北航联合主办的第三届先进航空发动机材料研讨会在成都召开

点击数:    |    加入时间:2020-11-29

北航新闻网11月29日电(通讯员 吴锐/文 尚勇 高润奇 王文浩/摄影) 2020年11月25日-26日,由北京航空航天大学、航空发动机及燃气轮机基础科学中心、四川天府新区成都管理委员会主办,北京航空航天大学成都创新研究院、杭州创新研究院、云南创新研究院,江苏隆达超合金航材有限公司、浙江智能传感材料与芯片集成技术重点实验室联合承办的“第三届先进航空发动机材料研讨会”在成都望江宾馆召开。此次会议得到了国家自然科学基金委员会的支持,北京航空航天大学徐惠彬院士任大会主席。

国家自然科学基金委副主任高瑞平研究员、北京航空航天大学刘大响院士、徐惠彬院士、西北工业大学张立同院士、广东省科学院周克崧院士、中国科学院宁波材料技术与工程研究所薛群基院士、北京航空材料研究院陈祥宝院士、航空材料工艺研究所李仲平院士、浙江大学张泽院士、武汉理工大学张联盟院士、钢铁研究总院刘正东院士、中国科学院上海硅酸盐研究所董绍明院士、西北有色金属研究院张平祥院士、北京航空航天大学宫声凯院士,四川省科技厅副厅长杨品华先生,中国科学院金属研究所所长左良教授、中国航空制造技术研究院院长李志强研究员、中国航发四川燃气涡轮研究院总师黄维娜研究员、中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司总师吴联合研究员、中国航空工业集团成都飞机设计研究所总师王海峰研究员、广东科学院副院长刘敏教授、国家自然科学基金委工程与材料科学部常务副主任王岐东研究员等嘉宾,以及来自国内多所高等院校、科研院所以及相关企业的专家、学者、工程师、青年学生330余人出席开幕式。大会开幕式由北京航空航天大学马朝利教授主持,大会主席徐惠彬院士致欢迎辞,杨品华副厅长致辞。

徐惠彬院士在欢迎辞中表示,航空发动机是关系国家国防安全、国民经济发展的重大装备,先进材料则是航空发动机基础性、战略性关键技术,直接决定了航空发动机的发展乃至整个航空工业的创新与进步。前两届研讨会上,与会专家学者就先进航空发动机材料的设计与加工、评价与表征、应用与服役中的前沿问题进行了深入有效的探讨。2020年突如其来的疫情打乱了世界格局,也更让我们意识到独立自主发展先进航空发动机材料技术的重要性。本次会议将聚焦高温金属结构材料、高温复合材料和高温功能涂层等主题开展研讨,希望大家在本次会议上充分交流,为先进航空发动机材料发展献计献策。

杨品华副厅长代表四川省科技厅对与会嘉宾表示了欢迎和感谢,并介绍了四川省的科技创新工作。他表示,四川省是人口、经济、科教大省,通过创新驱动发展的战略实施,现有专业技术人员344万、研发人员25万、科技基本贡献率58%、研发投入830亿元等;通过将四川省航空航天领域产业特色与北京航空航天大学科技优势结合,建立了航空大数据研究中心、航空电子系统研究中心等科研平台,引进了宫声凯院士等项目团队,开展了航空航天领域科研创新和重大技术攻关工作,取得了较为丰硕的合作成果。本次会议汇集了国内航空航天材料领域的顶尖专家,将通过4个大会报告、3个分会45场学术报告深入研讨先进航空发动机材料的发展趋势、科学前沿及关键技术,交流航空发动机关键材料研发及应用最新成果,希望通过交流碰撞,催生更多高质量的科技创新合作成果,助力四川经济社会高质量发展。

刘正东院士、张联盟院士、董绍明院士主持,高瑞平副主任、黄维娜总师、王海峰总师和宫声凯院士作了精彩的大会报告。

高瑞平副主任在题为“我国材料科学基础研究发展趋势、机遇与挑战”的报告中表示,基础研究是推动新科技革命的直接动力,国际上各个国家都纷纷加大对基础研究的布局,而我国基础研究与主要发达国家仍存在较大差距,主要表现为投入占比少、重大原创少、科学大师少、学科交叉融合不够、支撑发展不足、原创氛围不浓等方面,我们要进一步提升基础研究质量和水平。材料学科的发展趋势包括:学科交叉融合加速创新,研究范式不断革新,发展方向更加多元化,高端设备和先进表征技术的依赖性更强,全生命周期绿色化、资源高效利用,与应用需求结合更加紧密等,报告介绍了先进金属与合金材料、新能源与催化材料、光电信息功能材料、先进结构陶瓷材料和复合材料、低维碳材料、聚合物、生物医用和其他软物质材料等的研究趋势与发展机遇。最后,她表示科研工作者要善于在传统材料中找出新问题,敢于质疑一些经典学说;要注重学科交叉,注重机理研究;要重视新材料的开发,善于开发材料的新功能;要重视开展问题导向的材料科学基础研究;要注重成果贯通机制,要注意产学研用结合。

