高温结构材料
高温结构材料
高温结构材料作者：10063122翁丰壕10063121温可明关键词：高温合金金属间化合物摘要：在材料中，有一类叫结构材料，主要利用其强度、硬度韧性等机械性能制成的各种材料。
金属作为结构材料，一直被广泛使用。
但是，由于金属易受腐蚀，在高温时不耐氧化，不适合在高温时使用。
高温结构材料的出现，弥补了金属材料的弱点。
这类材料具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料，非常适合。
下面我们来了解高温结构材料的几种主要类型，制造工艺，应用现状及发展趋势，以便为我们的研究指明方向。
引言：随着工业文明的发展，全球一体化的深入，对深空世界的探索，人类对各种材料的要求也越来越高，特别是航空航天领域，对材料的耐高温性能有着近乎苛刻的要求。
我们明白，只有提高材料的各项性能，才能让我们的飞行器更快，更强，所以对高温结构材料的研究，一直是我们注重的方向。
一、高温结构材料主要类型：高温合金：指在650°C以上温度下具有一定力学性能和抗氧化、耐腐蚀性能的合金。
目前常是镍基、铁基、钴基高温合金的统称。
金属间化合物：金属与金属或与类金属元素之间形成的化合物。
难熔金属合金：有将熔点高于锆熔一般指熔点高于1650℃并有一定储量的金属（钨、钽、钼、铌、铪、铬、钒、锆和钛），也点（1852℃）的金属称为难熔金属。
以这些金属为基体，添加其他元素形成的合金称为难熔金属合金。
等等二、高温结构材料的应用现状： 1.镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。
若以150MPA-100H持久强度为标准，而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃，而镍合金约为950℃，铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。
所以人们称镍合金为发动机的心脏。
目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，不仅涡轮叶片及燃烧室，而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。
高温结构材料的优点
高温结构材料的优点高温结构材料是一类能够在高温环境中保持其力学性能和结构稳定性的材料。
随着科学技术的发展和工业的进步，高温结构材料在各个领域中扮演了重要的角色。
下面将探讨高温结构材料的优点。
首先，高温结构材料具有良好的耐热性能。
在高温环境下，普通材料容易发生融化、变形或熔化，导致结构失效。
而高温结构材料具有更高的熔点和较低的线性热膨胀系数，能够在高温下保持良好的力学性能。
例如，钨、钼等金属材料具有极高的熔点，可以用于制造高温炉等设备。
陶瓷材料也常被用于制造高温工具，如陶瓷热电阻。
其次，高温结构材料具有较低的热导率。
在高温环境中，热导率较高的材料可能导致热传导不均，从而引发热应力和热裂纹的产生。
而高温结构材料通常具有较低的热导率，能够有效减缓热传导速度，避免热应力的积累。
例如，氧化铝、氮化硅等陶瓷材料具有较低的热导率，广泛用于高温的绝缘材料和隔热材料。
再次，高温结构材料具有优良的抗氧化性能。
在高温环境中，材料容易发生氧化反应，导致降解和破坏。
高温结构材料能够在高温下稳定地存在，并具有抵抗氧化的能力。
例如，钛合金在高温下能够形成致密的氧化膜，提供了良好的抗氧化保护。
此外，高温结构材料具有较低的蠕变速率。
在高温环境下，材料容易发生蠕变现象，即在受力作用下的长时间变形。
高温结构材料通常具有较低的蠕变速率，能够保持较长时间的结构稳定性。
例如，镍基合金和钨合金等金属材料在高温下具有较低的蠕变速率，被广泛应用于航空、航天等领域。
最后，高温结构材料具有较高的疲劳强度。
在高温环境中，材料的疲劳强度可能会下降，容易发生疲劳破坏。
高温结构材料经过特殊处理或添加合金元素后，能够提高其疲劳强度，延缓疲劳破坏的发生。
