第537章 耐高溫材料(2 / 2)

石墨烯具有驚人的耐高溫性能,理論上能夠承受高達3000攝氏度的高溫。

然而在空氣環境下其性能會大打折扣,通常隻能承受約400攝氏度的高溫。

若置於氬氣保護環境中,石墨烯的耐高溫性能可提升至1000攝氏度,但這仍然無法滿足燃氣輪機對材料的高溫要求。

不過,考慮到控製元器件對耐高溫性能的要求並不如燃氣輪機本體那般苛刻,且石墨烯具備出色的熱管理能力。

因此它非常適合作為保護這些元器件及設備的共性材料來使用。

而且石墨烯出色的防腐蝕性特性,能夠有效防護燃氣輪機免受各類腐蝕性物質的侵害,從而極大地提升了設備的使用時長和耐久性。

江辰考慮到鎳基材料在國內的儲備量相對有限,並非理想之選。

加之全球燃氣輪機項目已近乎充分挖掘了該材料在極限溫度下的應用潛力。

他決心研發一款全新的耐高溫合金材料,其最低極限工作溫度需能達到h級標準,即至少1600攝氏度。

明確了研發目標與方向後,江辰沒有多做停留,果斷地向眾人道彆,啟程返回了銅城。

回到公司之後,江辰立即動身前往材料研發部門,迅速從部門資料庫中調取了過往積累的各種材料數據。

由於耐高溫是材料領域中極為常見且重要的性質,因此該部門在此方麵積累了豐富的研究成果。

在眾多的材料中,鎳基和鐵基合金占據了相當大的比例,這些新材料均具備應用於燃氣輪機的潛力。

在仔細查閱過程中,江辰除了發現這些常規的合金材料外,還注意到了三種較為冷門但頗具前景的研究方向。

鉬基合金、高熵合金以及陶瓷複合材料。

鉬基合金作為一種有色合金,是以鉬作為主要成分,通過添加鈦、鋯、鎢以及稀土元素等其他元素構成的合金體係。

它不僅提高了強度和再結晶溫度,還具備優異的導熱性和導電性,在1600攝氏度的高溫環境下仍能保持高強度,並且易於加工成型。

然而考慮到鉬在地殼中的含量極為稀少,全球已探明的資源儲量不足2000噸,江辰在權衡利弊後,決定放棄將鉬基合金作為研發重點。

轉而關注另一種新興材料高熵合金。

高熵合金是近年來才興起的一個研究方向,其強度遠超傳統合金,同時在抗腐蝕性、抗斷裂性、抗拉強度等方麵均表現出色。

這種合金由五種或五種以上等量的金屬元素組成。

打破了傳統合金以單一金屬為基礎,通過添加少量其他金屬和微量元素來提升性能的固有模式。

傳統合金中金屬種類增多往往會導致材質脆化,但高熵合金的出現卻顛覆了這一認知,因此在材料科學和工業生產領域受到了廣泛關注。

而最後的陶瓷複合材料則是以高熔點和耐高溫性能著稱,也被材料界視為替代鎳基高溫合金的潛在替代品。

例如Si3N4(氮化矽)陶瓷,自19世紀被發現,一百年後才實現大規模生產。

其耐高溫,耐酸堿腐蝕,自潤滑等優異性能在航空航天,國防軍工,機械等領域廣泛應用。

其最高能承受1900攝氏度的高溫,且在1200攝氏度下仍具有350兆帕的抗彎曲強度。

隻可惜國內暫時沒能實現這款陶瓷複合材料的製備方式。

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