輕質(zhì)耐熱鋁合金可滿足航空航天等特殊領(lǐng)域需求 我國(guó)研究成果不斷增多

　　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。

 

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2025-2030年中國(guó)輕質(zhì)耐熱鋁合金行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，為降低航空器、航天器重量，提高載重能力、減少燃料消耗，輕質(zhì)材料需求旺盛，由于工作在苛刻環(huán)境中，材料還需具備高強(qiáng)度、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。鋁合金耐熱性有限，無法工作在航空器、航天器常見的350-500℃溫度范圍內(nèi)，高溫下使用時(shí)力學(xué)性能下降明顯，因此輕質(zhì)耐熱鋁合金開發(fā)需求極為迫切。

 

　　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。

 

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