從“卡脖子”到國(guó)際領(lǐng)先:礦冶集團(tuán)高性能封嚴(yán)涂層技術(shù)取得重大突破
2025年07月28日 9:27 433次瀏覽 來源: 礦冶集團(tuán) 分類: 重點(diǎn)新聞 作者: 齊娟娟
7月19日,礦冶集團(tuán)2025年創(chuàng)新成果發(fā)布會(huì)傳來振奮人心的消息——由集團(tuán)首席專家于月光正高級(jí)工程師團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“新型可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)”正式亮相。這項(xiàng)突破不僅破解了長(zhǎng)期困擾我國(guó)高端裝備發(fā)展的“卡脖子”難題,更使我國(guó)在這一關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域躍居國(guó)際領(lǐng)先水平。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)作為國(guó)防和能源領(lǐng)域的“國(guó)之重器”,其性能提升始終牽動(dòng)著國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的神經(jīng)。而可磨耗封嚴(yán)涂層作為這些裝備中用量最大的涂層,堪稱保障高效安全運(yùn)行的“隱形衛(wèi)士”。它既能實(shí)現(xiàn)精密動(dòng)密封,避免轉(zhuǎn)子因碰磨受損,更能提升裝備效率1%、降低能耗1.5%,并將熱端部件壽命成倍延長(zhǎng)。
但是,這層“神奇涂層”的研發(fā)難度超乎想象。它必須在高溫高速的極端碰磨環(huán)境下長(zhǎng)期服役,既要具備“高可磨耗性”保護(hù)轉(zhuǎn)子,又要擁有“高結(jié)合力”防止自身脫落,這種“既軟又硬”的矛盾特性,讓其他國(guó)家鉆研數(shù)十年仍視其為“黑科技”。我國(guó)起步更晚,早期涂層普遍面臨脫落、磨損轉(zhuǎn)子、壽命過短等問題,成為制約高端裝備發(fā)展的瓶頸。
面對(duì)這一困境,團(tuán)隊(duì)踏上了長(zhǎng)達(dá)二十余年的攻關(guān)之路。在十余項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目的支持下,團(tuán)隊(duì)以建立模擬高溫高速工況測(cè)試平臺(tái)為突破口,成功揭示了涂層在極端環(huán)境下的磨耗機(jī)制,以及組分對(duì)可磨耗性的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地提出“骨架組分與可磨耗組分強(qiáng)弱協(xié)同”的設(shè)計(jì)思路,一舉攻克了從“設(shè)計(jì)→材料→涂層→評(píng)價(jià)”的全鏈條關(guān)鍵技術(shù)。
系列可磨耗封嚴(yán)涂層
如今,團(tuán)隊(duì)已研制出8種覆蓋全溫度段的長(zhǎng)壽命可磨耗封嚴(yán)涂層材料,性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。同時(shí)自主研發(fā)的模擬工況可磨耗試驗(yàn)機(jī),能在1200℃高溫、450m/s線速度下精準(zhǔn)測(cè)試,并具備磨屑收集功能,處于國(guó)際最高水平。這一系列成果,構(gòu)建起我國(guó)首個(gè)全面自主可控的高性能可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)體系。
在應(yīng)用領(lǐng)域,這項(xiàng)技術(shù)已深度融入我國(guó)高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈。不僅覆蓋全部重點(diǎn)型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、約三分之二先進(jìn)蒸汽輪機(jī)的批產(chǎn)與研制,還支撐了主要自主燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)的研發(fā),累計(jì)裝機(jī)近萬臺(tái)。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,該系列涂層在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上壽命超3800小時(shí),在先進(jìn)汽輪機(jī)上超6.5萬小時(shí),在先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)上超3.5萬小時(shí),有力保障了裝備的高效安全運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì),依托該技術(shù),我國(guó)航機(jī)和汽機(jī)效率提升1%,能耗降低1.5%,每年可減少二氧化碳排放超過1200萬噸,在國(guó)家安全與能源環(huán)保領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)雙重突破。
二十載攻關(guān),108件發(fā)明專利、13項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)壘起技術(shù)壁壘、織就自主體系。曾經(jīng)“卡脖子”的“黑科技”,如今成了中國(guó)高端裝備的“加分項(xiàng)”。于月光團(tuán)隊(duì)用二十余年的堅(jiān)守證明:真正的核心技術(shù),從來都藏在日復(fù)一日的攻堅(jiān)里,藏在“把不可能變成可能”的信念中。
責(zé)任編輯:劉京青
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