封嚴(yán)涂層技術(shù)方向完成了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的歷史性跨越,破解了長期困擾我國高端裝備發(fā)展的“卡脖子”難題。
航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)作為國防和能源領(lǐng)域的“國之重器”,其性能提升始終牽動著國家戰(zhàn)略發(fā)展的神經(jīng)??赡ズ姆鈬?yán)涂層作為這些裝備中用量最大的涂層,堪稱保障高效安全運(yùn)行的“隱形衛(wèi)士”:它既能實現(xiàn)精密動密封,避免轉(zhuǎn)子因碰磨受損,更能提升裝備效率1%、降低能耗1.5%,并將熱端部件壽命成倍延長。
不過,這層“神奇涂層”的研發(fā)難度超乎想象。它必須在高溫高速的極端碰磨環(huán)境下長期服役,既要具備“高可磨耗性”以保護(hù)轉(zhuǎn)子,又要擁有“高結(jié)合力”防止自身脫落。我國在這一領(lǐng)域起步較晚,早期涂層產(chǎn)品普遍面臨脫落、磨損轉(zhuǎn)子、壽命過短等問題,成為制約我國高端裝備發(fā)展的瓶頸。
面對這一困境,礦冶集團(tuán)北礦新材科技有限公司封嚴(yán)涂層技術(shù)團(tuán)隊踏上了長達(dá)二十余年的攻關(guān)之路。在國家材料專項等十余項國家級項目的支持下,團(tuán)隊以建立模擬高溫高速工況測試平臺為突破口,成功揭示了涂層在極端環(huán)境下的磨耗機(jī)制,以及組分對可磨耗性的影響規(guī)律,同時,創(chuàng)新性地提出了“骨架組分與可磨耗組分強(qiáng)弱協(xié)同”的設(shè)計思路。
如今,團(tuán)隊已研制出8種覆蓋全溫度段的長壽命可磨耗封嚴(yán)涂層材料;同時自主研發(fā)的模擬工況可磨耗試驗機(jī),能在1200℃高溫、450m/s線速度下精準(zhǔn)測試,并具備磨屑收集功能。這一系列成果,構(gòu)建起我國首個全面自主可控的高性能可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)體系。
記者了解到,目前,該成果已深度融入我國高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈,不僅覆蓋全部重點型號航空發(fā)動機(jī)、約三分之二先進(jìn)蒸汽輪機(jī)的批產(chǎn)與研制,還支撐了主要自主燃?xì)廨啓C(jī)型號的研發(fā),累計裝機(jī)近萬臺。該涂層用于航空發(fā)動機(jī)壽命超3500小時、用于先進(jìn)汽機(jī)壽命超6萬小時、用于先進(jìn)燃機(jī)壽命超3萬小時,實現(xiàn)了裝備的高效安全運(yùn)行,并且年減排二氧化碳超1200萬噸,有力支撐了國防和能源領(lǐng)域的重大需求。