眾所周知，航空發動機最重要的性能指標就是其推重比，也就是發動機產生的推力與其質量之比，而發動機推重比的不斷提升，也使飛機的性能不斷產生飛躍。例如早期的噴氣式發動機的推重比只有2至3，現在已能到達10以上，飛機最大速度由原來的不超過音速發展到現在的2到3倍音速，并可長時間不開加力超音速巡航飛行，這都是航空發動機推重比不斷提高的功勞。而要提高推重比，除了不斷提高發動機的渦輪工作溫度以外，持續減輕發動機重量也是一個重要途徑。鈦的密度比鋼輕約40%，而強度與之相當，熔點為1668℃，按理說應該是一種十分優異的航空發動機用高溫金屬材料。但是在實際應用中，鈦合金材料只能用于溫度較低的航空發動機前端風扇和低壓壓氣機中，用其制成的葉片、盤件、機匣工作溫度區間一般為(wei)350至400℃，一般不超過600℃。

　　這是因為(wei)當(dang)鈦(tai)(tai)的(de)(de)(de)表面溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超過600℃時(shi)，將在(zai)空氣環境中發(fa)生極快的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)反應，外層(ceng)抑(yi)制燃(ran)燒的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜迅速脫落，使(shi)其高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能受(shou)到(dao)明顯破(po)壞，甚至會(hui)產生致命的(de)(de)(de)“鈦(tai)(tai)火”現象。為(wei)了提高(gao)鈦(tai)(tai)合(he)金的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，開發(fa)新(xin)型(xing)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)鈦(tai)(tai)合(he)金或者鈦(tai)(tai)化(hua)(hua)鋁合(he)金、使(shi)用(yong)(yong)新(xin)型(xing)高(gao)效氣冷葉片技術和研(yan)制新(xin)型(xing)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)抗氧化(hua)(hua)涂層(ceng)，成為(wei)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)鈦(tai)(tai)合(he)金研(yan)究領域的(de)(de)(de)3大主(zhu)要(yao)任務 。據國內公開資料(liao)披露，我國航空發(fa)動機在(zai)役和在(zai)研(yan)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)鈦(tai)(tai)合(he)金使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)呈不(bu)斷提高(gao)的(de)(de)(de)發(fa)展趨勢，現役發(fa)動機上(shang)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)合(he)金主(zhu)要(yao)有TC-4，TC-11，TC-14等(deng)，主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于發(fa)動機風扇(shan)和壓氣機低溫(wen)(wen)(wen)段工(gong)作的(de)(de)(de)葉片、盤、機匣等(deng)零件，工(gong)作溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)區間為(wei)400-500℃。上(shang)世紀90年代為(wei)當(dang)時(shi)新(xin)研(yan)制的(de)(de)(de)渦扇(shan)發(fa)動機配套(tao)研(yan)制了耐550℃高(gao)溫(wen)(wen)(wen)鈦(tai)(tai)合(he)金TA-12，但工(gong)程化(hua)(hua)時(shi)遇(yu)到(dao)較大的(de)(de)(de)技術問題，后經(jing)成分(fen)優化(hua)(hua)，去除了稀土元素釹，重(zhong)新(xin)命名為(wei)TA-32。

　　近年來，隨著推比10等新一代發動機對高溫鈦合金的迫切需求，600℃高溫鈦合金、阻燃鈦合金、鈦化鋁合金和碳化硅纖維增(zeng)強(qiang)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)復合(he)材(cai)料(liao)成為新型高溫(wen)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)的(de)發展(zhan)重點。國內(nei)幾(ji)家科研(yan)院(yuan)所在(zai)600℃高溫(wen)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)方(fang)面開(kai)展(zhan)了(le)大量研(yan)究。如北京航(hang)空(kong)(kong)材(cai)料(liao)研(yan)究院(yuan)研(yan)制的(de)新一代(dai)600℃高溫(wen)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)TA-29，其制成的(de)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)整(zheng)體(ti)葉盤(pan)零件(jian)已通過了(le)高溫(wen)超(chao)轉破(po)裂、低循環(huan)疲勞、葉片振動(dong)疲勞強(qiang)度考(kao)核(he)。TA-29鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)大規格棒材(cai)、整(zheng)體(ti)葉盤(pan)鍛件(jian)和零件(jian)已具(ju)備小批生產能(neng)力。公開(kai)資料(liao)稱，TA-29鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)具(ju)有十分(fen)優良的(de)高溫(wen)性能(neng)，在(zai)其他性能(neng)滿足設計要(yao)求時(shi)，還可(ke)延伸至620℃左右長(chang)期使用(yong)。除在(zai)航(hang)空(kong)(kong)發動(dong)機領域具(ju)有很(hen)好的(de)應用(yong)潛力外，TA-29鈦(tai)(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)在(zai)750至800℃仍能(neng)保(bao)持(chi)較高的(de)抗拉強(qiang)度，可(ke)在(zai)此(ci)溫(wen)度區間短時(shi)使用(yong)，在(zai)航(hang)天領域，可(ke)應用(yong)于超(chao)高聲速導(dao)彈、火箭、飛(fei)行器、空(kong)(kong)天飛(fei)機等裝備的(de)機體(ti)構(gou)件(jian)、蒙(meng)皮(pi)，以及(ji)航(hang)天發動(dong)機的(de)高溫(wen)部件(jian)。

