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產(chǎn)品
來源:科技日?qǐng)?bào) 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(huì)上,由礦冶集團(tuán)首席專家于月光正高級(jí)工程師團(tuán)隊(duì)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(guó)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(zhǎng)期困擾我國(guó)高端裝備發(fā)展的“卡脖子”難題。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)作為國(guó)防和能源領(lǐng)域的“國(guó)之重器”,其性能提升始終牽動(dòng)著國(guó)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(shí)現(xiàn)精密動(dòng)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(zhǎng)。
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(zhǎng)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(guó)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(guó)高端裝備發(fā)展的瓶頸。
面對(duì)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(duì)踏上了長(zhǎng)達(dá)二十余年的攻關(guān)之路。在國(guó)家材料專項(xiàng)等十余項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目的支持下,團(tuán)隊(duì)以建立模擬高溫高速工況測(cè)試平臺(tái)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(duì)可磨耗性的影響規(guī)律,同時(shí),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(jì)思路。
如今,團(tuán)隊(duì)已研制出8種覆蓋全溫度段的長(zhǎng)壽命可磨耗封嚴(yán)涂層材料;同時(shí)自主研發(fā)的模擬工況可磨耗試驗(yàn)機(jī),能在1200℃高溫、450m/s線速度下精準(zhǔn)測(cè)試,并具備磨屑收集功能。這一系列成果,構(gòu)建起我國(guó)首個(gè)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(guó)高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈,不僅覆蓋全部重點(diǎn)型號(hào)航空發(fā)動(dòng)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(hào)的研發(fā),累計(jì)裝機(jī)近萬臺(tái)。該涂層用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命超3500小時(shí)、用于先進(jìn)汽機(jī)壽命超6萬小時(shí)、用于先進(jìn)燃機(jī)壽命超3萬小時(shí),實(shí)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(guó)防和能源領(lǐng)域的重大需求。