航空发动机的核心材料

长期以来，我国战斗机所批评的是其发动机问题，无非是像依靠空气一样依赖俄罗斯发动机。事实上，有些词是基于的!发动机技术问题中国模仿国内J-11B战士2009年，这些飞机使用WS-10A引擎。为了使国内设备迅速成为军队，我们引进了许多俄罗斯AL-31F发动机。让我们难过的是，这些来自俄罗斯的发动机比我们的国内产品可靠得多。Al-31F不仅性能先进可靠，而且技术也非常成熟。在J-20的原型试飞过程中，它仍然是我国能拿出的最好的发动机。然而，根据媒体的最新消息，家用J-11 B已被家用发动机广泛取代。现在，据悉我们WS-10A终于可以应用战斗机J-20后不断发展。与传统材料相比，新材料主要是指具有优异性能的结构材料和具有特殊性能的功能材料。这种材料通常是新开发或开发的。这里的结构材料主要是指它在强度、韧性、硬度、弹性等方面优于传统材料，如非晶合金。这里，具有特殊性能的功能材料主要是指一些特殊的物理性能，如精细陶瓷和光纤。与传统材料相比，新材料具有纳米材料等诸多优点。纳米粒子通常是指尺寸在1到100nm之间的粒子。纳米粒子有许多特殊的性质。纳米粒子具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。这在一定程度上决定了它不同于普通粒子。纳米粒子的这些特性将带给你不同的体验。纳米颗粒的光学、热、电、磁、机械和化学性质都具有与传统散装材料不同的优势。中国在飞机发动机材料方面的重大突破。这主要是指性能优异的结构材料。众所周知，航空发动机的核心部件材料是镍基合金。飞机发动机材料需要耐高温材料。我国在航空发动机领域取得的突破来自南京科技大学教育部工程研究中心陈光教授团队材料评估与设计。陈教授团队设计的新材料是多晶双晶钛铝单晶。这种新材料的强度和塑性大大增强，其耐高温性在900 ℃ 以上。陈教授的团队所取得的突破，确实是对中国航空发动机研究的巨大贡献。我们研究新材料的目的是改善传统材料存在的缺点或现有材料无法达到的性能。这是我们所有材料研究者的共同愿望。

行业内主要企业：中国商飞(600615)、航发动力(600893)、中航西飞(000768)、中航沈飞(600760)本文核心数据：C919复合材料用量、C919双电系统进口依赖1、大飞机的定义在航空产业中，“大飞机”(Big Aircraft)并非其原生的专业术语，也不是国际通用称谓。在国内的航空市场，“大飞机”一次源自于2003年国家科技部受国务院委托组件的“大飞机项目论证组”。经过多年的发展，“大飞机”一词被普遍认可的定义是：起飞汇总量超过100吨的运输类飞机，包括了客运飞机、货运飞机和军用运输机等。发展至今，我国的大飞机家族包括了民用大飞机C919、大型军用运输机运-20“鲲鹏”和水陆两栖飞机AG-600“鲲龙”。2、大飞机产业链：产业链长、复杂度高从产业链整体来看，大飞机行业的产业链结构复杂，涉及行业数量多、种类杂，产业链整体复杂度较高。聚焦行业中游的制造环节来看，大飞机价值含量最高的是机体部分，价值占比可以达到30%-35%，此外，机载设备与航空发动机的价值占比分别为25%-30%和20%-25%。[x1]3、航空材料领域(1)复合材料的广泛应用是发展的整体趋势随着飞机飞行速度、起飞重量、载客量的不断增加，对于航空材料轻质化、高强度、耐高温、耐腐蚀、抗冲击等特性的需求强度逐步提高。在目前使用的常见航空材料中，钛合金、复合材料凭借其优异的抗腐蚀抗疲劳等特性，对铝合金等传统航空材料形成了挑战，在波音出产的超大型客机B787中，复合材料的用料比例更是超过了50%。复合材料的大量应用是飞机发展的大趋势。(2)C919复合材料的用量较少，进口依赖程度较高C919中对于复合材料的大规模应用属于国产飞机在复合材料应用上的首次尝试，因此对比来看，虽然较以往的国产飞机而言，C919在复合材料的用量占比上有较大提升，但横向对比来看，C919的复合材料用量依旧相形见绌。从进口依赖程度来看，受制于国内精细加工技术水平、原材料等一系列问题，C919约有90%的原材料与零部件从海外进口，数量达到了200多万种，进口依赖问题较为严重。4、动力系统：国产商用航发处于研发阶段(1)寡头垄断下的商用航发市场航空发动机是飞机的动力输出组件，是飞机的核心构成部分，直接影响着飞机的性能、可靠性和燃油经济性能。目前，世界商用航空发动机市场发展成熟，基本由RR、GE、P&W和CFM国际等寡头垄断。根据《Commercial Engines 2021》的数据，2020年全球商用航空发动机行业的CR4高达23%。(2)国产商用航发预计2025年进入市场我国的C919使用的航空发动机是美国CFM国际的leap-1c型发动机，与波音737MAX和空客A320NEO相同。目前为止，leap-1c型发动机是商用航发市场中最成熟的民用大飞机发动机，性能可靠的同时还有不错的燃油经济性。由于历史原因，我国对于航空发动机的研发长期以来以军用领域为主，民用航空发动机的研发历史几乎为一片空白，因此目前国内的大部分国产民用飞机装配的发动机均为进口产品。我国首个民用航空发动机(CJ-1000A)的研发起始于2011年，我由国大型客机发动机重大专项的主承制单位——中航商发与俄罗斯联合研制。2017年，CJ-1000A核心机完成组装，并且在试验之中达到100%转速;2018年，完成CJ-1000A验证机研制和试车工作;2021年，CJ-1000A的发动机叶片正式进入装机测试。根据预测，我国国产的CJ-1000A型发动机预计在2025年完成适航取证，全面进入商业化运行。5、双电系统：依旧存在进口依赖——机电系统飞机机电系统是大飞机中最复杂和庞大的系统之一，包括了燃油系统、机轮刹车系统、防护救生系统、能源系统等。我国机电系统的发展与国际龙头相比仍旧存在着一定差距，国内的机电生产企业相对分散，规模相对较小，缺少核心竞争力。——航电系统航电系统是现代飞机的重要组成部分，主要包括了通信系统、导航系统、显示系统、飞控系统等。这部分系统能够帮助飞行员更好地了解飞行状况、减轻飞行员工作负担。目前，我国民用航空的航电系统大多以进口品牌为主，国产化进程仍需努力。6、C919整体对外依赖程度较高整体来看，我国C919产业链对进口产品的依赖程度较高，特别是航空发动机、机电系统、航空复合材料零部件等关键部分的对外依赖程度均在50%以上。以上数据参考前瞻产业研究院《中国民用飞机制造行业市场需求预测与战略规划分析报告》

