航空发动机涡轮叶片,为何如此依赖镍基高温合金? 在参观航空展时了解到,现代航空发动机的涡轮叶片需在极高温度和压力下工作,对材料性能要求极为严苛。工程师朋友提到,镍基高温合金是实现这一性能的关键。但这种材料的加工难度据说非常大,成本也很高。好奇的是,为何至今仍没有其他更易加工或成本更低的材料能完全替代它?它在抗蠕变、抗氧化和耐疲劳方面的独特性究竟体现在哪里?未来的航空发动机,是否有可能摆脱对镍基高温合金的这种「依赖」? 量产航空材料选材必须遵循经济(原料易获得)、扛操(耐恶劣工况)、易加工(方便工业化量产)三大原则。几十年来工程人员几乎把元素周期表上所有的固体材料都试验过若干遍后,发现还是镍基材料综合得分最高,于是采取镍材中添加铼铱等元素、单晶抽取工艺、空芯气流冷却技术等进行修补增强。猜测,未来航空涡轮叶片材料会在达到涡前温度3000K时达到天花板。