錸銥材料雖然具有優(yōu)異的高溫力學和抗氧化性能,但是由于其加工成形工藝困難,在開始只被應用于發(fā)動機喉襯。20 世紀 70 年代研制成功的鎢基體/錸銥涂層的喉襯被廣泛應用于不同型號的發(fā)動機上。錸銥涂層通過粉漿浸涂工藝涂覆于鎢基體上。該涂層可以有效地降低喉襯在使用時的熱腐蝕速率,延長喉襯的使用壽命。
隨著材料成形工藝的逐步發(fā)展,特別是 CVD 和粉末冶金技術(shù)的成熟,錸銥整體材料發(fā)動機成為可能。美國航空航天局下屬的 Ultramet 公司自 20 世紀80 年代中期就開始致力于利用金屬有機物 CVD 技術(shù)制備錸銥材料。該公司已經(jīng)具備了制備高純度、高致密度的錸銥材料的工藝技術(shù)。
與此同時,粉末冶金制備錸層,電沉積銥層的方式制備錸銥燃燒室也獲得了成功。美國 TRW 公司致力于低成本制造錸銥燃燒室。該公司在研的 TR - 312 - 100 MN 和 TR - 312 - 100 YN 發(fā)動機采用粉末冶金技術(shù)制備錸,在錸的內(nèi)外表面采用電沉積技術(shù)制備銥涂層。銥層內(nèi)表面電鍍沉積銠涂層,以期獲得更好的抗氧化性能; 燃燒室的外表面沉積氧化鉿涂層以期獲得更高的熱輻射性能。
目前,錸銥燃燒室發(fā)動機制備技術(shù)已經(jīng)越來越成熟,但是研制工作主要集中在美國,NASA 制備的錸銥發(fā)動機噴管達到 100 只以上,累計試車時間超過200 h。其他國家還未見研制成功的相關(guān)報道。
近年來,國內(nèi)相關(guān)單位也開展了錸銥噴管的研制工作,制備技術(shù)包括 CVD、熔鹽電鑄、粉末冶金和物理氣相沉積等,目前均處于研制階段。其中,航天材料及工藝研究所在該領(lǐng)域的研究工作取得了重大突破,錸基材制備采用粉末冶金工藝,銥涂層制備采用物理氣相沉積工藝,制備的錸銥材料燃燒室于 2014年 10 月通過了 25 000 s 考核試車,為錸銥材料發(fā)動機研制成功奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。