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火箭发动机“降温贴”实现国产替代

石嘴山突破商业航天新材料瓶颈

本报讯 (宁夏日报报业集团全媒体记者  倪会智)6月3日,位于石嘴山高新区的西普曼增材科技(宁夏)有限公司智能化车间,红棕色粉末——GRCop-42航天级铜铬铌球形粉末缓慢地从生产线上“走”下来。这些被工程师们称为火箭发动机“降温贴”的特殊材料,已成为液体火箭发动机再生冷却燃烧室不可或缺的关键原料。

火箭点火运行时,燃烧室瞬间迸发2000多摄氏度高温,凭借优异性能,GRCop-42可快速疏导燃烧室多余热量,稳稳扛住极端高温考验。“新产品是在GRCop-84合金基础上迭代升级的新型特种铜材。它的铬、铌等稀有金属配比减半,熔炼所需温度下降150至200摄氏度,导热性能、高温抗裂性、3D打印适配性等关键指标全面优化,各项参数均可对标进口商业航天用料标准。”西普曼公司总经理李晓波介绍,该合金粉末是国内各大航天科研院所、商业航天企业研发液体火箭不可或缺的基础材料。

在生产线投产之前,国内商业航天企业长期遭遇原材料供应难题。李晓波说:“如果国内所需GRCop-42粉末全部依赖进口,不仅采购价格昂贵,且供货稳定性难以保障。同时,国内不少科研机构仅能在实验室试制小样,受多重工艺制约,始终无法实现工业化量产。”

为了解锁这款工艺难度极高的合金粉末,企业研发了均质熔炼技术,化解铜、铬、铌金属熔点差异过大带来的成分不均问题,通过密闭氩气雾化工艺解决铜材散热快、制粉喷头易堵塞、粉末球形度不达标的通病,用全程惰性气体密闭生产严控氧杂质,产品纯净度满足商用航天使用规范。目前,该企业拥有整套生产工艺的完全自主知识产权。

随着石嘴山生产线稳定投产,国产GRCop-42粉末已具备量产能力,有望大幅降低国内商业航天企业原材料成本。

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