航空發(fa)(fa)動機(ji)被譽為飛機(ji)的心(xin)臟，其核(he)心(xin)部(bu)件葉(xie)片的承溫能(neng)力(li)直(zhi)接決定(ding)著(zhu)發(fa)(fa)動機(ji)的性能(neng)。昨天，南(nan)京理工大學召開(kai)新聞發(fa)(fa)布會(hui)，該校陳光(guang)教授團隊研制的新型(xing)鈦鋁合金承溫能(neng)力(li)能(neng)夠(gou)達到(dao)900℃以上，比現(xian)有發(fa)(fa)動機(ji)核(he)心(xin)部(bu)件材料的耐(nai)高(gao)溫能(neng)力(li)提高(gao)150℃-250℃以上。6月(yue)20日，國際(ji)頂(ding)級期刊《自然材料》在線發(fa)(fa)表了其相(xiang)關成(cheng)果。
發(fa)布會上專家介紹，目前制成我國航(hang)空發(fa)動機(ji)核心部件葉片的(de)材料(liao)是鎳基合(he)金，其耐高溫能力在650℃-750℃，溫度一旦更高，材料(liao)就會“蠕變”即慢(man)慢(man)發(fa)生(sheng)變形。
相(xiang)比(bi)鎳基合(he)金(jin)，鈦鋁合(he)金(jin)不僅有著自身質量小等優點(dian)，還有著強度(du)大、塑性(xing)高等特點(dian)。
據了解，南京理工(gong)大學材料評價與設計教(jiao)育部(bu)工(gong)程研究中(zhong)心陳光教(jiao)授團隊在國家(jia)973計劃等資助(zhu)下，設計出(chu)鈦鋁合金家(jia)族的新成員(yuan)“聚片雙晶(jing)鈦鋁單(dan)晶(jing)”（PST鈦鋁單(dan)晶(jing)），不僅使(shi)其強度、塑(su)性(xing)大大增強，其耐(nai)高溫能力更是達到900℃以上(shang)。
專家介紹，美(mei)國GE公司曾經研制(zhi)出一(yi)種代(dai)號為(wei)“4822”、耐高(gao)溫能力在(zai)650℃-750℃的鈦鋁合(he)金，替(ti)代(dai)鎳基高(gao)溫合(he)金，僅僅制(zhi)造了一(yi)款發動(dong)機(ji)的最后兩(liang)級低壓(ya)渦輪(lun)葉片，就使(shi)得單臺(tai)發動(dong)機(ji)減重約200磅，節油(you)20%，氮化物排放量減少80%，噪音顯著降低，用(yong)于波音787飛(fei)機(ji)，2007年(nian)(nian)試(shi)飛(fei)成(cheng)(cheng)功，2009年(nian)(nian)正式(shi)投(tou)入商業運(yun)營，成(cheng)(cheng)為(wei)當時航空(kong)與材(cai)料領域(yu)轟(hong)動(dong)性的進展。
“我們的(de)(de)材料一(yi)旦應(ying)用到整個發(fa)(fa)動機(ji)的(de)(de)葉片(pian)上，對(dui)于飛機(ji)發(fa)(fa)動機(ji)的(de)(de)減重(zhong)、降噪、節油等作用，將更加(jia)顯著(zhu)。”陳光(guang)說。
“通常鎳基單晶高(gao)(gao)溫(wen)(wen)合金(jin)的(de)(de)承溫(wen)(wen)能力每提高(gao)(gao)25℃-30℃，即(ji)為一(yi)代(dai)新(xin)合金(jin)。”前來參加發布會的(de)(de)北京航(hang)(hang)空材料(liao)研究院曹春曉(xiao)院士說，陳光教授團隊發明(ming)的(de)(de)這一(yi)新(xin)材料(liao)，一(yi)下將(jiang)(jiang)承溫(wen)(wen)能力提高(gao)(gao)了150℃-250℃以(yi)上，是重(zhong)大突破(po)，屬于(yu)(yu)我(wo)國(guo)(guo)原創(chuang)性(xing)(xing)、引領性(xing)(xing)的(de)(de)科(ke)技成果，“這項關鍵材料(liao)技術誕生(sheng)于(yu)(yu)我(wo)國(guo)(guo)，是我(wo)們國(guo)(guo)家和民(min)族的(de)(de)驕傲與(yu)自豪！不(bu)僅對我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天事業的(de)(de)發展(zhan)具有(you)重(zhong)大價(jia)值(zhi)，有(you)助(zhu)于(yu)(yu)中國(guo)(guo)飛(fei)機有(you)一(yi)顆更(geng)強的(de)(de)‘中國(guo)(guo)心’,也必將(jiang)(jiang)對維護(hu)世(shi)界(jie)和平(ping)、促進社會發展(zhan)起到(dao)積極作用(yong)。”
為縮(suo)短我國(guo)與歐(ou)美發(fa)(fa)達國(guo)家的(de)差距(ju)，我國(guo)已將航空發(fa)(fa)動(dong)機(ji)和燃氣輪機(ji)列為“重大科技項目”，并于2016年3月正式成立了“中國(guo)航空發(fa)(fa)動(dong)機(ji)集(ji)團有限公司(si)”。
長期從事高溫結構材(cai)料研(yan)究(jiu)的中國科學(xue)院金屬(shu)研(yan)究(jiu)所(suo)袁超研(yan)究(jiu)員認為，接(jie)下來，南理工(gong)應(ying)盡快完(wan)成(cheng)該合金全面性能測試，真正(zheng)應(ying)用于(yu)我國航(hang)空發(fa)動機的葉片制造。