钛铝金属间化合物(TiAl)即钛铝合金,是一种新型低密度、耐热、比强度高、断裂韧性较好、抗氧化性好、抗蠕变性能优异、抗腐蚀性强、以(Ti)和铝(Al)为主要成分的结构材料,同时也是理想的可替代镍基高温合金的候选材料。
钛铝金属间化合物(TiAl)主要有Ti3Al(α)、TiAl(γ)和TiAl3(δ)三种相结构,目前已实现工程化应用的铸造钛铝合金主要是4822、XD、RNT650、JG1101。钛铝金属间化合物(TiAl)主要应用于航空航天、汽车工业。其中,在航空航天领域,钛铝金属间化合物(TiAl)被用于制造发动机叶片等部件,以实现航空器减重。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年中国钛铝金属间化合物(TiAl)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,在国外,钛铝金属间化合物(TiAl)被用于GEnx发动机及LEAP-1B发动机上,其中,GEnx发动机主要用于生产波音747-8和波音787;LEAP-1B发动机主要用于生产波音737 MAX。在国内,现阶段,钛铝金属间化合物(TiAl)尚未实现大规模应用,但高校、科研院所相关课题组采购过钛铝金属间化合物(TiAl)。
从相关企业来看,钛铝金属间化合物(TiAl)行业技术壁垒高,国内掌握钛铝金属间化合物(TiAl)生产技术的企业较少。其中,北京钢研高纳科技股份有限公司可生产高铌TiAl合金、TiAl合金、Ti3Al系合金铸锭,且钢研高纳生产的航天用大规格Ti2AlNb合金盘锻件已成功应用;重庆三航新材料技术研究院有限公司拥有TiAl合金、Ti2AlNb合金技术,可生产Ti-4822、TNM、45XD、高Nb-TiAl系列合金粉末。
另外,江苏华钛瑞翔科技有限公司拥有中国科学院金属研究所背景,也掌握钛铝金属间化合物(TiAl)相关材料的研制技术,其生产的钛铝合金(TiAl)叶片已经应用于国产大型客机C919的发动机上。
新思界
产业分析人士表示,钛铝金属间化合物(TiAl)的比强度和比模量较传统镍基金属间化合物优异,在结构减重方面拥有独特的优势,可提高航空发动机的推重比和动力响应特性,且钛铝金属间化合物(TiAl)与飞机用复合材料有良好的电化学相容性,未来在航空发动机领域有良好的应用前景。除此之外,钛铝金属间化合物(TiAl)还可用于生产汽车用涡轮增压器涡轮、轮毂、内燃机等构件,帮助汽车工业实现轻量化;或者用于生产种植体材料、颌面骨修复植入材料、高尔夫球杆等。