單晶渦輪葉片

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( w# M, a8 g/ ~, _) ^以目前的技術(shù)而言,，要實現(xiàn)燃氣輪機效率最大化,，必須提高溫度�,，F(xiàn)代燃氣輪機的熱效率已達到42%以上,，是最高效、最清潔的動力設(shè)備,，然而要實現(xiàn)這樣的熱效率,，燃氣輪機的最高溫度需要達到1500℃,，普通材料到了這個溫度,，都已經(jīng)融化了，所以科學(xué)家們希望能找到一種特別耐高溫的材料

最初,，科學(xué)家從自然界尋找耐高溫的金屬元素,，鎳就是其中之一，以鎳為基礎(chǔ)加上少量銅,、鐵,、錫等元素形成的鎳基合金能承受幾百攝氏度的高溫，想再提高溫度,，“天然”的找不到,，只好“人造”了,。

渦輪葉片的對比：

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圖一  傳統(tǒng)鑄造渦輪葉片

圖二  定向結(jié)晶渦輪葉片

# ]7 b# s; f4 w7 ~. _圖三  單晶渦輪葉片

singlecrystal blade,經(jīng)過了3代發(fā)展。

第一代是：鎳基高溫合金

第二代是：定向晶界的多晶

第三代：正在研制的單晶

晶體的世界,，可能會顛覆你對生物與非生物的認識,，因為有些特殊用途的晶體是“長出來的”。

耐1100℃的鎳基合金單晶葉片,，如何抵抗燃氣輪機內(nèi)最高1500℃的高溫,，這又是一場大戰(zhàn)。發(fā)現(xiàn),，在均勻分布的葉片之下,，有各種氣孔，在高溫下這些氣孔能通過導(dǎo)入空氣形成冷風,，來有效降低葉片的表面溫度,。

單晶葉片指，只有一個晶粒的鑄造葉片,。定向結(jié)晶葉片消除了對空洞和裂紋敏感的橫向晶界,，使全部晶界平行于應(yīng)力軸方向，從而改善了合金的使用性能,。單晶葉片消除了全部晶界,，不必加入晶界強化元素，使合金的初熔溫度相對升高,，從而提高了合金的高溫強度,，并進一步改善了合金的綜合性能。單晶葉片整個鑄件由一個晶粒組成的鑄造高溫合金,。這是繼定向凝固鑄造高溫合金之后,，進一步提高合金強度和使用溫度的一條途徑。單晶葉片鑄件的理想組織是葉根,、葉身和葉冠,，都由毫無缺陷的多相單晶體組成。晶體取向應(yīng)是〈001〉方向,，并與葉片主應(yīng)力軸方向之間的偏離不應(yīng)大于10度,。單晶鑄件可以用與定向凝固相同的設(shè)備和工藝制備，與定向凝固鑄件的區(qū)別只在于在水冷底盤的上部加入選晶器或仔晶,，以便控制單一晶體進入鑄件,。簡史初期的單晶鑄造高溫合金采用普通鑄造高溫合金成分，在此情況下,，單晶鑄造高溫合金與定向凝固鑄造高溫合金相比,，除了改善橫向強度和塑性外，其他性能并無明顯改善,。20世紀70年代末,，出現(xiàn)了去掉晶界強化(見高溫合金晶界強化)元素的單晶鑄造高溫合金,，如美國的PwAl480、NASAIRl00,。碳,、硼、鋯,、鉿等晶界強化元素去除后,，提高了合金的初熔溫度，從而允許提高固溶處理溫度,，獲得更細小,、彌散的Y’相(見高溫合金材料的金屬間化合物相)，使合金的潛力得到更充分發(fā)揮,。經(jīng)過20多年的發(fā)展,，出現(xiàn)了20多種單晶鑄造高溫合金。這些合金可以分為三代：第一代以PwAl480為代表,，其承溫能力比最好的定向凝固鑄造高溫合金PwAl422有25℃的優(yōu)勢,；第二代以PwAl484為代表，比第一代又提高了25℃,；正在研制的是第三代單晶合金,。

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西斜

高大上�,�,；RR發(fā)動機上就是用的這個

把刀用好

1500度，普通材料必然化為一團氣體,？好一個必然啊。

mrplplplpl

頂一下,， 非常高大上的東西

碩之學(xué)者2

受教了！

夜橙

這個很牛啊,，學(xué)習學(xué)習,，我做汽輪機檢修的，最高溫度600

黃旭品

學(xué)習中