例如，镍基合金和钛合金等金属材料具有较高的疲劳强度，被广泛应用于航空发动机等高温高压的工作环境。
综上所述，高温结构材料具有耐热性能、低热导率、抗氧化性能、低蠕变速率和高疲劳强度等优点。
这些优点使得高温结构材料在航空航天、能源、化工、冶金等领域中得到广泛应用。
Ni3Al基础知识
Ni3Al基金属间合金的研究S1******* 陈义高温结构材料起源于40年代军用飞机的需要, 目前已成为军用和民用高温燃汽轮机不可代替的关键性材料。
高温结构材料在高温下具有高强度, 以保证发动机的油耗不致过高; 具有很强的抗腐蚀能力, 在高温燃气的冲刷及腐蚀性介质的侵蚀下保持其性能; 还能长期安全可靠地工作。
而金属间化合物以其耐高温, 抗腐蚀和耐冲刷等特性成为航空航天、交通运输、化工机械等行业重要的结构材料, 并在近20年受到广泛研究。
由于金属间化合物晶体中金属键与共价键共存, 同时兼有金属韧性和陶瓷的高温性能, 因此具有很大的发展潜力。
由于金属间化合物Ni3Al 基高温结构材料在室温下具有优异的抗腐蚀性能, 受到工业界的注意, 但其晶间脆断是制约其工程化应用最大障碍, 表明这类材料具有巨大的应用潜力同时也存在一定缺陷。
1. Ni3Al 金属间化合物的特性Ni3Al 是一种具有L12 型晶体结构的长程有序金属间化合物( 表1) , 当接近其熔点时还能保持高度有序, 其晶格常数a= 0. 3561nm, 熔点为 ,杨氏模量, 电阻率为，热导率为, Ni3Al 金属间化合物熔点高, 抗高温氧化性能好, 有较高的高温强度和蠕变抗力以及强度大等特点, 而且在一定的温度范围内, 其屈服强度反而随温度的上升而提高, 这些特点都是高温结构材料所希望的。
2.合金元素在Ni3Al 金属间化合物中的作用2.1合金元素对力学性能的影响2.1. 1对强度的影响Ni3Al 在室温下通常强度不是很高。
但是大多数有序合金特别是那些具有L12 结构的大部分合金, 其塑性变形的一个显著特点是流变应力随温度升高而急剧增加。
Ni 基高温合金主要包括两相,固溶相 ( 无序的面心立方相, 具有A1结构)和中间化合物 ( 有序的面心立方相,具有L12 结构)。
通常,与无序或部分有序合金相比, 长程有序合金具有高的应变硬化速率。
W和Mo 的添加可大幅度地提高材料的高温抗拉强度和持久性能,W和Mo 同时加入要比单独添加Mo的强化效果好,但W和Mo 的加入降低了合金的塑性。
1500℃耐高温材料
1500℃耐高温材料1500℃耐高温材料引言：耐高温材料是一类具有良好热稳定性和抗高温性能的材料，广泛应用于工业生产和科学研究中。
在许多高温环境下，如冶金、电子、航空航天和能源领域，材料需要能够耐受高温环境的腐蚀、氧化和热应力，以确保设备和工艺的可靠运行。
因此，开发出能够耐受1500℃高温的材料对于许多行业来说至关重要。
一、1500℃耐高温材料的分类：1500℃耐高温材料可以根据其化学成分和结构进行分类。
最常见的耐高温材料有金属、陶瓷和复合材料。
1.金属材料：金属材料在高温下通常具有良好的导热性和机械性能。
高温合金是最常见的金属材料，它们通常由镍、铬和钼等元素的合金组成。
这些合金具有优异的耐高温性能，可经受高温环境的氧化、腐蚀和热膨胀。
2.陶瓷材料：陶瓷材料是一类非金属无机材料，具有优良的耐高温性、耐腐蚀性和绝缘性。
常见的陶瓷材料有氧化铝、氧化锆、碳化硅和氮化硅等。
这些材料在高温下通常表现出较低的热膨胀系数和较高的强度，适用于需要耐高温、绝缘和耐磨损的环境。
3.复合材料：复合材料通常由多种材料的组合构成，以充分发挥各种材料的优点。
针对1500℃高温环境，复合材料通常由金属基体和陶瓷增强物组成。
这些材料具有良好的强度、韧性和耐高温性能，广泛应用于航空航天和能源领域。
二、1500℃耐高温材料的应用领域：1.冶金行业：在冶金行业的高温炉、熔炼设备和高温工艺中，耐高温材料是确保生产效率和质量的关键因素。
