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行業(yè)知識(shí)

2024-05-11

航空航天工業(yè)中的鈦板鈦合金板

鈦是一種獨(dú)特的金屬,以其強(qiáng)度、重量輕和耐腐蝕性而聞名。 它已成為航空航天、醫(yī)療和建筑等各個(gè)行業(yè)的可選材料。 

航空航天工業(yè)選擇這種材料,因?yàn)樗哂辛钊擞∠笊羁痰膹?qiáng)度重量比、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。 

為了了解鈦在該行業(yè)的重要性,本文將由寶雞鑫達(dá)共創(chuàng)工貿(mào)有限公司為您討論了以下關(guān)鍵領(lǐng)域,包括鈦板鈦合金板的特性、應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)。

鈦板03

鈦的歷史

鈦有著迷人的歷史,可以追溯到 18 世紀(jì),當(dāng)時(shí)英國(guó)礦物學(xué)家 William Gregor 發(fā)現(xiàn)了鈦。 直到1910年,

美國(guó)冶金學(xué)家Matthew A. Hunter才用鈉還原四氯化鈦生產(chǎn)出純鈦。 然而,高昂的成本以及提取和精煉金屬的難度限制了它的使用,

直到第二次世界大戰(zhàn),其獨(dú)特的性能才得到軍方的認(rèn)可。


在此期間,其應(yīng)用顯著擴(kuò)大。 特別是美國(guó),使用這種金屬來(lái)制造軍用飛機(jī)。 戰(zhàn)后,隨著新生產(chǎn)工藝的出現(xiàn),鈦的使用范圍擴(kuò)大,

從而降低了成本。 20世紀(jì)50年代,鈦開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn),到20世紀(jì)60年代,鈦被廣泛應(yīng)用于航空航天和國(guó)防領(lǐng)域。


多年來(lái),鈦的用途已經(jīng)超出了其原本的應(yīng)用范圍,出現(xiàn)在醫(yī)療植入物、運(yùn)動(dòng)器材和高性能汽車等多個(gè)領(lǐng)域。 

如今,鈦已成為現(xiàn)代工程的重要組成部分,其特性不斷被研究和微調(diào)以適應(yīng)新的應(yīng)用。


鈦的特性

鈦由于其獨(dú)特的性能組合而廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 它的密度低至 4.5 g/cm3,約為鋼的 60%,強(qiáng)度重量比高,使其足夠堅(jiān)固,

能夠承受高應(yīng)力和負(fù)載,同時(shí)保持輕質(zhì)。 此外,它在大多數(shù)環(huán)境下都具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,包括海水、酸和堿。


鈦生產(chǎn)工藝

鈦通過(guò)一系列操作從礦石轉(zhuǎn)化為成品,操作次數(shù)根據(jù)預(yù)期用途而變化。


萃取

鈦通常存在于礦砂中,礦砂經(jīng)過(guò)開(kāi)采和加工以提取金屬。 這包括破碎和研磨礦砂,然后進(jìn)行化學(xué)處理,將鈦與其他礦物分離。 

然后純化所得二氧化鈦。


純化

從礦砂中提取鈦后,生產(chǎn)過(guò)程的下一步是純化。 在純化過(guò)程中,提取的二氧化鈦被進(jìn)一步加工以生產(chǎn)高純度的鈦。 

純化過(guò)程至關(guān)重要,因?yàn)榧词故呛苄〉碾s質(zhì)也會(huì)顯著影響后期產(chǎn)品的特性。


一種常見(jiàn)的純化方法是氯化法。 在此過(guò)程中,二氧化鈦與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦 (TiCl4),這是一種高活性化合物。 

然后通過(guò)分餾純化該化合物,將其與其他雜質(zhì)分離。


獲得純化的 TiCl4 后,它與鎂或鈉在高溫反應(yīng)中反應(yīng)生成金屬鈦。 

該反應(yīng)的結(jié)果是一種高度多孔的海綿狀材料,可以進(jìn)一步加工以生產(chǎn)鈦合金。


海綿生產(chǎn)

