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2026年度材料学院通识教育学术讲座系列——镍基单晶高温合金及航空应用前沿研究

发布者: 时间:2026-06-18 点击:

2026617日,材料学院孙晶霞老师于云塘校区综合教学楼C301室开展“镍基单晶高温合金及航空应用前沿研究”本科生学术讲座。

讲座开篇,孙老师介绍高温合金研究所发展历程。多年深耕镍基单晶高温合金攻关,承接航空动力专项、国家自然科学基金等多项课题,形成合金设计、单晶制备、性能测试完整研究体系,专注航空单晶叶片材料国产化研究。

随后,孙老师阐述镍基单晶高温合金在航空发动机的实际意义。航空发动机涡轮叶片长期处于超高温、高离心载荷、燃气腐蚀环境,是整机寿命短板。镍基单晶高温合金消除晶界,抗蠕变、耐高温性能远超普通合金,是先进航空发动机叶片唯一核心材料,直接决定发动机推重比与服役寿命。自主研发单晶合金可打破海外材料垄断,保障国产战机、大飞机动力产业链安全。

接着,孙老师讲解镍基单晶高温合金微观结构与理论研究过程。合金以γ相镍基体为主体,均匀析出立方γ'强化相,依靠两相共格界面实现高温高强度。团队遵循“成分-凝固工艺-微观组织-高温性能”研究逻辑:通过热力学计算优化合金元素配比,采用定向凝固工艺制备单晶试样;利用电镜观测高温蠕变下γ'相粗化、界面裂纹扩展行为,建立多尺度高温损伤理论,优化单晶制备与热处理工艺。

最后,孙老师介绍现有及未来研究方向。当前主攻单晶合金元素调控、定向凝固缺陷控制、低铼低成本单晶、单晶叶片高温防护涂层;未来重点研发第五代超高温镍基单晶、高熵单晶合金、AI辅助单晶快速设计,适配下一代高推重比航空发动机需求。

讲座尾声,就单晶制备难点、本科生科研学习等问题孙老师与学生交流答疑。

本次讲座聚焦镍基单晶高温合金核心内容,系统梳理研究所发展历程、合金理论、航空应用与前沿研究方向,让同学们直观掌握航空发动机关键热端材料专业知识,拓宽航空材料领域学术视野,激发学生科研探索兴趣,同时有效丰富学院学术活动形式,浓厚院内科研交流氛围。

 

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