高溫PST鈦鋁單晶將發動機承溫能力提高了150~250℃以上
載人航天工程、隱形戰斗機試飛、大型運輸機列裝，使中國當之無愧地躋身航空航天大國之列。而這一次發動機葉片承溫性能的提升，讓我們在航空航天領域有了傲視群雄的資本。
發動機是航空航天裝備的心臟，而葉片又是發動機的核心。葉片的承溫能力直接決定著發動機的性能。承溫能力每提高25~30℃，就算是新一代技術，而這一次，我們足足將承溫能力提高了150~250℃以上！
這項技術就是陳光教授團隊發明的TiAl單晶合金，全名叫做高溫PST鈦鋁單晶( Polysynthetic twinned TiAl single crystals for high-temperature applications)。
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日在線發表于Nature Materials(《自然材料》)。
中國WS10系列發動機
航空航天技術是一個國家科技、工業和國防實力的重要體現。航空發動機被譽為飛機的心臟，葉片則是航空發動機中最關鍵的核心部件，其承溫能力直接決定著發動機的性能，尤其是推重比。
為縮短我國與歐美發達國家的差距，國家已將航空發動機和燃氣輪機列為“重大科技項目”，并于2016年3月正式成立了“中國航空發動機集團有限公司”。
FWS 10航空發動機
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發動機最后兩級低壓渦輪葉片，使單臺發動機減重約200磅，節油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年正式投入商業運營，成為當時航空與材料領域轟動性的進展。
通用GEnx發動機
陳光教授團隊的研究成果在材料性能上實現了新的大幅度跨越，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，并具有優異的抗蠕變性能，其最小蠕變速率和持久壽命均優于已經成功應用于GEnx發動機的4822合金1~2個數量級，有望將目前TiAl合金的使用溫度從650~750℃提高到900℃以上。
北京航空材料研究院曹春曉院士指出：“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。陳光教授團隊發明的TiAl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。”
曹春曉院士認為，這項關鍵材料技術誕生于我國，是我們國家和民族的驕傲與自豪，不僅對我國的航空航天事業的發展具有重大價值，有助于中國飛機有一顆更強的‘中國心’,也必將對維護世界和平、促進社會發展起到積極作用。”
美國F119系列發動機測試照片
科技部先進結構與復合材料主題專家組組長、北京航空材料研究院副總工程師張國慶研究員指出：“陳光教授團隊研究成功的‘PST高溫TiAl合金單晶’大幅度提高了高溫性能，顯著改善了材料塑性，對于新型輕質高溫結構材料的發展和應用具有非常重要的意義”。
長期從事高溫結構材料研究的中國科學院金屬研究所袁超研究員認為，這一成果具有重大理論意義和重大工程意義，并指出：“該成果是中國原創，絕對世界領先。建議國家加大支持力度，盡快完成該合金全面性能測試，真正應用于我國航空發動機的葉片制造”。
(責任編輯：admin)
3D打印市場規模不斷擴大，
工信部：去年全球3D打印產
2020年，全球3D打印產業規
工業級3D打印設備占主流，
3D打印，制造業的未來
三年后市場規模可達56億，
