南理工团队研发新型钛铝材料，航空发动机承温能力突破900℃

南理工团队研发新型钛铝材料，航空发动机承温能力突破900℃

航空发动机被誉为飞机的“心脏”，其核心部件叶片的承温能力直接决定着发动机的性能。近日，南京理工大学陈光教授团队在航空发动机材料领域取得重大突破，研制出新型钛铝合金，其承温能力达到900℃以上，比现有发动机核心部件材料的耐高温能力提高150℃-250℃以上。

目前，我国航空发动机核心部件叶片主要采用镍基合金，其耐高温能力在650℃-750℃之间。一旦温度更高，材料就会发生“蠕变”即慢慢变形。相比镍基合金，钛铝合金不仅质量更轻，还具有强度大、塑性高等特点。

南京理工大学材料评价与设计教育部工程研究中心陈光教授团队在国家973计划等资助下，设计出钛铝合金家族的新成员“聚片双晶钛铝单晶”（PST钛铝单晶）。这种新材料不仅大大增强了强度和塑性，其耐高温能力更是达到900℃以上。

专家介绍，美国GE公司曾经研制出一种代号为“4822”、耐高温能力在650℃-750℃的钛铝合金，仅用于制造一款发动机的最后两级低压涡轮叶片，就使得单台发动机减重约200磅，节油20%，氮化物排放量减少80%，噪音显著降低。该发动机用于波音787飞机，2007年试飞成功，2009年正式投入商业运营，成为当时航空与材料领域的重要进展。

“我们的材料一旦应用到整个发动机的叶片上，对于飞机发动机的减重、降噪、节油等作用，将更加显著。”陈光教授表示。

北京航空材料研究院曹春晓院士评价称，通常镍基单晶高温合金的承温能力每提高25℃-30℃，即为一代新合金。陈光教授团队发明的这一新材料，一下将承温能力提高了150℃-250℃以上，是重大突破，属于我国原创性、引领性的科技成果。“这项关键材料技术诞生于我国，是我们国家和民族的骄傲与自豪！不仅对我国的航空航天事业的发展具有重大价值，有助于中国飞机有一颗更强的‘中国心’,也必将对维护世界和平、促进社会发展起到积极作用。”

长期从事高温结构材料研究的中国科学院金属研究所袁超研究员认为，接下来，南理工应尽快完成该合金全面性能测试，真正应用于我国航空发动机的叶片制造。

本文原文来自南京晨报