مجالات تطبيق صفائح التيتانيوم - مجال الفضاء الجوي
2024.12.27
- مجال الطيران والفضاء
- يتركز استخدام التيتانيوم في مجال الطيران والفضاء في الدول الغربية، خاصة الولايات المتحدة، حيث يتم استخدام 60٪ من مواد التيتانيوم في هذا المجال. في الدول الآسيوية، تبلغ نسبة الاستثمار في التيتانيوم في هذا المجال حوالي 10٪ في كل من اليابان والصين. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، ومع التطور السريع لصناعة الطيران والفضاء في آسيا، ستزداد كمية استهلاك التيتانيوم في مجال الطيران والفضاء. من منظور عالمي، تلعب صناعة الطيران دورًا حاسمًا في سوق التيتانيوم، ومن الناحية التاريخية، كانت دورات صناعة التيتانيوم الكبرى ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحالة صناعة الطيران.
- في عام 2011 ، بلغ إنتاج سبائك التيتانيوم العالمي 148 ألف طن ، منها حوالي 64 ألف طن من سبائك التيتانيوم المستخدمة في الطيران التجاري. من المتوقع أن تظل الطلبية الهائلة على النقل الجوي مستمرة مع نمو الاقتصاد العالمي في المستقبل. يُتوقع أن يكون الطلب على طائرات جديدة خلال العشرين سنة القادمة حوالي 30 ألف طائرة. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب الطائرات الجديدة كميات أكبر من التيتانيوم مقارنة بالطائرات القديمة. من المتوقع أن يصل الطلب على سبائك التيتانيوم في قطاع الطيران التجاري إلى متوسط 40 طنًا لكل طائرة خلال العشرين سنة القادمة. وبناءً على هذا التقدير ، يُتوقع أن يكون الطلب الإضافي على سبائك التيتانيوم في قطاع الطيران التجاري على مدى العشرين سنة القادمة حوالي 1.2 مليون طن ، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 17٪ ، مما يعني زيادة سنوية متوسطة تبلغ 60 ألف طن من سبائك التيتانيوم. من المتوقع أن يشهد قطاع الطيران التجاري نموًا سريعًا. كما سيتاح فرص جديدة في قطاع الطيران العسكري ، نظرًا للتوترات الجيوسياسية العالمية وزيادة الإنفاق العسكري في جميع أنحاء العالم.
- طائرة ركاب
- سبب استخدام سبائك التيتانيوم في الطائرات الرئيسية كما يلي:
- تخفيف وزن الهيكل وزيادة كفاءة الهيكل: تتطلب الأداء التكتيكي المتقدم (مثل الطائرات فائقة الصوت) وجود وزن هيكلي منخفض نسبيًا (أي: وزن هيكل الطائرة / وزن الإقلاع الطبيعي للطائرة)، وتتميز سبائك التيتانيوم بقوة تقارب قوة الفولاذ المتوسط لكن بكثافة منخفضة، ويمكن أن تحل محل الفولاذ الهيكلي وسبائك الحرارة العالية، مما يقلل بشكل كبير من وزن الهيكل، وفي الوقت نفسه يمكن أن يوفر التكاليف؛ على سبيل المثال، هناك بيانات إحصائية تظهر أن كلما انخفض وزن محرك الطائرة بمقدار كيلوغرام واحد، يمكن تقدير تكاليف الاستخدام بحوالي 220-440 دولارًا.
- تلبية متطلبات استخدام الأجزاء عالية الحرارة: تتميز سبائك التيتانيوم بمقاومتها الجيدة للحرارة، حيث يمكن للسبيكة الشائعة Ti-6Al-4V العمل لفترات طويلة عند درجة حرارة 350 درجة مئوية، وبالتالي يمكن استبدال سبائك الألومنيوم التي لا تلبي متطلبات الأداء عند درجات حرارة عالية في الأجزاء العالية الحرارة في الطائرات (مثل الجزء الخلفي من الهيكل الخارجي)؛ يمكن للسبيكة TC11 العمل لفترات طويلة عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، وبالتالي يمكن استبدال السبائك عالية الحرارة والفولاذ المقاوم للصدأ في أجزاء ضاغط المحرك.
- تلبية متطلبات التوافق مع هياكل المواد المركبة: لتخفيف وزن الهيكل وتلبية متطلبات الخفاء، يستخدم الطائرات المتقدمة بشكل كبير مواد مركبة بكثرة، حيث يتمتع سبائك التيتانيوم بتوافق جيد مع قوة وصلابة المواد المركبة، مما يؤدي إلى تحقيق تأثير جيد في تخفيف الوزن. في الوقت نفسه، نظرًا لأن الفرق الكهربائي بينهما قريب، فإنه من الصعب حدوث تآكل كهروكيميائي، لذا يُفضل استخدام سبائك التيتانيوم في الأجزاء الهيكلية والمرفقات المقابلة.
- تلبي متطلبات المقاومة العالية للتآكل والعمر الطويل: تتمتع سبائك التيتانيوم بعمر افتراضي عالٍ وأداء ممتاز في مقاومة التآكل، مما يمكنها من تعزيز قدرة المنشأة على مقاومة التآكل وتحقيق عمر أطول، وبالتالي تلبية متطلبات الطائرات المتقدمة والمحركات بالموثوقية العالية والعمر الطويل.
电话
微信