在钨工业，铼的应用早已不算新闻

9月初，一则《中国发现超级金属“铼”，飞机火箭上天都靠它》的消息引发热议，登上各大新闻头条并引发蝴蝶效应，某些与铼相关的上市矿业公司市值应势上涨。不过，小编对于这样的标题党文章是深深鄙视的，更主观地认为该文章的炒作成分更像是某公司的广告，也认为有必要梳理一篇有关于航空发动机叶片超合金材料钨和铼的文章，所学所知粗浅，未必完全正确，但尽可能客观。

铼是一种稀有金属元素，位于元素周期表第75位，与钨（74）相邻，铼为人熟知的特性就是其熔点有3180℃，为第二难熔金属，那么第一难熔金属是什么？不用说，就是有3410℃熔点的钨。文中称航空发动机每秒散热1700℃，唯有“铼”金属不被熔化，而实际上，在1700℃以上不会被熔化的金属除了铼，还有钨、钼、钽、铌和钒，它们统称为难熔金属。

铼不是最近才发现的，也不是中国最早发现的。铼于1925年德国化学家诺达克用光谱法在铌锰铁矿中发现了这个元素，以莱茵河的名称命名为rhenium。铼由于资源贫乏，价格昂贵，据说全世界不过2500多吨，主产国智利和波兰等国已被美帝买断了，中国储量约200余吨，暂时还排不上名次。

在合金领域，铼的用途早也不是什么秘密，与铼组合最多的金属元素就是钨和钼了，铼能够同时提高钨和钼的强度和塑性，人们把这种现象称为“铼效应”。添加少量3%～5%的铼能够使钨的再结晶起始温度升高300℃～500℃，并提高其高温强度和塑性。或者可以这么形容，稀土常被业内称为现代工业的味精，而铼元素就是钨钼工业的味精，有了它，钨钼金属活色生香；缺了它，钨钼金属“索然无味”。

钨铼合金具有一系列优良性能，如高熔点、 高强度、 高硬度、 高塑性、 高再结晶温度、 高电阻率，低蒸气压、 低电子逸出功和低塑性脆性转变温度等，是目前钨合金中综合性能最好的合金之一，可加工成板、片、线、丝、棒，用于航天、航空的高温结构件（喷口、喷管、防热屏等）、弹性元件及电子元件等重要器件，是航天航空领域的不可或缺的重要元素。中钨在线版权所有

作为飞机的心脏，航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，被誉为“现代工业技术的皇冠” 而皇冠上的明珠就是航空发动机的涡轮叶片，它是发动机的核心部件，涡轮叶片的性能，特别是承受高低温的能力，是体现一个国家航空工业水平的重要标志。多年来，我们的航天发动机研制停滞不前并非设计能力不足，相反，我国科学家逆向工程能力是非常强大的，主要问题在于材料科学落后，难以摸透外国发动机的合金材料配方。涡轮叶片是目前航空发动机所有零件中制造工序最多、周期最长、合格率最低、国外封锁和垄断最为严格的发动机零件，积累不足，我们的科学家只能摸着石头过河。

随着中美俄等大国F35，SU35、J20等新一代战机的列装，双缸引擎已成为战机发动机的标配，对航天发动机的要求也越来越高。航天发动机叶片的主要材料是镍基超合金，早期中国发动机叶片寿命短，不单是材料问题，而是单晶工艺问题。2009年，技术专家周亦胄从英国伯明翰大学归国，入选中国科学院“百人计划”，在中国科学院金属研究所从事高温合金研究工作。在其带领下，科研团队改变了过去靠经验积累和反复试制的局面，而是通过先进的理论和实践研制出了多种单晶高温合金叶片，解决了多种单晶叶片从无到有的问题。如今，我国的单晶叶片技术已经发展到第三代，我国也是世界五个能够研究制造航天发动机的国家之一，步伐很大但差距仍有。中钨在线版权所有

不可否认，铼元素对于提升发动机叶片具有至重要的作用。单晶高温合金材料的基体为镍元素，其中含有铼、钌、钽、钨、钼、钴等稀有贵重金属。钨虽然是最耐高温的材料，也一直是航天发动机各个部件的主要金属元素之一，但是在叶片的影响力却没有铼突出，钨在一定的高温下会氧化，而铼不会，因此铼具有比钨更强的抗蠕变性能。有了铼元素的加强，发动机叶片就能在高温工作环境下，无惧急速冷却和猛烈加热，并且在强烈机械冲击和振动的条件下长时间工作而不变形和开裂，这是提升发动机叶片寿命及性能至关重要的参数。

复合材料工艺一直是各国高端军事科技研究的重中之重，铼、钌、钽、钨、钼、钴都是发动机叶片中重要的金属元素，缺了谁航天发动机叶片都转不好。我国正式装备歼10B和歼11的太行发动机叶片就是加入3-6%左右的铼，大修间隔从300小时增加到750小时，使用寿命达到了2000小时以上！如果最新单晶叶片技术能够应用到WS15发动机上，中国歼20战机将获得更强大的“中国心”。

需要注意的是，铼是目前地球数量最少稀缺战略矿产之一，我国的保有储量仅为200余吨，主要存在于钼矿中，与我国的钨储量世界第一的处境大不相同。铼虽是好东西，但200余吨对于我国的航空航天业来说只是杯水车薪，且价格极贵。而目前世界的大部分铼矿又已被美帝霸占。可以想象，如果未来西方国家像武器禁运和技术壁垒一样对我国进行封锁，那我国的航空航天事业该如何应对，因此，我们也应该未雨绸缪，在建立战略资源储备的同时，在高温合金研究中减少对弱势资源铼的依赖，或许也可以重新回到对钨等其它难熔金属合金的研究轨道上。（中钨在线：伟平）

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