2.电子行业：电子器件、电子元件等电子产品在工作过程中会发热，1500℃耐高温材料可用于散热结构、电路基板和外壳等部件，以确保电子产品的正常工作。
3.航空航天行业：航空航天行业需要材料能够经受极端温度和环境的考验。
1500℃耐高温材料可以应用于航空发动机、燃烧室和航天器的结构材料，以保证安全可靠的飞行。
4.能源行业：在能源领域，高温燃烧和高温蒸汽的应用需要耐高温材料。
1500℃耐高温材料可应用于燃烧器、锅炉和储能设备等能源装置。
高温超导材料的结构与性质
高温超导材料的结构与性质近年来，高温超导材料成为了材料科学领域的热门研究方向。
高温超导材料具有许多优越性能，如低电阻、高导电性和无能量损耗等。
这些特性使得高温超导材料在能源传输、电子学和医学等领域具有广阔的应用前景。
然而，要理解高温超导材料的结构与性质之间的关系，需要探索其微观结构以及与之相关的物理机制。
高温超导材料一般是由金属元素、氧化物和其他化合物组成的复杂结构。
其中最为常见的是铜氧化物超导体，比如YBCO和BSCCO。
这些材料的晶体结构属于复杂的结构，同时也具有一定的缺陷和杂质。
这些缺陷和杂质对材料的超导性能产生了重要影响。
在高温超导材料中，超导现象的起源被认为是出现在材料中的电子对。
这些电子对是由库珀对中的两个电子组成的，它们通过库珀对的形成能够克服电子之间的排斥力。
要理解电子对的形成机制，需要考虑到高温超导材料的晶格结构。
高温超导材料的晶格结构对电子对的形成起到了至关重要的作用。
以铜氧化物超导体为例，其晶体结构是由铜氧金属层和氧铜氧层交替排列而成的。
这种晶体结构具有层状的特点，使得电子能在铜氧层和氧铜氧层之间进行局域化和跃迁，从而形成电子对。
此外，晶格中的缺陷和杂质还能够提供额外的能级，使得电子能够更容易地形成库珀对，并增加材料的超导临界温度。
不同的高温超导材料具有不同的晶格结构，因此其超导性能也存在差异。
例如，铜氧化物超导体和铁基超导体具有不同的晶格结构。
铜氧化物超导体具有座位随机性，这导致高温超导性能的不稳定性。
而铁基超导体具有特殊的低对称性晶格结构，使得电子在其中能够形成不同的自旋序列，从而实现高温超导。
除了晶格结构，高温超导材料的电子结构也对其性质产生影响。
电子结构包括材料中的能带分布和费米面形状等特征。
对于高温超导材料而言，其费米面的拓扑结构与超导性能密切相关。
正是由于费米面的形状和大小对材料的电子对形成和超导能力有重要影响，因此对于理解高温超导材料的性质起到关键性的作用。
总的来说，高温超导材料的结构与性质之间存在着紧密的联系。
高温结构材料
咼温材料探究作业一、设计方案陶瓷涂层硬质合金材料1.YG15为基体（WC85% Co15%氧化铝/碳化硅复相纳米陶瓷为涂层材料采用溶胶-凝胶方法或者大气等离子喷涂方法2.YG15为基体（WC85% Co15%含有稳定氧化钇的氧化锆陶瓷为涂层材料采用蒸敷法（PVD物理气相沉积）或者等离子喷涂方法二、设计思路及原理所需高温材料包括以下几个要求：1.工作温度大于等于1300摄氏度。
2.抗弯强度大于1500兆帕、抗压强度大于2000兆帕。
3.大于1300度时材料具有良好的抗氧化及抗腐蚀性能。
4.抗热震性、抗热疲劳性能好。
5.脆性低于硬质合金。
（一）设计思路分析常见耐高温金属的最高熔点接近1500度，但升温至1300度以上材料势必软化，故单纯采用常见耐高温金属不可取。
常见陶瓷材料或陶瓷金属材料具有很强的耐高温性抗氧化性抗腐蚀性，但陶瓷类材料的抗弯强度最高理论强度只有1500兆帕（Mo2NiB2 Y-PSZ），而大多数陶瓷材料抗弯强度只有500兆帕左右，抗压强度文献中都没有记载，故单纯采用陶瓷类材料不可取。
常见C/C复合材料高温性能、良好，但抗弯强度很低，大多只有200兆帕左右。
故不适合。
由此可见采用涂层复合材料的方法使陶瓷材料的高温性能和金属的抗弯压性能相结合。
通过查阅资料得知：陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高刚度及良好的化学稳定性，然而其陶瓷抗弯强 度低、韧性差在很大程度上影响了其应用。
