连续纤维增强陶瓷基复合材料保留了陶瓷材料耐高温、抗氧化、耐磨耗、耐腐蚀等优点的同时，充分发挥陶瓷纤维增强增韧作用，克服了陶瓷材料断裂韧性低和抗外部冲击载荷性能差的先天缺陷。相比合金基复合材料，CMCs工作温度高达1650℃，不仅可以通过减少冷却气流，提高涡轮热效率，而且降低了结构复杂性和制造难度。此外，CMCs密度约为耐高温镍基合金的1/4~1/3，钨基合金的1/10~1/9，可以大大减轻发动机结构质量，降低油耗的同时提高推重比。
由于陶瓷基复合材料的优良性能，各大航空发动机制造商正积极推进连续纤维增强陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用，如法国斯奈克玛公司生产的连续纤维增强陶瓷基复合材料的调节片、封严片等部件已经装机使用。英国罗罗公司则计划在未来航空发动机涡轮盘、涡轮叶片、高压压气机叶片、机匣、燃烧室、尾喷管等部件均采用陶瓷基复合材料。
金属间化合物
金属间化合物是指金属元素之间或金属元素与类金属元素之间，通过共价键形成的化合物，具有优异的耐高温、抗氧化、耐磨损性能。与陶瓷材料相比，虽然其耐温性不如陶瓷材料，但具有比陶瓷材料更加优异的导热性能。
其中以Ti-Al 系金属间化合物的应用研究最为广泛，我国自主研制的PST钛铝单晶室温拉伸屈服强度高达709MPa，延伸率高达6.9%；900 ℃拉伸屈服强度仍达637 MPa，持久寿命和最小蠕变速率优于4822钛铝合金1~2个数量级。
小Tips：
单晶叶片是只有一个晶粒的铸造叶片。定向结晶叶片消除了对空洞和裂纹敏感的横向晶界，使全部晶界平行于应力轴方向，从而改善了合金的使用性能。
随着航空事业的飞速发展
航空发动机的性能也会大幅提升
对于高温材料的要求也会越来越高
新型高温材料
也将成为先进发动机高温材料的
重点研究方向
我们一起期待吧！
来源丨中国商飞上飞院
编辑｜李琰
校对｜李欣阳
出品｜中国商飞新闻中心
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