南京理工大學陳光教授（shòu）團隊在國家（jiā）973計（jì）劃等資助下，經長（zhǎng）期研究，在新型航空航天材（cái）料鈦鋁合金方麵取得跨（kuà）越性突破。6月20日（rì），相關成果在線發表於《自然材料》上。其室溫拉伸塑性、屈服強（qiáng）度、高溫抗蠕變性能、承溫能力等關鍵性能指標處於國際領先，超過美國同類材料1?2個數量級。

    2007年，波音787飛機試飛成功。這種新型飛（fēi）機（jī）可節（jiē）油（yóu）20％，氮化物（NOx）排放量減少80％，噪音（yīn）顯著降低，從而引發全球關注。

    這種飛機發動機由美國通用電氣（GE）公司研製，采用Ti-48Al-2Cr-2Nb（以下簡稱4822）合（hé）金替（tì）代鎳基高溫合金，製造出最後兩級低壓渦輪葉片。

    這是鈦鋁合金首次應用在航空發動機上。

    GE公司（sī）采用的4822合金也稱不上完美，它的室（shì）溫拉伸塑性不到2％，雖然足以傲視其他金（jīn）屬間（jiān）化合物，但它跟鎳基（jī）合（hé）金（jīn）比（bǐ）起來還是顯得（dé）太脆了。因此，GE公司把（bǎ）它用在了環境溫度（dù）、危險係數最低的末（mò）端兩級葉片上，這樣即使發生折斷也不會導（dǎo）致整架飛機失控。

    美國人這麽做是看重鈦鋁合金的密度僅為鎳基合金的一半。在以克（kè）為減重（chóng）單（dān）位的（de）飛機發動機上（shàng），GE公司使單台發（fā）動（dòng）機減（jiǎn）重約200磅，成為當時航（háng）空與材料（liào）領域轟動性的進展。

    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結構材料。

    陳（chén）光教（jiāo）授團隊的（de）研究成果在材料性能上實現了三大突破：

    一是（shì）室溫拉伸塑性和屈服強度極大提升，分別高（gāo）達6.9％和708MPa，抗拉強度高達978MPa，實現了（le）高強高塑的優（yōu）異（yì）結合。二（èr）是抗蠕變性（xìng）能優異。三是（shì）承溫（wēn）能力大大提高。

    航空發動機被（bèi）譽為飛機的心髒，受製於基（jī）礎研究能力不足，目前我國民用航空發動機基本依賴進口，軍用戰機發動機雖然有了一定進步（bù），但是關鍵性能（néng）指標與發達國家還有差距。其中，渦輪（lún）葉片是航空發動機中最（zuì）關鍵的核心部件，其承溫能力直接決定（dìng）著發動機的性能，尤其是推重比。傳（chuán）統鎳基合金雖然各方麵性能都不錯，但是它最大的缺點是太重，直接（jiē）導致發動機的能效比得不到提高。因此，各國（guó）科學（xué）家們從未停止尋找製造航空發動（dòng）機合適材料的努力。

    “一代材（cái）料一代發動機。”中國航空動力機械研究所渦輪設計（jì）部副主任設計師康劍雄說，PST鈦鋁合（hé）金使用溫度達900℃以（yǐ）上，已經（jīng）可以與鎳基合金同台競技，它不（bú）僅可用於葉片，還有望用在渦輪盤、高壓壓縮渦輪等部件上。

    一個新型材料從實驗室到裝上飛機，還有漫長的道路要走（zǒu）。據陳光估計，PST鈦鋁合金實現應用還有5?10年。