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現(xiàn)代民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)不斷提高，大推力、低油耗、高可靠已經(jīng)成為新的發(fā)展方向，高性能復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用成為下一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特征。原位自生TiB2/Al復(fù)合材料因其接近Ti合金的力學(xué)性能和更高的強(qiáng)重比，成為下一代商用發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇/壓氣機(jī)葉片的理想材料。
TiB2/Al復(fù)合材料葉片重量相當(dāng)于空心率為33%的鈦合金空心葉片，若采用空心設(shè)計(jì)，其重量有望達(dá)到空心率為45%以上的鈦合金空心葉片，可有效減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量；此外，其耐沖擊（冰雹、鳥(niǎo)撞等）能力比樹(shù)脂基（石墨纖維/環(huán)氧）復(fù)合材料更好，具有7倍于樹(shù)脂基復(fù)合材料的抗沖蝕（沙子、雨水等）能力，且任何損傷易于發(fā)現(xiàn)，并使成本下降1/3以上。
張定華、汪文虎教授課題組與商發(fā)、上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中航宏遠(yuǎn)公司合作，突破了該新型材料風(fēng)扇/壓氣機(jī)葉片的切削變形、表面完整性控制等技術(shù)難題，成功試制出了風(fēng)扇葉片及增壓級(jí)轉(zhuǎn)、靜子葉片。汪文虎教授表示：“風(fēng)扇葉片具有變厚度、大彎掠、高扭轉(zhuǎn)等特點(diǎn)，其葉高約720mm，葉尖弦長(zhǎng)約374mm，是目前國(guó)內(nèi)大尺寸的風(fēng)扇葉片。風(fēng)扇/壓氣機(jī)葉片的成功研制，對(duì)國(guó)產(chǎn)商用發(fā)動(dòng)機(jī)的減重優(yōu)化具有重要意義。”項(xiàng)目相關(guān)研究成果已發(fā)表在《INT J REFRACT MET H》、《INT J ADV MANUF TECH》等期刊上，并進(jìn)行了有效的保護(hù)。
汪文虎教授補(bǔ)充：“本項(xiàng)目在理論上進(jìn)一步完善了顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材切削理論體系。在技術(shù)上有效規(guī)避了國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)主承制商為鈦合金、樹(shù)脂基復(fù)合材料和SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料葉片構(gòu)建的封鎖，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的下一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料葉片設(shè)計(jì)和制造能力，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。”
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