航空材料院士论坛：航空轻量化刚需离不开钛合金
发布日期：2019-10-28 浏览量：
我国航空工业钛合金研究和应用的创始人之一、中科院院士、北京航空材料研究院研究员曹春晓在会上介绍道：“钛的大家庭包括三‘钛’：常规钛合金、钛－铝金属间化合物和钛基复合材料。从当前航空应用的角度看，还处于常规钛合金‘一枝独秀’，钛－铝金属间化合物和钛基复合材料‘含苞欲放’的阶段。然而，从潜在航空应用的角度看，‘三钛争艳’的时代即将到来。”
钛合金与铝合金、镁合金并称为轻合金，具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点。同铝合金、碳纤维之于汽车业一样，钛合金也是因为航空业轻量化需求得到了迅猛地发展。不同的是，汽车轻量化主要还是一个正在深入的概念，还不是一个决定生死的因素。而航空结构材料轻量化和与之相关的“低油耗”是目前航空制造领域的竞争焦点，油耗多少直接体现了飞机及其发动机服役寿命期的经济性和环保性的优劣。在航空业对轻量化结构材料的刚性需求刺激下，钛合金必然可以得到长足的发展。
曹春晓介绍道：“美国波音787飞机研制过程中，为达到减重2500千克的目标，波音公司不得不在2006至2007年期间再投入3亿美元经费，研究在飞机某些部位用钛合金取代铝合金以解决超重问题，否则不能兑现减少燃油消耗20%的关键性承诺。波音787机体钛合金用量达15%，创下民用客机机体钛合金用量最高记录。这一记录有望被俄罗斯正在研制的新一代150座级的客机MS-21打破。MS-21机体钛合金用量高达25%，计划在2015年推出。而我国自主研发的大飞机C919钛合金用量为9.3%，和波音777相比略高，波音777为7%至8%。”
而对于颇受世人关注的航空发动机问题，中国工程院院士刘大响在致辞时指出，航空发动机性能的提高，在很大程度上是通过采用新结构、新材料和新工艺来实现的。现代先进航空发动机性能、可靠性和推重比的提高，材料和制造技术的贡献率约占50%至60%。
此外，唐长红、丁文江、柳百新、徐惠彬、李应红等院士分别从航空技术、镁稀土材料、钛铝、原子互作用多体势与金属玻璃等方面做了学术报告。
值得一提的是，7月21日航空材料院士论坛正值曹春晓院士80华诞，来自材料学界的约40位院士以及中科院、中国工程院、中国科协、中航工业集团、清华大学、北京航空航天大学等单位代表出席曹春晓80华诞纪念活动。
举办论坛的北京航空材料研究院隶属于中航工业集团，简称621所，中国航空工业唯一的材料研究机构和中国最大的材料工程研究中心之一。
