? ? 航空航天技術是一個國家科技、工業(yè)和國防實力的重要體現(xiàn)。航空發(fā)動機被譽為飛機的“心臟”，葉片則是航空發(fā)動機中最關鍵的核心部件，其承溫能力直接決定著發(fā)動機的性能，尤其是推重比。與國外相比，陳光團隊的研究成果在材料性能上實現(xiàn)了新的大幅度跨越，所制備的PST鈦鋁單晶室溫拉伸塑性和屈服強度分別高達6.9%和708MPa，抗拉強度高達978MPa，實現(xiàn)了高強高塑的優(yōu)異結合。
? ? 一般情況下，運用于國內飛機發(fā)動機葉片的主要材料是鎳基高溫合金，而鈦鋁合金是目前公認的替代高溫合金的最佳新型輕質結構材料。
? ? 美國通用公司曾采用Ti-48Al-2Cr-2Nb合金(以下簡稱“4822合金”)替代原來的鎳基高溫合金，制造了發(fā)動機最后兩級低壓渦輪葉片，使單臺發(fā)動機減重約200磅，并在節(jié)油、減少氮化物排放量以及減噪方面效果突出。據(jù)悉，“4822合金”被用于波音787飛機，2009年正式投入商業(yè)運營，成為當時航空與材料領域轟動性的進展。
? ? 然而，此次陳光團隊研制的高溫PST鈦鋁單晶，在核心性能和持久壽命上均優(yōu)于“4822合金”。
? ? 陳光在發(fā)布會上介紹，他們制備的高溫PST鈦鋁單晶室溫拉伸塑性和屈服強度分別高達6.9%和708兆帕，抗拉強度高達978兆帕，實現(xiàn)了高強高塑的優(yōu)異結合。
? ? “更為重要的是，該合金在900℃時的拉伸屈服強度為637兆帕，并具有優(yōu)異的抗蠕變性能，其最小蠕變速率和持久壽命均優(yōu)于‘4822合金’1到2個數(shù)量級，并有望將目前鈦鋁合金的使用溫度從650~750℃提高到900℃以上?！标惞庠斀獾?。
? ? 這一研究成果，獲得中國科學院院士、鈦合金和鈦-鋁系金屬間化合物專家、中國鈦合金研究與應用創(chuàng)始人之一曹春曉的認可，曹春曉表示，該團隊研制的新材料具有原創(chuàng)性、突破性、引領性和基礎性。
? ? 曹春曉院士指出，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。而陳光團隊發(fā)明的鈦鋁單晶合金，一下將承溫能力提高了150~250℃以上，是重大突破，屬引領性成果。
? ? “這項關鍵材料技術對我國的航空航天事業(yè)的發(fā)展具有重大價值，有助于中國飛機擁有一顆更強的‘中國心’。”曹春曉感慨道。
? ? 另外，長期從事高溫結構材料研究的中國科學院金屬研究所研究員袁超認為，此研究成果也是金屬間化合物研究的重大突破?！霸撯佷X單晶合金不僅強度高，室溫塑性更是超過6.9%，4822合金室溫塑性還不到2%?！?/span>
? ? 據(jù)了解，6月20日，陳光教授團隊研究的相關成果已經(jīng)在線發(fā)表在《自然材料》期刊上。
? ??PST鈦鋁單晶在問世后，將接受合金的全面性能測試，從而由基礎研究的重大成果真正應用于我國航空發(fā)動機的葉片制造。
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