随着国产客机C919的正式量产，其中打造机身材料的一样新材料不可忽视，这就是石墨烯，不仅是在打造飞机的机体结构上，事实上石墨烯运用的范围很广，在电子工业上更是大展身手，成为了当代最有潜力的一样新材料。

中国对石墨烯的研制开展很早，也获得了不少可喜的成果，不过石墨烯从实验室走向真实的工业化运用还尚有一段距离，这让不少人对石墨烯虽然有所听说，但是还是感觉很陌生。

对于这样新材料，有着比钢铁硬百倍的强度，却有着轻量化的密度，所以石墨烯在未来的制造业上的潜力是非常巨大的，引得中国在对石墨烯的研究中，开发出了一样以石墨烯为主体结构的合金，这让石墨烯在当今的新材料领域再添一位新成员，那么中国研制的这种新材料究竟是什么呢？

一、为客机量身打造的机体材料

早期航空工业中，金属材料是绝对的主角，这种情况一直持续到了上世纪冷战末期。金属材料的机身需要进行改进，起点便是军用运输机，从改造军用运输机开始，让有机非金属材料充当了机身的材料的主体，这样以来整体不仅更轻，还能使得机身更为牢固，在现代化空战中，生存能力更强。

所以有机非金属材料在这时得到了实战的应证，此后更是用到了客机身上，其中有一种材料便不得不提，它就是石墨烯。

石墨烯原本是一种用于电子工业的新材料，因为用于锂电池隔膜而名声大噪，所以石墨烯的固有印象就是一种用于电子工业的材料，不过中国科研人员却将它用于打造科技机身的材料。

对于为什么要用石墨烯，其实最主要还是石墨烯在材料结构上的优点。石墨烯密度小，材料强度却很大，这让它在同等重量之下，硬度更是超越了钢铁，这自然让石墨烯成为了中国科研人员眼中的宠儿，开始针对石墨烯进行反复研究。

让石墨烯成为机体材料的一部分，当然这不是要让石墨烯直接做成机体外壳，相反它是作为了机体外壳金属材料的辅助材料，也是出于弥补机体外壳的金属材料的缺点而打造的。

中国国产飞机C919科技所采用的机身外壳材料主要铝锂合金，这种合金虽然十分轻量化，易加工，可是这种材料也有自己的缺点，主要就是材料强度不够，硬度太低，这使得这种材料实际上是非常容易变形的，所以为了让这种材料成功地登上飞机，便加上了一种稳固材料，这便让石墨烯在飞机外壳之中的作用体现了出来。

二、C919的轻量化之钛合金

钛合金是在上世纪50年代发展起来的一种新型结构金属，强度高、耐腐蚀、耐热，航天、航母舰载机都离不开它的运用。这次在C919上，钛合金使用的比例远比以前的大多数飞机和战斗机都要高。它让C919在保证“大”的同时，还保证了轻量化，极大水准降低了燃料成本。

但要说起中国的钛合金，不仅起步晚，还被当年的锻造技术拖了后腿，发展得可谓相当坎坷。

在冷战时期，美苏早早就将钛合金运用在军事核潜艇当中，而钛合金的这些技术传入中国，则要等到美苏都玩了12年以后了。那时，中国甚至没几个人听说过这种东西，但当时有一位22岁刚毕业于上海交通大学，参加研究工作的研究员对此很好奇，开始投入对钛合金的研究，这一投入，就是一辈子。

钛合金固然好用，却是一块难啃的“硬骨头”，其熔点达到了1668℃，比同条件下的金足足高了600多℃，也因此，要将钛合金锻造为精密、大型的构件异常困难。

1979年，我国空军需要筹备一架新的歼击机，为此需要用到一个1分钟需要转动10000多次的大型钛合金底盘。但由于当时的锻造技术怎么都达不到精度水准，国家无奈之下打算进口国外产品。

这件事情让那位研究员得知后，心潮难平，决心好好为民族争口气。之后，他研制出一种名叫“高低温交替锻造”的新方法，不仅一举破解了钛合金难以精准锻造的难题，甚至还降低了锻造难度和锻造水准，也正是在这个时期，钛合金不仅仅用于军用，民用用途大量激增，在假牙、关节修复、保温杯、炒菜锅……里随处可见。

如今，中国成为了世界上最大的钛合金国家之一，昔日的无名小卒已经成为了现在的中国钛合金之父——曹春晓院士，他在栏目中说起上述经历时，毫无自负和吹嘘，有的只是温和平静的讲述。

作为中国航空材料研究的先驱，他和他的同事让中国的钛合金从0起步，到如今多达18种处理工艺，包括熔炼、锻造、热处理，以及之前提到的3D打印工艺，为我国如今的C919做出了卓越的贡献。

曹院士介绍道，在这次C919当中，钛合金的用量达到了8%，胜过波音777的7.5%一筹，略逊于美国最先进运输机C-17的10.3%，但由于C919是我国第一架大型民用客机，要讲究经济性，所以比军用机用得少一些。

除了飞机，钛合金在我国中航专为C919自主研发的长江1000发动机里面也有大量运用，达到了23%，约占整体四分之一的质量，完成了轻量化。虽然长江1000从装机测试到上市或许还要一些时间，但至少我们在“去美国化”的路上已经踏出了重要一步。

文章来源： 科学知识点，科普启示录