为改善脆性通常以复合材料形式出现， 但传统陶瓷复合材料的韧性仍不够。
米用热喷涂技术在金属表面上制备陶瓷涂 层，将其优点与金属材料的优点结合起来获得各种功能涂层， 正在成为当代复合 材料领域的一个重要分支。
陶瓷涂层刀具拥有和硬质合金相近的强韧性的同时保 持陶瓷的耐磨耐高温等性能⑴。
文献中记载的陶瓷涂层材料很大一部分是作为刀具方面和航空耐高温材料 方面的应用，故我们主要从这两个方面着手探究。
根据目前可以查到的资料筛选出：1. 用热敷法（PVD 的一种）制备以镍基金属为基体表面复合含有稳定氧化钇的 氧化锆陶瓷的复合材料【2】。
高温结构材料
高温结构材料高温结构材料引言：随着社会的进步和科技的发展，高温工作环境下的物理和化学要求也越来越高，因此高温结构材料的研发和应用变得至关重要。
高温结构材料主要用于承受高温环境下的力学负荷和物理化学反应，它们需要具备高熔点、高强度、高韧性和耐腐蚀性等特点。
本文将介绍高温结构材料的种类、特点以及在各个领域中的应用。
一、高温结构材料的种类根据其组成和结构特点，高温结构材料可分为金属、陶瓷和复合材料三大类。
1. 金属材料金属材料是最常见的高温结构材料，高温合金是其中最重要的一类。
高温合金是以镍、铁、钛等为基础金属，通过添加合适的合金元素如铬、钴和钼来提高其耐高温性能，使其具有较高的熔点和较好的力学性能。
高温合金在航空航天、石油化工、能源等领域得到广泛应用。
2. 陶瓷材料陶瓷材料具有优异的高温性能和耐腐蚀性，常用的高温陶瓷材料有氧化锆、氧化铝、碳化硅等。
陶瓷材料可用于高温炉窑的耐火材料、燃烧器喷嘴、催化剂载体以及火箭喷嘴等领域。
3. 复合材料复合材料由两种或两种以上的材料组成，具有综合性能优异的特点。
碳纤维增强复合材料是最常见的一类高温复合材料，它具有高强度、低密度、耐高温、抗腐蚀等优点。
碳纤维增强复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。
二、高温结构材料的特点不同种类的高温结构材料具有不同的特点，但一般来说，高温结构材料具备以下特点：1. 高熔点：高温结构材料在高温环境中能够保持稳定的物理和化学性质。
2. 高强度：高温结构材料需要在高温条件下承受较大的力学负荷。
3. 高韧性：高温结构材料需要具有较好的抗变形和抗断裂性能。
4. 耐腐蚀性：高温结构材料需要能够耐受高温环境中的腐蚀。
5. 热传导性：高温结构材料需要具备良好的热传导性能，以保证高温下的热量平衡。
三、高温结构材料的应用高温结构材料广泛应用于多个领域，主要包括以下几个方面：1. 航空航天领域高温结构材料在航空航天领域中扮演着重要角色。
航空发动机中的涡轮叶片、燃烧室和喷嘴等关键部件需要用高温合金和陶瓷材料制造，以承受高温和高压的工作环境。
世界上最耐高温的材料
世界上最耐高温的材料世界上最耐高温的材料高温环境对材料的使用带来了巨大的挑战，因为高温会引起许多材料的熔化、氧化、膨胀等问题。
然而，科学家们一直在努力寻找能够在极端高温下保持稳定性的材料。
本文将介绍几种世界上最耐高温的材料，这些材料不仅能够承受极端高温，还具有其他优异的性能。
1. 石墨烯（Graphene）石墨烯是由单层碳原子排列形成的二维结构材料。
它具有极高的热导率和化学稳定性，可以在高达5000摄氏度的温度下保持稳定性。
同时，石墨烯还具有出色的强度和柔韧性，使得它成为高温环境中理想的材料选择。
2. 碳化硅（Silicon Carbide）碳化硅是一种陶瓷材料，具有惊人的耐高温性能。
它在高达2700摄氏度的温度下可以保持结构稳定性，并且具有优异的热传导性能和低热膨胀系数。
碳化硅被广泛应用于高温应用中，如航天器热结构件、高温传感器等。
3. 钼合金（Molybdenum Alloys）钼合金是一种由钼和其他金属元素（如钛、锆等）合成的高温材料。
它具有良好的热膨胀性能和出色的耐高温稳定性，可以在高达2000摄氏度的温度下保持结构强度。
钼合金被广泛应用于高温工艺中，如高温炉的加热元件、火箭发动机喷头等。
