日前,南京理工大學陳光教授團隊在國家973計劃等資助下,經(jīng)長期研究,在新型航空航天材料鈦鋁合金方面取得跨越性突破。其室溫拉伸塑性、屈服強度、高溫抗蠕變性能、承溫能力等關(guān)鍵性能指標處于國際領(lǐng)先,超過美國同類材料1~2個數(shù)量級。
2007年,波音787飛機試飛成功。這種新型飛機可節(jié)油20%,氮化物(NOx)排放量減少80%,噪音顯著降低,從而引發(fā)全球關(guān)注。這種飛機發(fā)動機由美國通用電氣(GE)公司研制,采用Ti-48Al-2Cr-2Nb(以下簡稱4822)合金替代鎳基高溫合金,制造出最后兩級低壓渦輪葉片。這是鈦鋁合金首次應(yīng)用在航空發(fā)動機上。
GE公司采用的4822合金也稱不上完美,它的室溫拉伸塑性不到2%,雖然足以傲視其他金屬間化合物,但它跟鎳基合金比起來還是顯得太脆了。因此,GE公司把它用在了環(huán)境溫度、危險系數(shù)最低的末端兩級葉片上,這樣即使發(fā)生折斷也不會導致整架飛機失控。美國人這么做是看重鈦鋁合金的密度僅為鎳基合金的一半。在以克為減重單位的飛機發(fā)動機上,GE公司使單臺發(fā)動機減重約200磅,成為當時航空與材料領(lǐng)域轟動性的進展。因此,鈦鋁合金成為目前公認的替代鎳基高溫合金的最佳新型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。