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【原創(chuàng)】萬億低空經(jīng)濟賽道,鈦材迎來“黃金時代”


來源:中國粉體網(wǎng)   月明

[導(dǎo)讀]  鈦合金兼具輕量化,、高強度等優(yōu)異性能,,低空領(lǐng)域潛力可期

中國粉體網(wǎng)訊  中國坐擁全球儲量第一的鈦資源,如何將這一“寶藏金屬”轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)業(yè),,正成為新材料領(lǐng)域最熱門的議題之一!鈦及鈦合金憑借“比鋼輕,、比鋁硬,、耐腐蝕、生物相容”的卓越性能,,早已不僅是航空航天的“貴族材料”,,更在醫(yī)療植入、新能源汽車,、高端體育器材等領(lǐng)域掀起應(yīng)用狂潮。隨著低空經(jīng)濟的崛起,,一場“鈦”金屬的產(chǎn)業(yè)革命正在加速到來,!


鈦合金性能優(yōu)勢巨大


高強度特性


鈦合金的密度大約為4.51g/cm3,,大約僅為鋼的60%。盡管純鈦的密度與普通鋼相近,,但某些高強度鈦合金的強度卻超越了許多合金結(jié)構(gòu)鋼。


出色的抗蝕性


鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中表現(xiàn)出卓越的抗蝕性,,遠勝于不銹鋼,。它對點蝕,、酸蝕、應(yīng)力腐蝕具有極強的抵抗力,,同時也能有效抵御堿,、氯化物,、氯的有機物品、硝酸,、硫酸等的腐蝕,。


優(yōu)良的低溫性能


鈦合金在低溫和超低溫環(huán)境下仍能保持其良好的力學性能,。例如,間隙元素極低的TA7鈦合金,,在-253℃下仍能保持一定的塑性,,使其成為重要的低溫結(jié)構(gòu)材料,。


低空產(chǎn)業(yè)崛起,鈦合金扮演關(guān)鍵角色


飛行汽車


飛行汽車在制造上主要涉及的金屬材料包括釹鐵硼,、鎂合金以及鈦合金,。傳統(tǒng)汽車緊固件通常使用鋼材原材料,,飛行汽車的結(jié)構(gòu)安全需求高,,其對緊固連接系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求要高于傳統(tǒng)航空飛機以及汽車,,通常使用鈦合金制造機體緊固件,。


飛行汽車的制造過程中,鈦合金還廣泛應(yīng)用于其他關(guān)鍵部位,,如發(fā)動機支架、起落架等,。這些部件對材料的強度,、剛性和耐腐蝕性都有極高要求,,而鈦合金正是滿足這些要求的理想選擇。此前,,鉑力特就使用鈦合金+3D打印的技術(shù)配合小鵬匯天的飛行汽車研發(fā),。

小鵬匯天的卡鉗支架  來源:鉑力特官網(wǎng)


光大證券結(jié)合各金屬材料的單耗數(shù)據(jù)及其全球供應(yīng)量數(shù)據(jù),,計算并比較了1萬輛飛行汽車對各金屬材料的需求量占其總供應(yīng)比重,結(jié)果為鈦合金(0.27%)>釹鐵硼(0.04%)>鎂合金(0.02%),,鈦合金需求占比遠高于釹鐵硼和鎂合金,。這一數(shù)據(jù)充分說明了鈦合金在飛行汽車制造中的重要地位,。


無人機


機身結(jié)構(gòu):鈦合金的輕量化特性使得其成為無人機機身結(jié)構(gòu)的理想材料。采用鈦合金制造的無人機機身能夠顯著減輕重量,,提高飛行效率和續(xù)航能力,。例如,,大疆Phantom 4 Advanced無人機采用了鈦合金機身結(jié)構(gòu),相比傳統(tǒng)材料,,其重量和飛行效率都有顯著提升,。


大疆Phantom 4 Advanced無人機   來源:大疆官網(wǎng)


螺旋槳:鈦合金螺旋槳具有輕量化,、高強度和耐腐蝕等優(yōu)點,,能夠提高無人機的性能表現(xiàn)。例如,,由澳大利亞CSIRO scope公司與墨爾本大學的學生聯(lián)合生產(chǎn)的螺旋槳用于制造叢林滅火無人機。不僅滿足了輕量化需求,,同時提高了飛行穩(wěn)定性和操控性,。



鈦合金制作的螺旋槳  來源:思泰達材料


鈦合金在低空經(jīng)濟的市場前景展望


需求增長


隨著低空經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,,飛行汽車、無人機等低空交通工具的需求將持續(xù)增長,。這將帶動對鈦合金等高性能材料的需求增長。根據(jù)光大證券的研報預(yù)測,,到2050年,,全球?qū)⒂薪?6萬臺飛行汽車投入使用。


產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同


鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈將實現(xiàn)更加緊密的協(xié)同合作,。從原材料開采、冶煉到加工制造,、應(yīng)用開發(fā)等各個環(huán)節(jié)將形成更加完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系,。這將有助于提升鈦合金產(chǎn)業(yè)的整體競爭力,。


鈦合金作為低空經(jīng)濟中的關(guān)鍵材料,將在未來發(fā)揮更加重要的作用,。隨著技術(shù)的不斷進步和市場的不斷擴大,,鈦合金將在飛行汽車,、無人機等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,為低空經(jīng)濟的繁榮發(fā)展做出重要貢獻,。


參考來源:

沈潔.易加工髙強鈦合金成分設(shè)計與組織性能調(diào)控

小鵬汽車,、亞洲新材,、思泰達材料、大疆無人機,、鉑力特官網(wǎng)

光大證券


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)

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