4. 高温合金（Superalloys）高温合金是一类特殊的金属材料，具有出色的高温稳定性和优异的机械性能。
它们通常由镍、铬、钼等元素合成，并添加了其他合金元素以增强其高温性能。
高温合金可以在高达1300摄氏度的温度下保持稳定性，并且具有优异的耐腐蚀性能。
高温合金广泛应用于航空、航天等领域，如航空发动机的涡轮盘、燃烧室等部件。
5. 纳米陶瓷材料（Nanoceramics）纳米陶瓷材料是一种具有纳米尺度结构的陶瓷材料。
它们通过纳米颗粒的控制制备方法，具有惊人的耐高温性能。
许多纳米陶瓷材料可以在高达2000摄氏度的温度下保持稳定性，并具有出色的机械性能和耐腐蚀性能。
纳米陶瓷材料在航天、能源等领域有广泛的应用潜力。
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高温结构材料英文名称；high temperature structure material检索词：结构材料；高温结构材料技术类别：先进材料技术;复合材料;结构材料;[定义]高温环境条件下，使用的结构材料。
先进的高温结构材料主要包括先进的高温合金、金属间化合物、金属基复合材料、陶瓷及陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等。
[相关技术]合金；金属间化合物；金属基复合材料；陶瓷基复合材料；碳/碳复合材料[技术难点][国外概况]1.高温合金高温合金是随着航空航天技术的发展需要而发展起来的一种高温结构材料，经过几十年的发展，各国均建立了各自的高温合金系列，主要用于发动机的涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室等。
目前，高温合金仍在航空、航天发动机材料中扮演主要角色，在航空发动机中用量约占55%左右。
从发展现状来看，高温合金已从传统铸造多晶高温合金、定向凝固柱晶高温合金和变形高温合金向单晶合金、机械合金化高温合金、粉末冶金高温合金和细晶铸造合金等发展。
美国和欧洲受其航空航天工业的推动，在高温合金领域居世界领先水平。
日本最近完成了国家规模的发展高温合金计划，重点是发展单晶高温合金，并将其用于航空航天工业。
音晶合金至今已发展到第三代产品，主要运载发动机涡轮叶片。
如美国的Rene N6和CMSX-10，其铼的含量高达6%，难熔元素的总含量(Re、Ta、W、Mo)高达20%，CMSX-10蠕变强度是现有单晶合金和镍基合金中最高的，使用温度比第二代产品Rene N5和CMSX-4约高30℃，达到了1100℃。
目前正在设计具有更高强度的CMSX-10+合金。
日本研制的单晶合金TMS26的耐热温度比第二代产品PW1484高37℃。
迄今，世界上单晶合金的最高性能可达1125℃、140MPa和100h。
预计本世纪末，航空航天发动机的涡轮叶片应将主要采用单晶合金。
最近，法国为火箭发动机涡轮泵研制了一种耐氢的镍铁合金THYMONE8叶片，在氢脆环境下具有高的疲劳性能。
〔5.6〕机械合金化高温合金是靠添加少量氧化物弥散质点强化，用机械合金化方法制备的高温合金，主要用于制造燃烧室和涡轮叶片等，主要产品有英国的MA754、MA600、MA956和MA957等，新型合金有RSR185、RSR143等，使用温度远高于定向凝固柱晶合金。
但要取代单晶叶片、尚需改进其成型和涂层工艺。
粉末高温合金主要用于航空航天发动机涡轮盘，至少粉末涡轮盘合金已发展到第三代双性能组合盘，如美国的AF115+MERL76组合盘，AF115合金为高温抗蠕变合金，用于高温区，MERL76为高强度合金用于中低温区，已在90年代用于高性能发动机F-119上，1995美国将双合金涡轮盘转移到IHPTET的第2阶段。
俄国在米格29和31等多种发动机上使用粉末高温合金、目前大量使用的是第一代合金，使用温度在700℃，正在研制第二代产品，使用温度为750℃。
〔7〕2.金属间化合物金属间化合物是近年来各国均非常重视发展的一种理想的高温结构材料。