這涉及使用高溫還原過(guò)程來(lái)還原二氧化鈦,通常在碳等還原劑的存在下進(jìn)行。 其結(jié)果是一種被稱為海綿鈦的多孔金屬材料。


合金生產(chǎn)

然后將海綿鈦進(jìn)一步加工以生產(chǎn)鈦合金。 它涉及在真空或惰性氣體氣氛中熔化海綿,然后添加其他金屬以生產(chǎn)所需的合金。 

然后將所得合金鑄造成錠,并可進(jìn)一步加工成各種形式,包括片材和鈦板鈦合金板。

鈦板01

鈦板帶的應(yīng)用

航空航天工業(yè)依賴鈦板鈦合金板和薄板,因?yàn)槠渥吭降男阅苁蛊涑蔀轱w機(jī)結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)和其他部件的理想選擇。 

重要的是,該金屬的高強(qiáng)度重量比在該行業(yè)非常有用,在該行業(yè)中,減輕重量是提高燃油效率和性能的關(guān)鍵因素。 

這些應(yīng)用包括:


飛機(jī)結(jié)構(gòu)件

鈦是制造翼梁、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)支架等飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的優(yōu)良材料。 其高強(qiáng)度重量比使其成為這些應(yīng)用的理想選擇,因?yàn)樗梢灾圃燧p質(zhì)但堅(jiān)固的部件,

能夠承受飛行過(guò)程中所經(jīng)歷的壓力和負(fù)載。


發(fā)動(dòng)機(jī)部件

發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)重要的部件之一,需要由能夠承受高溫和高壓的材料制成。 鈦由于其高熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性而非常適合這項(xiàng)工作。 

它用于制造葉片、圓盤和殼體等部件,這些部件對(duì)于保持發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行、同時(shí)保持其形狀和完整性至關(guān)重要。


緊固件

在航空航天工業(yè)中,即使是微小的部件也需要非常堅(jiān)固和可靠。 這就是鈦緊固件如此受歡迎的原因——它們重量輕、耐腐蝕且堅(jiān)韌。 

它們用于固定從機(jī)翼到機(jī)身的所有部件,確保飛機(jī)的每個(gè)部分在飛行過(guò)程中保持在原位。


熱交換器

鈦用于制造航空冷卻系統(tǒng)中使用的熱交換器。 其高導(dǎo)熱性意味著它可以有效地將熱量從關(guān)鍵部件轉(zhuǎn)移出去,保持飛機(jī)涼爽。


鈦板鈦合金板的優(yōu)點(diǎn)

在航空航天應(yīng)用中使用鈦板和鈦板有很多好處。 

這些包括:


1、提高成型性

2、強(qiáng)度增加

3、與鋼或鋁不同,所需材料更少

4、密度低于其他合金

5、更高的耐溫性

6、耐腐蝕性能

寶雞鑫達(dá)共創(chuàng)鈦板鈦合金板的定價(jià)信息

寶雞鑫達(dá)共創(chuàng)鈦板鈦合金板的價(jià)格各不相同,具體取決于材料的等級(jí)、厚度和尺寸。具體取決于材料的等級(jí)和厚度。 

較高等級(jí)的鈦合金(例如 Ti-6Al-4V 和 Ti-6Al-4V ELI)比較低等級(jí)的合金更昂貴。


結(jié)論

考慮到鈦板鈦合金板在航空航天應(yīng)用中的使用,這種多功能金屬的前景一片光明。 隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和更多應(yīng)用的發(fā)現(xiàn),

其用途進(jìn)一步擴(kuò)大只是時(shí)間問(wèn)題。 如果您想要一種能夠?yàn)槟膽?yīng)用提供卓越性能的材料,請(qǐng)考慮寶雞鑫達(dá)共創(chuàng)鈦板鈦合金板。。


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