中国科协发布“超超临界汽轮机叶片抗氧化性能提升”等2025十大产业技术问题

2025年7月6日，在第二十七届中国科协年会主论坛上，中国科协发布了2025重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题，“超超临界汽轮机叶片抗氧化性能提升”入选十大产业技术问题。

超超临界汽轮机是高效火电与核电的核心设备，其主蒸汽温度为600-700℃、压力25-35MPa，发电效率达48%-50%，较亚临界机组提升10个百分点，年减排CO₂超百万吨。提升叶片抗氧化性能，对保障能源装备安全高效运行具有重要意义。

现有叶片材料与防护技术包括镍基单晶合金、热障涂层等。例如DD6镍基单晶合金通过添加铬、铝、钇等元素形成Al₂O₃保护膜，在 600℃下抗氧化寿命达10万小时；热障涂层由陶瓷层与粘结层组成，可降低叶片基体温度50-100℃，在650℃下氧化速率降低50%。还有通过表面形成致密的Cr-Al-Si合金层，可使氧化速率降低70%；结合数值模拟优化叶片结构设计，能减少局部高温区，如叶根圆角处温度可降低20℃。

未来若能将700℃级叶片的抗氧化寿命从5万小时提升至10万小时，可使超超临界机组的检修周期延长一倍，发电成本降低5%，为高效清洁煤电的可持续发展提供核心保障。

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