变形高温合金牌号：GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH1180、GH1333、GH2132、GH2136、GH2696、GH2747、GH2018、GH2026、GH2036、GH2038、GH2130、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2328、GH2706、GH2761、GH2787、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH3230、GH3170、GH3181、GH3600、GH3625、GH3652、GH4049、GH4090、GH4099、GH4105、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH4080A、GH4093、GH4098、GH4133、GH4137、GH4163、GH4199、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、 GH4698、 GH4708、 GH4710、 GH4720Li、GH4742、GH5605、GH5188、GH6159、GH6783等。铸造高温合金牌号：K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。耐蚀合金牌号：NS111、NS112、NS113、NS142、 NS143、 NS312、 NS313、NS315、 NS321、 NS322、 NS333、 NS334、 NS335、NS336 等。特种不锈钢牌号：2205、2507、2520、317L、310S、904L、254smo、253ma、316lmod、725ln尿素钢、AL-6XN、4529、Nitronic50、Nitronic60等。精密合金牌号：1J22、1j31、1j34、1j36、1j38、1j46、1J50、1J79、1j85、2j04、2j07 、2j09、 2j10 、2j11、 2j12、2J85、3j01、3j21、3j33、3j53、4j9、4j28、4J29、4J32、4j33、4j34、4J36/Invar、4j39、4j40、4J42、4j50、4j52、5j11、5j16、6j20、6J22、6j23、6J40康铜、Hiperco27、Hiperco50等。主要规格：无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢、六角棒、大小头、弯头、三通、加工件、螺栓螺母、紧固件。

镍基合金指的是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高强度和良好抗氧化、抗腐蚀能力的高温合金材料。镍基高温合金系列材料，被广泛地应用在航空 航天 电力工业  石油化工 核能 冶金 海洋船舶 环保 机械 能源 交通汽车 电子等领域。不同的部件选材不同，关于原材料介绍部分欢迎咨询了解。进口高温合金牌号：哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。纯 镍NI201、NI200等。变形高温合金牌号：GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH1180、GH1333、GH2132、GH2136、GH2696、GH2747、GH2018、GH2026、GH2036、GH2038、GH2130、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2328、GH2706、GH2761、GH2787、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH3230、GH3170、GH3181、GH3600、GH3625、GH3652、GH4049、GH4090、GH4099、GH4105、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH4080A、GH4093、GH4098、GH4133、GH4137、GH4163、GH4199、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、 GH4698、 GH4708、 GH4710、 GH4720Li、GH4742、GH5605、GH5188、GH6159、GH6783等。铸造高温合金牌号：K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。主要规格：无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢、六角棒、大小头、弯头、三通、加工件、螺栓螺母、紧固件

发动机上的主要有色金属材料有铜合金，铝合金这些。但是铜合金，铝合金他们这些综合力学性能有可能不一样。

镍基合金系列材料，被广泛的应用在航空领域。进口高温合金牌号：哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。纯 镍NI201、NI200等。变形高温合金牌号：GH1040、GH1131、GH1132、GH1140、GH2132、GH2136、GH2026、GH2696、GH2747、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH4049、GH4090、GH4099、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH600、GH625、GH605、GH5188等。铸造高温合金牌号：K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等耐蚀合金牌号：NS111、NS112、NS113、NS142、 NS143、 NS312、 NS313、NS315、 NS321、 NS322、 NS333、 NS334、 NS335、NS336 等。主要规格：无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢、六角棒、大小头、弯头、三通、加工件、螺栓螺母、紧固件篇幅有限，如需更多更详细介绍，欢迎咨询了解。

航空发动机高温合金是航空发动机最核心最关键的技术所在，航空发动机大国都严禁出口这项关键技术。由于合金的性能关系到发动机燃烧温度，直接关系到发动机的推重比，所以高温合金研发困难，造价昂贵。目前高性能航空发动机的叶片价格都在上万美元一片！

要提升航空发动机的性能，就要求材料在高温条件下有很好的性能。西工大的材料，培养出了国家最高科技奖获得者师昌绪院士，浙大原校长杨卫院士等多名院士。清北能比吗？复交能比吗？西交大哈工大华科北航能比吗？都不能。有志于成长为顶尖材料科学家，为我国航空发动机的发展，为其它工业的发展做出重大贡献的顶级学霸报考西工大是很明智的选择！