美国在1996年国防部关键技术计划和1995国家关键技术计划中均将其列为关键材料之一。
德国和日本等国也有相应的计划。
美国是第一个对金属间化合物燃气轮机涡轮叶片进行试验的国家，在该技术领域居领先地位，而德国、法国和日本主要工作集中在金属间化合物的研究上，而不是应用上。
金属间化合物的主要特点是耐高温、比强度高和优异的抗氧化性和耐疲劳性。
当前，国外开发和应用研究重点材料有Ti23Al、TiAl、Ni3Al、NiAl、Fe3Al、FeAl和MoSi2等，近年来在Ti3Al和Ni3Al的研制方面取得突破性进展，这两种材料已进入应用阶段。
在NiAl、TiAl研究方面也有所突破，正在进行某些应用关键技术研究，可望取得应用成果。
〔2.4〕Ti3Al的最高使用温度达816℃，可用于制造发动机涡轮支承环、叶片、盘和喷管等零件。
目前Ti3Al已开始进入应用阶段，美国Timet、G.E公司和麦道公司已制成了多种发动机构件，并成功的通过各种试车试验，首先在航空涡轮发动机上得到应用，并拟在IHPTET、NASP 等多种计划中采用。
目前批量生产的Ti3Al有两种成分：Ti-21Nb-14Al-3.5V-2Mo，其中以Ti-21Nb-14Al作为基体的复合材料也受到极大重视。
最新研究已使其室温性提高7%，最近美国已研制出一种性能优于Ti3Al的Ti2AlNb，可望用于650℃以下的飞机涡轮。
TiAl是近年来研究的热点材料，其密度仅为3.98g/cm3，使用温度可达982～1038℃，但缺点是室温塑性低，研制的目标是取代IN738LC合金。
迄今，美国已研制出第二代TiAl，如快速凝固锻造Ti-48Al-2Cr-2Nb，铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb和铸造XD Ti-(45-47)Al-2Mn-2Nb-0.8(V ol%)TiB2等。
1993年和1994年美国GE公司对由Ti-47Al-2Cr-2Nb制造的叶片，进行了1500次飞行循环模拟的成功试验，是该材料的一个里程碑，为其向实用化迈进提供了重要的依据，采用超塑成型工艺，可制造各种复杂形状的零件。
Ti-48Al具有良好的塑性、强度、抗氧化性，已达到工业规模，可在700-850℃应用。
最近，日本研制成功了一种含M和TiAl，室温延伸率可达3%。
〔8〕Ni3Al由于添加硼和引入高温强化相，已使其延伸率达到35%，已进入工业实用化阶段，主要品种有美国的DSNX188和K101B，俄国的BKHA-4H。
主要用于汽轮机部件和航空航天紧固件等，日本在Ni3Al中加入0.02～0.05wt%硼，使其室温延伸率达40～50%。
NiAl合金密度低(5.9g/cm3)，熔点高，导热性好，抗氧化性好，使用温度可达1100～1200℃，是制造涡轮叶片的理想材料，它可使涡轮转子减重40%，研究目标是替代Rene 80合金(8.7g/cm3)，目前研究的困难是室温塑性低于2%和高温强度低，不具实用价值，需要突破关键技术。
GE公司研究认为NiAl+Heuster制成单晶可达到Rene'80合金的水平。
在NiAl 中添加高温强化相1100～1200℃的实用材料。
美国拟在1995年进行1100℃单晶NiAl涡轮叶片的发动机试车。
〔9〕金属间化合物存在的主要问题仍然是低温脆性和高温强度偏低，目前解决这两个问题的主要途径是合金化和复合化，今后需要进一步突破这两项关键技术。
美国在1996年的国防部国防技术领域计划中要求在2000年，用金属间化合物替代镍基高温合金，力求使发动机部件的重量减轻40%。
3.陶瓷结构材料及其复合材料高温结构陶瓷是唯一可在1650℃以上工作，具有比金属更高的强度和耐腐蚀性能的低密度材料。
它用于先进涡轮发动机可以提高发动机的效率，减少或取消发动机冷却系统，节省能源，同时减轻总重量，是理想的高温结构材料。
近年来，各国相继制定了有关高温结构陶瓷研制和发展计划，并取得可喜进展。
