顯著(zhù)提升航空發(fā)動(dòng)機承溫能力之鈦鋁合金
南京理工大學(xué)研究團隊近期研發(fā)的新型鈦鋁合金,其溫度承載能力超過(guò)900,比現有發(fā)動(dòng)機核心部件材料高150-250,大大提高了發(fā)動(dòng)機性能。
航空發(fā)動(dòng)機被稱(chēng)為飛機的心臟,控制著(zhù)飛機的能量轉換。其核心部件葉片的溫度承載能力直接決定了發(fā)動(dòng)機的性能。為縮短中國與歐美發(fā)達國家的差距,中國已將航空發(fā)動(dòng)機和燃氣輪機列為“重大科技項目”,并于2016年3月正式成立“中國航空發(fā)動(dòng)機集團有限公司”。
2016年6月21日,南京理工大學(xué)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì )。南京理工大學(xué)陳光教授團隊研發(fā)的新型鈦鋁合金可承受900以上的溫度,比現有發(fā)動(dòng)機核心部件材料高150-250。2016年6月20日,國際頂級期刊《自然材料》在線(xiàn)發(fā)布了相關(guān)成果。
據記者會(huì )專(zhuān)家介紹,目前我國航空發(fā)動(dòng)機的核心部件葉片采用鎳基合金,其耐高溫性能在650-750之間。一旦溫度升高,材料就會(huì )“蠕變”,即緩慢變形。與鎳基合金相比,鈦鋁合金不僅具有重量輕的優(yōu)點(diǎn),而且具有高強度和高塑性的特點(diǎn)。
據了解,南京理工大學(xué)教育部材料評價(jià)與設計工程研究中心陳光教授團隊,在國家973計劃支持下,設計了鈦鋁合金家族新成員“多層板雙晶鈦鋁單晶”(PST鈦鋁單晶),不僅大大增強了其強度和塑性,而且具有900以上的耐高溫性能。
據專(zhuān)家介紹,美國GE公司研制出代號為“4822”的鈦鋁合金,耐高溫650-750,替代鎳基高溫合金,僅制造一臺發(fā)動(dòng)機低壓渦輪葉片的最后兩級。使單臺發(fā)動(dòng)機減重200磅左右,節油20%,減少氮化物排放80%,噪音顯著(zhù)降低。用于波音787飛機,2007年試飛。這種材料一旦應用到整個(gè)發(fā)動(dòng)機葉片上,對飛機發(fā)動(dòng)機的減重、降噪和節油將起到更加顯著(zhù)的作用。
南京理工大學(xué)將盡快完成該合金的綜合性能測試,并真正應用于中國航空發(fā)動(dòng)機葉片制造。
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