南京理工大学近日发布，该校材料评价与设计教育部工程研究中心陈光教授团队在新型航空航天材料TiAL合金方面取得跨越性突破，实现了高强高塑的优异结合，且有望将目前TiAL合金的使用温度从650-750℃提高到900℃以上。其相关研究成果已于6月20日在《自然材料》上在线发表。
航空发动机被誉为飞机的心脏，而叶片则是航空发动机中最为关键的核心部件，其承温能力直接决定了发动机的性能。美国GE公司采用Ti-48AL-2Cr-2Nb合金（以下简称4822合金）替代原来的镍基高温合金，制造了GEnx发动机最后两级低压涡轮叶片，使单台发动机减重约200磅，节油20%，氮化物排放量减少80%，噪音降低。
陈光教授团队此次的研究成果在材料性能上实现了新的跨越，所制备的高温PST 钛铝单晶室温拉伸塑性和屈服强度分别高达6.9%和708兆帕，抗拉强度高达978兆帕，实现了高强高塑的优异结合。更重要的是，该合金在900℃的拉伸屈服强度为637兆帕，具有优异的抗蠕变性能，其最小蠕变速率和持久寿命都优于已成功应用于GEnx发动机的4822合金1-2个数量级，且有望将目前TiAL合金的使用温度从650-750℃提高到900℃以上。
北京航空材料研究院曹春晓院士表示，通常，镍基单晶高温合金的承温能力每提高25-30℃，就为一代新合金。陈光教授团队研发的TiAL单晶合金，一下将承温能力提高了150-250℃以上，是重大突破。对我国的航空航天事业的发展具有重大价值，有助于中国飞机有一颗更强的“中国心”。