Nb─Si基超高温合金

断裂韧性破20

一种高强度高韧性的铌硅基超高温合金，其断裂韧性超过了常规Nb─Si合金的20 MPa·m1/2上限，为追求更高推重比的航空发动机提供了新的材料选择。

陈德志（Chen Dezhi） · 徐超 · Jingyue, Yu · 王琪 · 方虹泽 · Yin, Shuo · Lookman, Turab · 陈瑞润

Advanced Science 2026

具体参数

断裂韧性KQ
{'zh': '22.791', 'en': '22.791'} MPa·m1/2
断裂韧性预测误差
{'zh': '7', 'en': '7'} %
固溶强化贡献占比
{'zh': '68', 'en': '68'} %
固溶强化贡献上限
{'zh': '84', 'en': '84'} %

技术优势

韧性破20

合金#5的KQ高达22.791 MPa·m1/2，超过了常规铸态Nb-Si合金低于20 MPa·m1/2的范围，归因于脆性硅化物相转变为韧性Nbss相及裂纹桥接增韧。

预测误差小于7%

所构建的机器学习模型对断裂韧性的预测误差低于7%，可加速后续合金设计。

固溶强化为主

强化机制分析表明固溶强化贡献68%-84%，提供了优异的强韧性平衡。

应用场景