据有关媒体报道，在刚刚结束的第20届国际工业博览会上，来自上海的图德航空科技有限责任公司公开展出了其研发制造的新一代高温合金材料，其重量比现役的航空发动机用镍基高温合金轻20%，据称已广泛应用于高压压气机叶片、涡轮盘、紧固件等各类航空发动机核心结构件制造上，引起了国内外媒体的浓厚兴趣。由于其并没有透露具体细节，本文根据国内外发布的公开资料，对其进行分析推测。航空发动机可以说是代表了一个国家制造业的顶尖水平。而高温合金是现代航空发动机最为核心的结构材料，其性能是航发性能的决定性因素之一，也是主要的成本来源，航空工业不仅素有“一代材料，一代装备”的说法，更有“一代材料，一代发动机；一代发动机，一代战机”的经验，目前人类先进航空发动机不断推动高温合金向重量更轻、成本更低、生产周期更短这三个方向发展，而我们之前在上述领域的落后几乎看不见别人“车尾灯”。

　　当前，先进航空发动机朝着高涡轮前温度、高推重比、长寿命和低油耗方向发展，除了先进的设计技术，发动机性能的提高强烈依赖于先进材料及制造技术的发展，发动机的关键件和重要件亟需耐高温、高比强度、高比模量、抗氧化和阻燃的新材料。随着600℃高温钛合金、阻燃钛合金、TiAl合金、SiCF复合材料这类新材料研究工作的不断深入，我国航空发动机钛合金特种材料与世界第一的美方曾相差40年，但随年代的推进，我国高温钛合金的使用温度呈不断提高的发展趋势，现役发动机上使用的钛合金主要有TC4、TC11、TC17、TA11、TA29和TA33等，目前已经应用于发动机风扇和压气机低温段工作的叶片、盘、机匣等零件。

　　目前，传统应用主流的镍基合金随着航空发动机的发展生产成本越来越高，例如工作在航空发动机热端的镍基涡轮单晶叶片，加入了贵金属铼以后，价格飞涨，含铼量最高的第五代单晶叶片很早就研制成功，由于成本问题目前没有应用在任何一个航空发动机上。因此各航空发达国家都在积极研发各种性价比更为合理的替代材料与制造技术。除了积极研制重量极轻，且更耐高温，但也极端昂贵的碳化硅陶瓷纤维非金属材料外，新研制的钛铝合金也是其替代选择之一。我国正在研制的C919客机目前使用的外国发动机：LEAP-X1C就采用了钛铝（TiAl）合金低压涡轮转子叶片，这是全球范围内钛铝合金首次取代镍基高温合金用于低压涡轮转子叶片生产，据称减重的效果十分显著。

　　我国南京理工大学材料研究中心的陈光教授团队，也于2016年在钛铝（TiAl）合金取得了重大突破，有望将国内目前钛铝合金的使用温度从650至750℃提高到900℃以上。但是由于其最高使用温度在短期内还不能超过1000℃，并不能完全将镍基高温合金替代。该公司没有透露这种新型材料的名称，只是宣传其研制的新一代高温合金相比于主要竞争产品镍基高温合金以及快速发展的钛铝合金，领先优势十分明显。相比镍基高温合金（8.1克/立方厘米），新一代高温合金核心性能指标密度下降了20%，强度与镍基高温合金相当，比强度高于镍基高温合金，其他性能与镍基高温合金相当。相比钛铝合金，新一代高温合金则在在使用温度、制造难度、制造成本方面拥有显著领先的优势。

　　据宣传资料称，其开发的新一代高温合金密度可降至6.5克/立方厘米，比常见的金属锌还要轻（7.14克/立方厘米），能在600℃~1000℃温度范围应用，并可采用金属粉末注射成型等手段进行低成本、规模化生产；也可采用3D打印进行快速定制化生产。根据公开资料推测，该材料应该是一种高熵合金。所谓高熵合金，就是5种不同的金属元素以等摩尔或近等摩尔比例混合制成，打破了以前以一种金属元素为主，通过添加不同合金元素制取合金的传统观念。

　　在引入不同的高温金属后，可使密度相当于目前的镍基合金，而其使用温度大幅提高到1600℃以上，完全可以满足推比15-20航空发动机的需要，而制造和使用成本比碳化硅陶瓷纤维低的多。该材料技术目前居国内领先，国际先进水平，预期市场容量可达每年270亿元以上，有望在新材料领域、航空航天装备领域助推我国航空发动机未来发展。