陳光教授團隊所制備的PST TiAl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637MPa,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)于已經成功應用于GEnx發(fā)動機的4822合金1~2個數量級。圖為通用GEnx發(fā)動機。
據新華報業(yè)網報道,南京理工大學材料評價與設計教育部工程研究中心陳光教授團隊在國家973計劃等資助下,經長期研究,在新型航空航天材料鈦鋁合金方面取得重大跨越性突破。相關成果Polysynthetic twinned TiAl single crystals for high-temperature applications(高溫PST鈦鋁單晶)于2016年6月20日在線發(fā)表于Nature Materials(《自然材料》)。
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。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。
美國GE公司采用Ti-48Al-2Cr-2Nb(以下簡稱4822)合金替代原來的鎳基高溫合金制造了GEnx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,節(jié)油20%,氮化物(NOx)排放量減少80%,噪音顯著降低,用于波音787飛機,2007年試飛成功,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。
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