Lĩnh vực ứng dụng của tấm titan - Lĩnh vực hàng không vũ trụ
2024.12.27
- Lĩnh vực hàng không vũ trụ
- Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, các nước chuyên về titan tập trung ở các nước phương Tây, đặc biệt là Mỹ, 60% vật liệu titan được sử dụng trong lĩnh vực này. Các nước châu Á như Nhật Bản và Trung Quốc đều chiếm khoảng 10% lượng titan trong lĩnh vực này. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của ngành hàng không vũ trụ ở châu Á, lượng tiêu thụ titan trong lĩnh vực hàng không vũ trụ sẽ tăng lên. Từ quan điểm toàn cầu, ngành hàng không đóng vai trò quyết định đối với thị trường titan, lịch sử cho thấy, các chu kỳ lớn của ngành công nghiệp titan luôn liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của ngành hàng không.
- Năm 2011, sản lượng titan toàn cầu đạt 148.000 tấn, trong đó titan sử dụng trong hàng không thương mại khoảng 64.000 tấn. Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng không sẽ tiếp tục tăng mạnh do tăng trưởng kinh tế toàn cầu, dự kiến trong 20 năm tới sẽ có khoảng 30.000 máy bay mới được yêu cầu. Đồng thời, nhu cầu titan cho máy bay mới cao hơn so với máy bay cũ, dự báo trong 20 năm tới, nhu cầu titan trung bình cho máy bay thương mại sẽ đạt 40 tấn/máy bay; Dựa vào điều này, dự báo nhu cầu titan mới trong lĩnh vực hàng không thương mại toàn cầu trong 20 năm tới khoảng 1,2 triệu tấn, tỷ lệ tăng trưởng hàng năm khoảng 17%, tăng trưởng trung bình hàng năm khoảng 6 vạn tấn titan, lĩnh vực sử dụng titan trong hàng không dân dụng sẽ tăng nhanh. Lĩnh vực hàng không quân sự cũng sẽ xuất hiện cơ hội mới; Do tình hình chính trị toàn cầu căng thẳng, các quốc gia trên thế giới tăng chi tiêu quốc phòng, lĩnh vực hàng không quân sự cũng có triển vọng về nhu cầu mới.
- Titanium alloy's main uses in aircraft are as follows:
Các ứng dụng chính của hợp kim titan trong máy bay như sau:
- Giảm trọng lượng cấu trúc, nâng cao hiệu suất cấu trúc: Hiệu suất chiến đấu tiên tiến (như máy bay siêu thanh) đòi hỏi máy bay phải có hệ số trọng lượng cấu trúc thấp hơn (tức là: trọng lượng cấu trúc thân máy bay / trọng lượng cất cánh bình thường của máy bay), và hợp kim titan có đặc tính cường độ gần bằng thép trung bình nhưng mật độ nhỏ, thay thế thép cấu trúc và hợp kim nhiệt độ cao, có thể giảm trọng lượng cấu trúc một cách đáng kể, đồng thời cũng có thể tiết kiệm chi phí; lấy động cơ làm ví dụ, có dữ liệu thống kê cho thấy, mỗi khi giảm một kilôgam trọng lượng của động cơ máy bay, chi phí sử dụng có thể giảm khoảng 220-440 đô la.
- (2) Đáp ứng yêu cầu sử dụng ở vùng nhiệt độ cao: Hợp kim titan có đặc tính chịu nhiệt tốt, ví dụ như hợp kim Ti-6Al-4V thường được sử dụng có thể hoạt động lâu dài ở 350℃, do đó có thể thay thế hợp kim nhôm không đáp ứng được yêu cầu về hiệu suất sử dụng ở nhiệt độ cao trong các vùng nhiệt độ cao trên máy bay (như phần thân sau); TC11 có thể hoạt động lâu dài ở 500℃, có thể thay thế hợp kim chịu nhiệt và thép không gỉ trong phần máy nén của động cơ.
- Để đáp ứng yêu cầu phù hợp với cấu trúc vật liệu hợp và phức hợp: Để giảm trọng lượng cấu trúc và đáp ứng yêu cầu ẩn danh, máy bay tiên tiến sử dụng nhiều vật liệu hợp chất, độ cứng và độ bền của hợp kim titan và vật liệu hợp chất khá phù hợp, có thể đạt được hiệu quả giảm trọng lượng tốt. Đồng thời, do hai loại vật liệu này có điện tiềm gần nhau, không dễ gây ra ăn mòn điện cặp, do đó các bộ phận cấu trúc và phụ kiện tương ứng nên sử dụng hợp kim titan.
- Titan hợp kim có tuổi thọ mệt mỏi cao và khả năng chống ăn mòn xuất sắc, có thể nâng cao khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của cấu trúc, đáp ứng yêu cầu về độ tin cậy và tuổi thọ cao của máy bay và động cơ tiên tiến.