航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為飛機(jī)的心臟,其核心部件葉片的承溫能力直接決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,。昨天,,南京理工大學(xué)召開新聞發(fā)布會(huì),該校陳光教授團(tuán)隊(duì)研制的新型鈦鋁合金承溫能力能夠達(dá)到900℃以上,,比現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件材料的耐高溫能力提高150℃-250℃以上,。6月20日,國際頂級(jí)期刊《自然材料》在線發(fā)表了其相關(guān)成果,。
發(fā)布會(huì)上專家介紹,,目前制成我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件葉片的材料是鎳基合金,其耐高溫能力在650℃-750℃,,溫度一旦更高,,材料就會(huì)“蠕變”即慢慢發(fā)生變形。
相比鎳基合金,,鈦鋁合金不僅有著自身質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn),,還有著強(qiáng)度大、塑性高等特點(diǎn),。
據(jù)了解,,南京理工大學(xué)材料評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)教育部工程研究中心陳光教授團(tuán)隊(duì)在國家973計(jì)劃等資助下,,設(shè)計(jì)出鈦鋁合金家族的新成員“聚片雙晶鈦鋁單晶”(PST鈦鋁單晶),不僅使其強(qiáng)度,、塑性大大增強(qiáng),,其耐高溫能力更是達(dá)到900℃以上。
專家介紹,,美國GE公司曾經(jīng)研制出一種代號(hào)為“4822”,、耐高溫能力在650℃-750℃的鈦鋁合金,替代鎳基高溫合金,,僅僅制造了一款發(fā)動(dòng)機(jī)的最后兩級(jí)低壓渦輪葉片,,就使得單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)減重約200磅,節(jié)油20%,,氮化物排放量減少80%,,噪音顯著降低,用于波音787飛機(jī),,2007年試飛成功,,2009年正式投入商業(yè)運(yùn)營,成為當(dāng)時(shí)航空與材料領(lǐng)域轟動(dòng)性的進(jìn)展,。
“我們的材料一旦應(yīng)用到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片上,,對(duì)于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的減重、降噪,、節(jié)油等作用,,將更加顯著?!标惞庹f,。
“通常鎳基單晶高溫合金的承溫能力每提高25℃-30℃,即為一代新合金,?!鼻皝韰⒓影l(fā)布會(huì)的北京航空材料研究院曹春曉院士說,陳光教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的這一新材料,,一下將承溫能力提高了150℃-250℃以上,,是重大突破,屬于我國原創(chuàng)性,、引領(lǐng)性的科技成果,,“這項(xiàng)關(guān)鍵材料技術(shù)誕生于我國,是我們國家和民族的驕傲與自豪,!不僅對(duì)我國的航空航天事業(yè)的發(fā)展具有重大價(jià)值,,有助于中國飛機(jī)有一顆更強(qiáng)的‘中國心’,也必將對(duì)維護(hù)世界和平、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展起到積極作用?!?/p>
為縮短我國與歐美發(fā)達(dá)國家的差距,,我國已將航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)列為“重大科技項(xiàng)目”,并于2016年3月正式成立了“中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司”,。
長期從事高溫結(jié)構(gòu)材料研究的中國科學(xué)院金屬研究所袁超研究員認(rèn)為,,接下來,南理工應(yīng)盡快完成該合金全面性能測試,,真正應(yīng)用于我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片制造,。