3月14日发布的最新消息显示：IHI与新能源与产业技术综合开发机构（NEDO）开发出了一种可以承受1400℃的陶瓷复合材料（CMC）技术。即使飞机发动机在飞行过程中吸入沙子或火山灰，涡轮机也不易受到腐蚀。

耐1400℃高温，可经受长达400小时腐蚀测试

经过相关的测试表明，该种陶瓷基复合材料即使在1400摄氏度下进行400小时的腐蚀测试后，腐蚀反应也仅停留在最外表面，材料强度的下降程度被控制在20%以下。随着结构件的耐高温性的提高，飞机发动机的燃油效率有望也随之提高。

当火山灰被吸入发动机时，钙、镁、铝和硅的氧化物在高温下熔融，加速 对陶瓷基复合材料的侵蚀。这种陶瓷基复合材料也受到环境屏障层 (EBC) 的保护。在热力学计算中优化EBC组成并在CMC上熔射成膜进行实验时，它经受住了1400摄氏度下400小时的腐蚀测试。

与之对比，以往的材料3小时内就会遭到严重破坏。与此同时，在模拟实际发动机环境的耐久性测试中，这种性能优异的陶瓷基复合材料即使经过100小时，也几乎没有观察到剥离或变薄。

这种陶瓷基复合材料是使用碳化硅（SiC）纤维来增强的，通过提高碳化硅纤维的织造规格，从而大大抑制了陶瓷基复合材料内部的缺陷结构。将稀土硅氧化物浸渍到织物中，然后将具有共晶点组成的氧化物熔化并浸渍，其结果是形成了具有优异耐热性和耐水蒸气氧化性的氧化物基体。

该项研究成果是 NEDO 下一代复合材料创造和成型技术开发项目的一部分。由于陶瓷基复合材料的重量约为耐热合金的三分之一，因此可以同时实现耐热性和轻量化。1300度C级的陶瓷基复合材料可以用于飞机发动机。

1、陶瓷基复合材料，航空航天领域的“黄金”

现代战机，尤其是五代机，以其超音速巡航能力和隐身性能而闻名。然而，六代机更进一步提高了速度，这使得发动机的高温耐受材料成为关键。陶瓷基复合材料是一种高新技术材料，以先进的高温陶瓷为基础，与高强度、高弹性的纤维复合。这种材料的突出特点是轻巧且具有出色的韧性，使其成为提高发动机推重比的理想选择。

航空发动机的推力源于空气受热膨胀产生的能量，经过进气、加压、燃烧和排气四个阶段。进排气是决定发动机性能的关键指标之一。高温高压燃气在尾喷管中膨胀，提供反作用推力。发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。涡轮叶片和涡轮盘的高温承受能力直接影响发动机性能和推重比。

涡轮叶片是关键零部件之一，制成高温合金。然而，其承受高温的极限相对有限，限制了发动机的推重比。提高涡轮叶片的高温承受能力将显著改善发动机性能。研究表明，当涡轮叶片的高温承受极限提高一百度时，推重比可增加约8%。这将极大地提高飞机的速度，无论是五代机还是六代机。

尽管有新型复合材料，但仍需要冷却技术相辅相成。

然而，涡轮叶片的制冷技术仍然是一个难题。尽管涡轮叶片承受极高温度，但没有足够先进的制冷技术，其使用寿命仍然无法达到预期目标。提高涡轮叶片的冷却能力是未来发动机研究的另一个关键领域。

中国在航发领域取得的突破，特别是陶瓷基复合材料的成功应用，为未来的六代机发动机研发打下了坚实基础。这一突破不仅提高了飞机性能，还彰显了中国在航空航天领域的实力和雄心。在未来，随着更多技术挑战的攻克，中国航发将继续取得更多创新和突破。

2、航空发动机启示

航空发动机作为飞机的“心脏”，在国家航空航天领域扮演着至关重要的角色。中国在航发技术领域虽然存在一定的差距，但不断努力迎头赶上。最近的陶瓷基复合材料实验成功标志着中国取得了一项关键突破，为六代机的研发奠定了坚实基础。这为我们带来了以下几个重要的启示：

首先，中国已经意识到了航发技术的重要性，不仅是军用航发，还包括民用航发。航发是国家综合实力的象征，不仅影响着军事实力，还对国家的经济和科技水平有着深远影响。

其次，科研和创新是取得突破的关键。中国的陶瓷基复合材料实验是自主研制的，没有外国技术的参与，这显示了中国在材料科学和工程方面的实力。继续鼓励科研和创新，是提高国家科技水平的必由之路。

再者，耐高温材料的研发是提高航发性能的关键。高温涡轮叶片的耐温度提升可以显著提高航发的推重比，进而提高飞机的性能。这为未来的飞机设计提供了更大的灵活性和性能改进的可能性。

总结：

航空发动机在国家航空航天领域具有重要地位，军用和民用航发在技术上存在差异。陶瓷基复合材料的成功实验标志着中国在航发技术领域取得了突破，为六代机的研发提供了坚实的基础。这一进展启示我们，科研和创新是提高国家综合实力和科技水平的关键，特别是在关键领域如航发技术方面。耐高温材料的研发将在提高航发性能方面发挥关键作用，为未来飞机设计和国防实力的提升提供了有力支持。因此，中国应该继续投资和支持航发技术的研究和创新，以确保国家在航空航天领域的竞争力和领导地位。

此外，中国在航空发动机领域的进步也提醒我们，国际竞争日益激烈，航空航天领域不仅仅是国防安全的问题，还涉及到国家的产业和经济发展。在全球化的背景下，技术创新和自主研发成为国家综合实力的重要组成部分，决定了一个国家在国际竞争中的地位。

中国的航发技术发展也需要与国际接轨，加强国际合作。在世界范围内，航空航天领域的技术研究和发展通常需要国际合作，共同面对挑战。通过与其他国家合作，中国可以加速航发技术的进步，分享先进的经验和知识，从而更好地提高国内航发的水平。

此次陶瓷基复合材料的成功实验也提醒我们，科技创新是渐进的，需要长期坚持和投入。在航发技术领域，每一项突破都是积累的结果，需要持之以恒的研究和努力。中国已经取得了一定的成就，但要想在国际航发领域占据领先地位，还需要不断追求卓越，不断创新，以确保技术的不断进步。

最后，航空发动机技术的进步不仅仅关乎国家安全和国防实力，还对国家的经济和产业发展有着深远的影响。随着中国航空产业的迅速发展，航发技术的提高将进一步推动国内产业链的完善和发展，创造就业机会，促进国家经济增长。因此，继续加大对航发技术的研究和创新，将有助于中国在国际航空航天领域取得更大的竞争优势。

总之，中国在航发技术领域的进步为我们提供了许多重要的启示。这不仅仅是一项技术的突破，更是国家综合实力和国际竞争力的体现。中国应该坚持科研和创新，与国际合作，持之以恒，以确保航发技术的不断提高，为国家的繁荣和发展作出更大的贡献。航空航天领域的成功实验，为中国的科技进步和国家安全带来了新的希望和机遇。

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