航空发动机是关键核心技术,要实现突破,必须坚持自主创新,而材料是航空发动机研制的关键基础。黄维娜总师作了题为“面向航空发动机自主研制的材料创新发展思考”的精彩报告。她在报告中介绍了航空发动机的自主研制和发展历程,“一代材料工艺,一代航空发动机”,航空发动机的进步与发展愈加依赖新材料、新工艺,解决航空装备问题,动力先行,材料工艺更要先行。航空发动机材料当前仍面临材料应用研究不足、材料质量稳定性不足、材料品种多、标准不统一、通用性不足、材料结构完整性研究不足等问题及挑战,结合先进航空发动机对材料的需求,黄维娜总师分享了在材料与发动机的协同研制(结构完整性协同、工艺协同、服役环境协同)、主干材料体系建设、材料标准体系建设、新材料探索研究等方面的思考。航空发动机是工业皇冠上的明珠,是制造强国的重要支撑。材料是航空发动机研制的关键基础,开展航空发动机自主创新研究对支撑我国强国战略实施具有重要战略意义。材料创新发展是国家战略,是航空发动研制的长远发展需要。航空发动机发展离不开材料工艺的支持,动力先行,材料先行,材料基础研究与应用研究并行。

王海峰总师作了题为“先进航空装备对材料和动力的工程应用需求及发展”的报告,报告内容涉及未来空战模式与航空装备发展、未来航空装备对动力发展需求及对航空材料发展的建议等。他在报告中表示,大国对抗背景下,航空军事强国以穿透性制空和马赛克战等新作战概念牵引,正在全面提速下一代空战体系研发;发动机、材料直接推动航空装备战斗力生成,更深入开展隐身、控制、性能、成本、保障各领域全方位一体化联合攻关。动力、材料等基础科学研究直接推动航空装备战斗力生成,也是长周期基础建设领域;材料技术是大多数航空航天飞行器系统的使能技术和关键技术,材料发展的总目标包括:开发轻质材料,满足飞行器所有功能需求;开发性能持续改进的材料,跟进任务需求,确保未来任务成功;开发多类材料,扩大应用范围,减少任务风险;开发功能可裁剪的材料,满足特殊任务需求。航空材料研究包括轻质结构材料、计算设计材料、柔性材料系统、极端环境材料、特殊材料和工艺5个子领域。最后,他表示大家一方面要持续开展基础研究,另一方面也要在大国竞争的紧迫形势下尽快为形成作战能力贡献工程可实现的产品。

宫声凯院士在题为“发动机模拟服役环境下材料组织演变与性能表征”的报告中表示,材料人目前更多地是追求材料的本征性能,而实际上航空发动机材料在服役过程中的服役性能非常重要,界面结构对热障涂层服役性能影响很大。在对航空发动机服役后的叶片进行解剖时发现,该叶片热障涂层的失效并不完全是文献报道的TGO失效,而是逐层剥落的失效模式。通过分析比较航空发动机涡轮叶片、地面燃机、常规实验室表征3种不同的服役环境,可以发现TGO失效模式更接近于地面燃机,而常规实验室表征所采用的服役环境也是更接近于地面燃机,正是表征条件的差异造成了失效模式差异。目前航空工业中叶片服役性能评价主要依赖于试车台试验,虽然这符合真实环境,但费资、耗时、排队做实验困难、缺少过程信息等,对于什么时候失效、如何失效以及中间的演变机制大家都不清楚,只是知道最终的结果好或不好,为此宫院士团队研制了发动机服役环境模拟实验装置。此外,还介绍了在热障涂层、单晶合金叶片和陶瓷基复合材料等方面的实验模拟结果。最后,他强调研究航空发动机材料,要注重服役性能表征,同时呼吁大家要同时加强基础研究和服役性能表征。

11月25日下午和26日上午,共有国内航空发动机相关材料领域的45位中青年骨干专家作分会邀请报告,分享交流高温金属结构材料、高温复合材料、高温功能涂层3个方向的基础研究、应用研究的最新进展和关键问题。大会还安排了100余个墙报,并评选出了12个优秀青年论文奖。本次会议汇聚了国内航空发动机材料研制、生产、应用领域大部分单位的专家和学者,聚焦国内航空发动机材料领域关键技术问题、探讨重点发展方向和未来发展趋势,为年轻学子提供了全面的、高水平的学习机会,有利于“产学研用”的融通创新,将积极推动我国航空发动机相关材料的原始创新和技术进步。

(审核:马朝利)

编辑:贾爱平

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