　　鈦(tai)化(hua)鋁(lv)（TiAl）合(he)金(jin)(jin)(jin)因其熔點(dian)高(gao)、比強(qiang)度(du)高(gao)、高(gao)溫(wen)蠕變性能好及抗高(gao)溫(wen)氧化(hua)能力好等優點(dian)，成為最具應用(yong)潛力的(de)高(gao)溫(wen)結(jie)構材(cai)料之一。在700至850℃溫(wen)度(du)范圍(wei)內，鈦(tai)化(hua)鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)比強(qiang)度(du)顯著(zhu)(zhu)高(gao)于普(pu)通(tong)鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)和鎳基(ji)高(gao)溫(wen)合(he)金(jin)(jin)(jin)等材(cai)料。美(mei)國(guo)GE公(gong)司(si)研制(zhi)的(de)GEnx發(fa)動(dong)機，法美(mei)合(he)資的(de)CFM公(gong)司(si)最新研制(zhi)生產(chan)的(de)LEAP發(fa)動(dong)機均采用(yong)了(le)鈦(tai)化(hua)鋁(lv)渦輪(lun)葉(xie)(xie)片，試(shi)驗證明可顯著(zhu)(zhu)減輕(qing)發(fa)動(dong)機重量，提高(gao)發(fa)動(dong)機性能和節省約15%的(de)燃油(you)消耗。中國(guo)科學院沈陽金(jin)(jin)(jin)屬(shu)研究所采用(yong)離心精密鑄造(zao)方法制(zhi)造(zao)的(de)國(guo)產(chan)γ-TiAl合(he)金(jin)(jin)(jin)低(di)壓(ya)(ya)渦輪(lun)葉(xie)(xie)片，已在英國(guo)羅羅公(gong)司(si)的(de)Trent XWB大(da)推力大(da)涵(han)道(dao)比發(fa)動(dong)機上(shang)完成了(le)覆蓋(gai)一個(ge)大(da)修(xiu)周(zhou)期的(de)1750次模擬飛行循環考(kao)核(he)試(shi)驗。有(you)關(guan)專家稱，沈陽金(jin)(jin)(jin)屬(shu)所研制(zhi)的(de)γ-TiAl合(he)金(jin)(jin)(jin)在航(hang)空航(hang)天發(fa)動(dong)機用(yong)低(di)壓(ya)(ya)渦輪(lun)葉(xie)(xie)片和高(gao)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)氣機葉(xie)(xie)片、汽車增壓(ya)(ya)渦輪(lun)和排(pai)氣閥(fa)等高(gao)溫(wen)結(jie)構部件都有(you)著(zhu)(zhu)廣泛的(de)應用(yong)前景。

　　另據公(gong)開資料披露，華中(zhong)科技大學的有關(guan)科研(yan)人(ren)員采用激光(guang)合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)新技術在普(pu)通鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)板材表面制備出了耐1000℃高溫(wen)的鈦(tai)化(hua)硅/鈦(tai)化(hua)鋁復合(he)涂層，其(qi)高溫(wen)抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)普(pu)通鈦(tai)材和鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)基體提高了12.3倍，在保(bao)持鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)(jin)固有性(xing)(xing)能(neng)優(you)點的條件下有效(xiao)解決(jue)了其(qi)高溫(wen)抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)差，易(yi)產生“鈦(tai)火(huo)”的難題。