航空材料院士論壇：航空輕量化剛需離不開(kāi)鈦合金
發(fā)布日期：2019-10-28 瀏覽量：
我國航空工業(yè)鈦合金研究和應用的創(chuàng )始人之一、中科院院士、北京航空材料研究院研究員曹春曉在會(huì )上介紹道：“鈦的大家庭包括三‘鈦’：常規鈦合金、鈦－鋁金屬間化合物和鈦基復合材料。從當前航空應用的角度看，還處于常規鈦合金‘一枝獨秀’，鈦－鋁金屬間化合物和鈦基復合材料‘含苞欲放’的階段。然而，從潛在航空應用的角度看，‘三鈦爭艷’的時(shí)代即將到來(lái)?！?/span>
鈦合金與鋁合金、鎂合金并稱(chēng)為輕合金，具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)。同鋁合金、碳纖維之于汽車(chē)業(yè)一樣，鈦合金也是因為航空業(yè)輕量化需求得到了迅猛地發(fā)展。不同的是，汽車(chē)輕量化主要還是一個(gè)正在深入的概念，還不是一個(gè)決定生死的因素。而航空結構材料輕量化和與之相關(guān)的“低油耗”是目前航空制造領(lǐng)域的競爭焦點(diǎn)，油耗多少直接體現了飛機及其發(fā)動(dòng)機服役壽命期的經(jīng)濟性和環(huán)保性的優(yōu)劣。在航空業(yè)對輕量化結構材料的剛性需求刺激下，鈦合金必然可以得到長(cháng)足的發(fā)展。
曹春曉介紹道：“美國波音787飛機研制過(guò)程中，為達到減重2500千克的目標，波音公司不得不在2006至2007年期間再投入3億美元經(jīng)費，研究在飛機某些部位用鈦合金取代鋁合金以解決超重問(wèn)題，否則不能兌現減少燃油消耗20%的關(guān)鍵性承諾。波音787機體鈦合金用量達15%，創(chuàng )下民用客機機體鈦合金用量最高記錄。這一記錄有望被俄羅斯正在研制的新一代150座級的客機MS-21打破。MS-21機體鈦合金用量高達25%，計劃在2015年推出。而我國自主研發(fā)的大飛機C919鈦合金用量為9.3%，和波音777相比略高，波音777為7%至8%?！?/span>
而對于頗受世人關(guān)注的航空發(fā)動(dòng)機問(wèn)題，中國工程院院士劉大響在致辭時(shí)指出，航空發(fā)動(dòng)機性能的提高，在很大程度上是通過(guò)采用新結構、新材料和新工藝來(lái)實(shí)現的?，F代先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機性能、可靠性和推重比的提高，材料和制造技術(shù)的貢獻率約占50%至60%。
此外，唐長(cháng)紅、丁文江、柳百新、徐惠彬、李應紅等院士分別從航空技術(shù)、鎂稀土材料、鈦鋁、原子互作用多體勢與金屬玻璃等方面做了學(xué)術(shù)報告。
值得一提的是，7月21日航空材料院士論壇正值曹春曉院士80華誕，來(lái)自材料學(xué)界的約40位院士以及中科院、中國工程院、中國科協(xié)、中航工業(yè)集團、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等單位代表出席曹春曉80華誕紀念活動(dòng)。
舉辦論壇的北京航空材料研究院隸屬于中航工業(yè)集團，簡(jiǎn)稱(chēng)621所，中國航空工業(yè)唯一的材料研究機構和中國最大的材料工程研究中心之一。
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