鈦鋁合金：顯著提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)承溫能力
2016年06月24日 9:41 6400次瀏覽 來源： 中國新聞網(wǎng) 分類： 鈦資訊
航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為飛機(jī)的心臟，掌握著飛機(jī)的能量轉(zhuǎn)換。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。為縮短中國與歐美發(fā)達(dá)國家的差距，中國已將航空發(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”。
2016年6月21日，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。2016年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，目前制成中國航空發(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。而這一材料一旦應(yīng)用到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片上，對于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的減重、降噪、節(jié)油等作用，將更加顯著。
南京理工接下來將盡快完成該合金全面性能測試，真正應(yīng)用于中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片制造。
責(zé)任編輯：淮金
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