حوزه کاربردی تیتانیوم
2024.12.27
- حوزه هوانوردی و فضانوردی
- صنعت هوافضا در کشورهای غربی، به ویژه ایالات متحده، به عنوان کشوری که بیشترین مقدار تیتانیوم را مصرف می‌کند، تمرکز دارد. 60٪ از مواد تیتانیوم در این صنعت استفاده می‌شود. در کشورهای آسیایی، ژاپن و چین هر دو حدود 10٪ از تیتانیوم مورد استفاده در این صنعت هستند. اما در سال‌های اخیر، با پیشرفت سریع صنعت هوافضا در آسیا، مصرف تیتانیوم در این صنعت نیز افزایش خواهد یافت. از دیدگاه جهانی، صنعت هواپیمایی نقش تعیین‌کننده‌ای در بازار تیتانیوم دارد. از نگاه تاریخی، دوره‌های بزرگ صنعت تیتانیوم با وضعیت صنعت هواپیمایی تناسب دارند.
- در سال 2011، تولید جهانی تیتانیوم به 148 هزار تن رسید، که حدود 64 هزار تن از آن برای استفاده در صنعت هواپیمایی تجاری بود. با توجه به اینکه نیاز به حمل و نقل هوایی به علت رشد اقتصاد جهانی همچنان بسیار بزرگ است، تقریباً 30 هزار هواپیما جدید در طی 20 سال آینده نیاز خواهد بود. همچنین، نیاز به تیتانیوم برای هواپیماهای جدید بیشتر از هواپیماهای قدیمی است و به تخمین زده شده است که در طی 20 سال آینده، میانگین نیاز هواپیماهای تجاری به تیتانیوم به 40 تن در هر هواپیما می‌رسد. بنابراین، برآورد شده است که در طی 20 سال آینده، نیاز جهانی به تیتانیوم در صنعت هواپیمایی تجاری حدود 120 هزار تن خواهد بود، با نرخ رشد سالانه حدود 17 درصد و افزایش متوسط سالانه 6 هزار تن تیتانیوم. صنعت هواپیمایی تجاری به سرعت در حال رشد است و در حوزه هواپیمایی نظامی نیز فرصت‌های جدیدی به وجود خواهد آمد؛ به دلیل تنش‌های جغرافیایی جهانی، هزینه‌های نظامی کشورها افزایش یافته و انتظار می‌رود که در حوزه هواپیمایی نظامی نیز نیازهای جدیدی به وجود آید.
- هواپیمای مسافربری
- استفاده‌های اصلی تیتانیوم در هواپیما به شرح زیر است:
- کاهش وزن سازه و افزایش کارایی سازه: عملکرد پیشرفته جنگی (مانند هواپیماهای فوق‌صوت) نیازمند داشتن ضریب وزن سازه نسبتاً پایین (یعنی: وزن سازه بدنه / وزن بارگیری معمولی هواپیما) است، و تیتانیوم آلیاژ ویژگی‌هایی مانند مقاومت نزدیک به فولاد متوسط دارد اما چگالی کمتری دارد، جایگزین فولاد سازه و آلیاژ‌های دمای بالا می‌تواند وزن سازه را به طور قابل توجهی کاهش دهد، همچنین می‌تواند هزینه‌ها را صرفه‌جویی کند؛ به عنوان مثال، برای موتور، داده‌های آماری نشان می‌دهد که هر کیلوگرم کاهش وزن موتور هواپیما، هزینه استفاده حدود 220-440 دلار کاهش می‌یابد.
- درخواست‌های استفاده از بخش‌های با دمای بالا: آلیاژ تیتانیوم دارای مقاومت خوبی در برابر حرارت است، به عنوان مثال Ti-6Al-4V معمول می‌تواند در دمای 350 درجه سانتیگراد به مدت طولانی کار کند، بنابراین می‌تواند در بخش‌های با دمای بالا هواپیما (مانند بدنه عقب و غیره) به جای آلیاژ آلومینیوم که عملکرد استفاده در دمای بالا را نمی‌تواند برآورده کند، استفاده شود؛ TC11 می‌تواند در دمای 500 درجه سانتیگراد به مدت طولانی کار کند، در بخش فشارگاز موتور می‌تواند جایگزین آلیاژ‌های با دمای بالا و فولاد ضدزنگ باشد.
- برای اطمینان از تطابق ساختارهای فلزی و مواد مرکب: به منظور کاهش وزن سازه و برآورده کردن نیازهای پنهان، هواپیماهای پیشرفته از مواد مرکب به طور گسترده استفاده می‌کنند، استحکام و سختی تیتانیوم و مواد مرکب به خوبی تطابق دارند و می‌توانند اثر کاهش وزن خوبی را به دست آورند. همچنین، به دلیل نزدیکی پتانسیل الکتریکی این دو ماده، احتمال فلزات گالوانیک کم است، بنابراین برای اجزای سازه و اتصالات مربوطه، مناسب است از تیتانیوم استفاده شود.
- ترجمه: تیتانیوم آلیاژ دارای عمر خستگی بالا و عملکرد مقاومت به خوردگی عالی است که می‌تواند قابلیت مقاومت به خوردگی و عمر سازه را افزایش دهد و نیازهای پیشرفته هواپیماها، موتورها و دستگاه‌های با قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی را برآورده سازد.
به جامعه ما بپیوندید
به جامعه ما بپیوندید
ما توسط بیش از 2000+ مشتری اعتماد شده هستیم. به ما بپیوندید و کسب و کار خود را رشد دهید.
تماس با ما
电话
微信