輕質(zhì)耐熱鋁合金,是在保留鋁合金輕質(zhì)、高強(qiáng)等特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,提高其使用溫度,以拓展其應(yīng)用范圍,滿足特殊領(lǐng)域需求的新型高性能鋁合金。
鋁合金以鋁為基材添加其他金屬制成,是一種重要的輕金屬,具有密度低、比強(qiáng)度高、比剛度高、耐腐蝕、抗氧化、導(dǎo)熱性好、加工性好等特點(diǎn),可用作結(jié)構(gòu)材料,應(yīng)用在航空航天等領(lǐng)域。通過添加不同種類以及不同含量的金屬元素,可以調(diào)節(jié)鋁合金特性。
鋁合金耐熱性能的提升通常是通過提高析出相的熱穩(wěn)定性來實(shí)現(xiàn),例如采用固溶強(qiáng)化、過剩相強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化等方法,鋁合金工作溫度可以提高到300℃,但仍然無法滿足航空航天等特殊領(lǐng)域需求。
2024年8月,我國(guó)工信部關(guān)于發(fā)布國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高性能制造技術(shù)與重大裝備”等16個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)2024年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知中,在先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料板塊,提出針對(duì)超高聲速飛行器機(jī)匣、載人航天器防護(hù)層等關(guān)鍵部位對(duì)高性能輕質(zhì)耐熱鋁合金的重大需求,開發(fā)200-400℃使用工況的系列合金體系及典型產(chǎn)品成套制造技術(shù)。
為滿足航空航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,近年來我國(guó)輕質(zhì)耐熱鋁合金相關(guān)研究成果不斷增多。2022年12月,西安交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出納米沉淀相顆粒晶格間隙位置異質(zhì)原子有序化的設(shè)計(jì)策略,研制出400℃級(jí)別耐熱高強(qiáng)鋁合金,成果發(fā)表在《自然材料》;2024年4月,天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出超分散氧化物強(qiáng)化的耐熱鋁合金,將鋁合金的服役溫度從350℃提高至500℃,成果表于《自然材料》。
新思界
行業(yè)分析人士表示,輕質(zhì)耐熱鋁合金在航空航天領(lǐng)域,可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭外殼、燃料儲(chǔ)罐、連接件、緊固件等制造方面。此外,輕質(zhì)耐熱鋁合金也可以應(yīng)用在汽車工業(yè)中,可用來制造渦輪增壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、排氣管、動(dòng)力電池外殼等,還可以應(yīng)用在軌道交通、工業(yè)高溫裝備等制造領(lǐng)域。