〔10、11〕近年来，单体结构陶瓷研究的重点材料包括氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)和氧化锆(ZrO2)等。
与传统的氧化物和硼化物相比，它们具有较高强度、较高的热震抗力和较高的可靠性。
并且能够制造出复杂形状的零件，美国在一些航空发动机如AGT101的转子、静子和燃烧器等方面使用了陶瓷材料，如反应烧结Si3N4、无压烧结SiC、反应烧结SiC,最高温度达1371℃。
在MIAI坦克上的烯气轮机上采用陶瓷涡轮叶片，使发动机工作温度提高到1200℃，热效率提高45%，节省燃料30%，并提高了坦克的机动性能。
俄罗斯在燃气发动机上的转子叶片、透平盘和燃烧室等部件上使用了反应烧结SiC和Si3N4，最高温度达1400℃，在1400℃的抗弯强度为300～700MPa，断裂韧性为3～7MPa.m1/2。
陶瓷材料发展的下一个目标是使用温度达1600℃，更远的目标是1800℃。
日本非常重视陶瓷纤维和粉末的研究，居世界领先水平，采用粉浆烧注和气压烧结法制备的Si3N4的弯曲强度700MPa,K1c约为8MPa.m1/2，在1400℃下保持相当的强度和韧性，并具有优异的抗热震性能和抗氧化性能。
目前高温结构陶瓷材料存在的主要总理是其具有的脆性、成本高和加工困难。
研究重点是增韧、超塑性、热稳定性和高可靠性等。
发展方向是采用CVI技术和纳米技术制造高性能陶瓷。
陶瓷发动机的实用化目标已越来越近，预计2000年陶瓷材料将占涡轮发动机重量的3%。
最近，美国采用激光法合成新型超精细Si3N4和SiC粉末，是研制全陶瓷发动机的理想材料。
陶瓷基复合材料的重点是连续纤维增强的复合材料。
当未来发动机的推重比为10时，涡轮部件的工作温度将达1650℃，矢量喷管温度高达1700～1800℃。
所能选择的材料只有高温低密度的陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料。
美国在陶瓷基复合材料的研究和应用方面具很强的实力，美国的IHPTET、HITEP和NASP计划中研制陶瓷基复合材料的目标是用于制造1650℃的军用和民用发动机，1995年完成了对1538℃陶瓷纤维的可行性论证，用于F100发动机喷管，在2005年对不带冷却系统而能在1538℃工作的陶瓷基复合材料部件进行试验。
在国防高级研究计划(DARDA)中，要求1997年研制出1538～1650℃用陶瓷基复合材料，并希望得到商品级纤维。
技术指标是1600℃下弯曲强度大于150Mpa，蠕变速率小于10-8/S,K 1c大于10MPa.m1/2,氧化厚度10μm2/h,SiCf/SiC的室温弯曲强度达350～750MPa,K1c=18MPa.m1/2，1600℃氧化速率小于10μm2/h，有希望成为1550～1650℃下应用的材料。
法国在陶瓷基复合材料的研究和应用方面处于世界领先水平。
它首先将陶瓷基复合材料用于Rafale飞机的M-88燃气涡轮发动机喷嘴阀。
SEP公司采用CVI工艺研制的2D SiCf/SiC 的纤维含量60%，密度小于2.4g/cm3，室温抗拉强度为300MPa，1400℃下的弯曲强度为250MPa，K1c=25MPa.m1/2，2D C/SiC的室温强度为400MPa，K1c=25MPa.m1/2。
俄罗斯已制成K1c达35MPa.m1/2的陶瓷基复合材料。
今后，陶瓷基复合材料研究的方向是提高材料的断裂韧性，要求K1c达到15MPa.m1/2。
SiCf/SiC和SiCf/Si3N4是发展1600℃以上应用的最有希望的材料，因为其表面能产生SiO2层，而不考虑涂层。
重点是发展梯度功能材料和纳米材料。
4.金属基复合材料高温金属基复合材料是发动机和超高音速飞机机体的理想高温结构材料，被列为美国国防关键技术和国家关键技术计划中的关键材料之一，金属基复合材料在喷气发动机涡轮盘上具有可观的应用前景，它可使发动机部件减重达50%，最近美国和英国已着手开展将金属基复合材料用于喷气发动机上的工作。