傅恒誌院士：中國推比10以上航空發動機材料技術現狀 zt

2006-2-24 來源:新華網 專家訪談:傅恒誌院士--中國航空發動機材料技術的現狀 　 M：請您談一下我國製造業現狀以及與世界發達國家的差距。 　 傅恒誌院士：“製造”可給以很廣泛的含義，也可給以限定，如機械製造，電機製造，製備材料等，從加工成形到成品，甚至以後的裝配，都是製造。製造的重要性不言而喻，在經濟、社會的發展中舉足輕重，農業、交通、能源、醫療衛生、航空航天以至文化、藝術、服務、金融等領域都離不開製造業。上世紀六、七十年代日本經濟的高速發展，起核心作用的就是製造業。當前中國的發展靠的也是製造業，製造業發展了，各行各業都發展了。我國的製造業發展很快，有“世界製造中心”之說。但真正作為世界製造中心，還有不少差距，中國工程院院長徐匡迪院士概括了幾點，我認為很好：(1)在產業上，我們有規模，但缺乏實用。(2)在產品上，我們有數量，但缺乏水平。(3)在生產上，我們有速度，但缺乏效益。(4)在技術上，我們有引進、仿製，但缺乏原創。 　 M：先進製造技術的特點及航空製造技術與先進製造技術的關係。 　傅恒誌院士：先進製造技術與傳統製造技術相比有自己的特點： (1)製備加工的產品高性能、高質量。(2)充分利用資源、能源、環境，可持續發展。(3)充分利用多種能量形式(包括熱能、機械能，電磁能、微波、化學、生物能等)及充分利用超常條件(超塑、超微、超高壓、空間、急冷等)。(4)利用物質材料更深層次的組織結構，從過去主要考慮形狀、精度、表麵粗糙度等，到現在要求微觀組織，以至於納米結構，即從原子水平上來製造。(5)更深更多地依賴理論指導和科學技術發展。 　　航空製造是製造業中高新技術最集中的領域，屬於先進製造技術。航空製造同一般製造相比，共性是主要的，但也有自己的特點：(1)特殊的要求——強調產品的高性能、高質量。比如，飛機的減重都是以克來計算的，航空產品很重視比強度，即單位重量的強度。現在采用C—C材料、高分子、聚合物材料，比強度比鋼高得多。(2)製造工藝的新概念、新技術。對航空製造而言，最大的問題還是技術，隻有技術才是產品高性能、高質量的根本。從熱加工來看，很多發動機采用單晶空心葉片，從多晶變成單晶，性能提高了好多倍。目前美國愛立森公司做空心葉片(空心葉片可以耐更高溫度)，壁做得非常薄，有許多氣冷通道，可把使用溫度提高七、八百度。這種技術就是高新技術。 　 M：請談談飛機發動機新材料的使用以及新材料加工技術應用現狀和發展趨勢。 　傅恒誌院士：飛機發動機葉片的新材料已經發展為第4代單晶。開始時用多晶的鎳基高溫合金，後來製成了定向晶界的多晶葉片，結晶方向與受力方向一致，性能提高很多。目前製作成了無晶界定向單晶，性能更提高了，製作難度也更大了。 　　第4代發動機渦輪盤為雙性能盤，這種盤外邊是細結晶組織，抗疲勞性能好，裏邊是粗結晶組織，抗蠕變性能好。 　　對於航空發動機葉片，現在國內外開始研究欽鋁化合物的定向單晶，我們也正在研究。據美國NASA估計，到2020年整個發動機材料總量的20％～25％將是鈦鋁合金。 　　對於新材料加工技術，我舉兩個例子。第一，現在新發動機都采用粉末渦輪盤。這種工藝就是采用高純激冷粉末製成渦輪盤，組織非常均勻，性能非常好。第二，現在飛機上很多大零件，特別是鈦零件，非常難做，也是把它製成粉末，用高能量的激光照射，用CAD控製方法製成的。 　　最後，我想提一點，我國的航空製造業同歐美等先進國家是有差距的，要振興我國的航空製造業一是要加強創新意識，二是要重視基礎研究。 　　傅恒誌簡介：1950年西北工學院畢業，1955年哈爾濱工業大學研究生畢業，1962年在前蘇聯列寧格勒工學院獲副博士學位。先後在西北工業大學和哈爾濱工業大學任教，曆任副教授、教授、博士生導師。1984～1992年任西北工業大學校長，現為中國航空學會、中國材料研究學會常務理事，西北工業大學學術委員會主任。 　　傅恒誌院士是我國著名的材料學家，在航空航天及其加工技術方麵有很高的造詣，特別是對航空航天用高溫合金結構材料的發展做出了巨大貢獻。他主持完成了針對多種型號的研究項目，提出的特種合金及其金屬間化合物針對發動機葉片的液態無模電磁成形和超高梯度超細化定向凝固技術屬世界首創，為我國航空發動機領域向推比10以上發動機的發展提供了科學的材料和工藝基礎。 　　他是國內唯一的凝固技術國家重點實驗室創建人之一。 　傅恒誌院士長期從事鑄造高溫合金、定向和單晶凝固理論和技術方麵的教學與研究工作。獲得包括定向凝固超細柱晶組織及其形成機製、超高梯度定向凝固理論和技術在內的多項國家發明獎、國家科技進步獎和省部級科技進步獎。著有《高溫合金及其熔煉技術》、《航空航天材料》等專著5部，發表論文450餘篇。