中国研制出新型航空航天材料 飞机或有更强“中国心”

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21日，记者从南京科技大学了解到，陈光教授团队开发的新型pst钛铝单晶材料在新型航空空航天材料tial合金方面取得了重大突破。

空航空发动机被称为飞机的心脏，而叶片是空航空发动机最关键的核心部件。

总的来说，国内飞机发动机叶片使用的主要材料是镍基高温合金，而钛铝合金被公认为是替代高温合金的最佳新型轻质结构材料。

通用汽车公司用ti-48al-2cr-2nb合金(以下简称“4822合金”)代替原来的镍基高温合金，并制造了发动机的最后两级低压涡轮叶片，使单台发动机的重量减轻了约200磅，在节约燃料、减少氮化物排放和降低噪音方面取得了突出的成绩。据报道,“4822合金”用于波音787飞机，并于2009年投入商业运营，这在当时的空航空和材料领域取得了惊人的进步。

然而，陈光团队开发的高温pst钛铝单晶在核心性能和耐用寿命方面优于“4822合金”。

陈光在新闻发布会上介绍说，用它们制备的高温pst钛铝单晶室温拉伸塑性和屈服强度分别高达6.9%和708 MPa，拉伸强度高达978 MPa，实现了高强度和高塑性的良好结合。

“更重要的是，该合金在900℃时的拉伸屈服强度为637兆帕，并具有优异的抗蠕变性。它的最小蠕变速率和持久寿命比‘4822合金’高1-2个数量级，有望将钛铝合金目前的使用温度从650~750℃提高到900℃以上。”陈光解释道。

这一研究成果得到了中国科学院院士、钛合金与钛铝金属间化合物专家、我国钛合金研究与应用的奠基人之一曹的认可。曹说，这支队伍开发的新材料是原创、突破、领先、基础。

曹院士指出，一般来说，每提高25~30℃的镍基单晶高温合金的温度承载能力都是新一代合金。陈光团队发明的钛铝单晶合金，其温度承载能力提高了150~250℃，这是一项重大突破和领先成果。

“这一关键材料技术对中国航空空航天工业的发展具有重大价值，有助于中国飞机拥有更强大的‘中国心’。”曹感慨地说道。

此外，长期从事高温结构材料研究的中国科学院冶金研究所研究员袁超认为，这一研究成果也是金属间化合物研究的重大突破。钛铝单晶合金不仅强度高，而且室温塑性超过6.9%，4822合金的室温塑性小于2%

据了解，6月20日，陈光教授团队的相关研究成果已在《自然材料》杂志在线发表。