近日，据2018年度辽宁省技术发明奖一等奖公示材料披露， 中科院沈阳金属研究所（以下简称金属所）研发的“航空发动机单晶高温合金叶片典型铸造缺陷的全流程控制技术及应用”成果不仅成功解决了我国多种单晶叶片从无到有的问题，还大幅提高了多种单晶叶片的合格率，在单晶叶片铸造技术领域达到国内领先水平，解决了国防急需。
高性能航空发动机（以下简称“航空发动机”）是飞机的“心脏”，是制约我国航空业发展的“瓶颈”之一。我国在航空发动机制造技术上与西方发达国家仍存在较大差距，重大瓶颈问题就是发动机的推力严重不足。为提高发动机推力，就需要发动机的涡轮叶片具有更高的承温能力。因此，国外大推力航空发动机全都采用单晶高温合金叶片。
而在我国，由于单晶高温合金叶片制造技术的落后，从而导致发动机的动力、寿命与可靠性严重不足。目前，涡轮叶片普遍采用复合气膜冷却+陶瓷热障涂层+单晶空心涡轮叶片技术提高其承温能力。受材料及结构限制，复杂冷却结构空心单晶叶片通常采用熔模精密铸造工艺成形，其成形精度偏低、废品率极高，一直是困扰我国航空发动机研制，装机和定型的难题。
据报道，我国单晶空心涡轮叶片工业生产合格率极低，仅为10%左右，是我国航空发动机所有零件中合格率最低的关键零部件之一，也是国外封锁和垄断最为严格的零件之一。
金属所有关科研人员针对单晶叶片制造的技术难题，根据单晶叶片凝固缺陷的形成机制提出了多项工程上行之有效的凝固缺陷控制措施，形成了一套单晶叶片规模化制造的全流程控制技术，成功研制出多种不同类型的单晶叶片。
目前，在现有的工业基础条件下实现了单晶叶片制造技术的突破，为中发公司、航天科工集团公司等多款新型发动机的研制提供了叶片保障。据公示材料披露：
该生产工艺将实心单晶叶片的合格率从小于20%提高到75%以上，复杂空心单晶叶片的合格率从小于10%提高到50%以上，极大地促进了我国单晶叶片铸造技术的进步，为我国多个新型航空发动机的研制生产提供了叶片保障。
公示材料称，金属所与我国最大的涡轮叶片供应商--贵州新艺机械厂合作，生产出了：
太行发动机第二阶段改进型急需的长寿命（4000小时）第二代单晶叶片：DD-5合金单晶高压涡轮导向叶片、DD-5合金单晶高压涡轮工作叶片、DD-5合金单晶低压涡轮工作叶片等多种航空发动机核心热端部件 。
以及涡扇-15发动机急需的第三代单晶叶片：DD-32合金单晶高压涡轮工作叶片。
据不完全统计，近3年来新增产值达7320万元，并共同培养了该厂10余名单晶叶片制造技术方面的专业技术人员。另据资料披露，在国产单晶叶片生产合格率大幅提高后，总投资约26.2亿元的国内唯一一条国家级航空发动机定向/单晶涡轮叶片生产示范线，于2018年在贵州新艺机械厂开工建设，整个项目达产之后，年产量能够达到70万片发动机涡轮叶片，年产值约30亿元。2019年6月份前，为太行、涡扇15、涡扇20发动机生产急需配套的第一期生产线将全部实现投产。
截止目前， 该技术成果已在沈阳黎明发动机公司、贵州黎阳发动机公司、西安红旗发动机公司等实现了产业化应用和推广，近3年带来新增产值过亿元。金属所下属公司也准备在重庆高新区投资5亿元，打造航空发动机、燃气轮机用等轴晶叶片、定向柱晶叶片和单晶叶片研制生产基地，达产后产值将达15亿元。