錸銥材料雖然具有優(yōu)異的高溫力學(xué)和抗氧化性能,但是由于其加工成形工藝?yán)щy,在開(kāi)始只被應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)喉襯。20 世紀(jì) 70 年代研制成功的鎢基體/錸銥涂層的喉襯被廣泛應(yīng)用于不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)上。錸銥涂層通過(guò)粉漿浸涂工藝涂覆于鎢基體上。該涂層可以有效地降低喉襯在使用時(shí)的熱腐蝕速率,延長(zhǎng)喉襯的使用壽命。
隨著材料成形工藝的逐步發(fā)展,特別是 CVD 和粉末冶金技術(shù)的成熟,錸銥整體材料發(fā)動(dòng)機(jī)成為可能。美國(guó)航空航天局下屬的 Ultramet 公司自 20 世紀(jì)80 年代中期就開(kāi)始致力于利用金屬有機(jī)物 CVD 技術(shù)制備錸銥材料。該公司已經(jīng)具備了制備高純度、高致密度的錸銥材料的工藝技術(shù)。
與此同時(shí),粉末冶金制備錸層,電沉積銥層的方式制備錸銥燃燒室也獲得了成功。美國(guó) TRW 公司致力于低成本制造錸銥燃燒室。該公司在研的 TR - 312 - 100 MN 和 TR - 312 - 100 YN 發(fā)動(dòng)機(jī)采用粉末冶金技術(shù)制備錸,在錸的內(nèi)外表面采用電沉積技術(shù)制備銥涂層。銥層內(nèi)表面電鍍沉積銠涂層,以期獲得更好的抗氧化性能; 燃燒室的外表面沉積氧化鉿涂層以期獲得更高的熱輻射性能。
目前,錸銥燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)制備技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟,但是研制工作主要集中在美國(guó),NASA 制備的錸銥發(fā)動(dòng)機(jī)噴管達(dá)到 100 只以上,累計(jì)試車時(shí)間超過(guò)200 h。其他國(guó)家還未見(jiàn)研制成功的相關(guān)報(bào)道。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)相關(guān)單位也開(kāi)展了錸銥噴管的研制工作,制備技術(shù)包括 CVD、熔鹽電鑄、粉末冶金和物理氣相沉積等,目前均處于研制階段。其中,航天材料及工藝研究所在該領(lǐng)域的研究工作取得了重大突破,錸基材制備采用粉末冶金工藝,銥涂層制備采用物理氣相沉積工藝,制備的錸銥材料燃燒室于 2014年 10 月通過(guò)了 25 000 s 考核試車,為錸銥材料發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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