铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为13，原子量为26.9815。    铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如密度小，仅为2.7 g / cm3，

　　约为铜或钢的1/3；良好的耐蚀性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的导热性和导电性；良好的耐低温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；有吸音性；耐酸性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性能和焊接性能；良好的抗撞击性。此外，铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用，下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。

　　2007年，波音787飞机试飞成功。这种新型飞机可节油20％，氮化物（NOx）排放量减少80％，噪音显著降低，从而引发全球关注。

　　这种飞机发动机由美国通用电气（GE）公司研制，采用Ti-48Al-2Cr-2Nb（以下简称4822）合金替代镍基高温合金，制造出最后两级低压涡轮叶片。

　　这是钛铝合金首次应用在航空发动机上。

　　GE公司采用的4822合金也称不上完美，它的室温拉伸塑性不到2％，虽然足以傲视其他金属间化合物，但它跟镍基合金比起来还是显得太脆了。因此，GE公司把它用在了环境温度、危险系数最低的末端两级叶片上，这样即使发生折断也不会导致整架飞机失控。

　　美国人这么做是看重钛铝合金的密度仅为镍基合金的一半。在以克为减重单位的飞机发动机上，GE公司使单台发动机减重约200磅，成为当时航空与材料领域轰动性的进展。

　　因此，钛铝合金成为目前公认的替代镍基高温合金的最佳新型轻质结构材料。

　　南京理工大学陈光教授团队在国家973计划等资助下，经长期研究，在新型航空航天材料钛铝合金方面取得跨越性突破。6月20日，相关成果在线发表于《自然材料》上。其室温拉伸塑性、屈服强度、高温抗蠕变性能、承温能力等关键性能指标处于国际领先，超过美国同类材料1—2个数量级。

　　陈光教授团队的研究成果在材料性能上实现了三大突破:

　　一是室温拉伸塑性和屈服强度极大提升，分别高达6.9％和708MPa，抗拉强度高达978MPa，实现了高强高塑的优异结合。二是抗蠕变性能优异。三是承温能力大大提高。

　　航空发动机被誉为飞机的心脏，受制于基础研究能力不足，目前我国民用航空发动机基本依赖进口，军用战机发动机虽然有了一定进步，但是关键性能指标与发达国家还有差距。其中，涡轮叶片是航空发动机中最关键的核心部件，其承温能力直接决定着发动机的性能，尤其是推重比。传统镍基合金虽然各方面性能都不错，但是它最大的缺点是太重，直接导致发动机的能效比得不到提高。因此，各国科学家们从未停止寻找制造航空发动机合适材料的努力。

　　“一代材料一代发动机。”中国航空动力机械研究所涡轮设计部副主任设计师康剑雄说，PST钛铝合金使用温度达900℃以上，已经可以与镍基合金同台竞技，它不仅可用于叶片，还有望用在涡轮盘、高压压缩涡轮等部件上。

　　一个新型材料从实验室到装上飞机，还有漫长的道路要走。据陈光估计，PST钛铝合金实现应用还有5—10年。

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