中國團隊首次通過天宮空間站製造出工業級鈮合金 | 聯合早報

中國科學家首次通過天宮空間站製造出工業級鈮合金，這將可能徹底改變航空航天技術。

據香港《南華早報》報道，中國宇航員過去三年多在天宮空間站進行一項看似平凡的實驗，內容是用激光照射懸浮在真空室中的合金顆粒，仔細觀察這些顆粒，隨後記錄顆粒在冷卻過程中發生的細微變化。

報道稱，這一實驗持續了很長時間，設備和樣本被更換了三次。但利用在空間站得出的實驗數據，地表上的中國科學團隊首次成功製造出符合工業應用嚴格要求的鈮合金，這一突破可能將徹底改變航空航天技術。

與日常常用的鎳或鈦合金相比，由西北工業大學科學團隊合成的鈮合金更輕，且在高温下具有三倍的抗壓強度，使用這種材料製造的發動機可達到現有技術無法實現的速度和運行效率，如利用鈮合金製成的渦扇發動機葉片能承受超過1700攝氏度的高温。

目前普遍合成的鈮硅合金有兩個缺陷，其高強度晶體的生長速度非常慢，需要在接近1600攝氏度的環境下耗時100小時才能完成，且得到的樣本在室温下極其脆弱，無法滿足發動機製造廠的要求。

但中國科學團隊採用一種新的快速冷卻方法，實現了高質量鈮硅晶體接近每秒九釐米的生產速度，並通過添加微量的鉿，將合金的室温強度提高三倍以上，滿足了發動機裝配線的要求。

鈮是一種稀有金屬，主要用於製造高性能鋼材，中國目前是鈮的最大消費國。中國自身的鈮儲量僅佔世界總量的不到1%，而同為金磚國家的巴西生產世界上近90%的鈮，這個南美國家也是中國主要的礦石供應國之一。

一名未參與上述研究的北京材料學家説，如果鈮硅合金未來能夠實現大規模生產，將使中國在軍事和高端製造領域佔據巨大優勢。