中國(guó)粉體網(wǎng)訊 中國(guó)坐擁全球儲(chǔ)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(jì)的崛起,,一場(chǎng)“鈦”金屬的產(chǎn)業(yè)革命正在加速到來,!
鈦合金性能優(yōu)勢(shì)巨大
高強(qiáng)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(qiáng)度鈦合金的強(qiáng)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(yuǎn)勝于不銹鋼,。它對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕,、應(yīng)力腐蝕具有極強(qiáng)的抵抗力,,同時(shí)也能有效抵御堿、氯化物,、氯的有機(jī)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(xué)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(duì)緊固連接系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求要高于傳統(tǒng)航空飛機(jī)以及汽車,通常使用鈦合金制造機(jī)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(dòng)機(jī)支架,、起落架等,。這些部件對(duì)材料的強(qiáng)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(jì)算并比較了1萬輛飛行汽車對(duì)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(yuǎn)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(jī)
機(jī)身結(jié)構(gòu):鈦合金的輕量化特性使得其成為無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)的理想材料。采用鈦合金制造的無人機(jī)機(jī)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(jī)采用了鈦合金機(jī)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(jī) 來源:大疆官網(wǎng)
螺旋槳:鈦合金螺旋槳具有輕量化,、高強(qiáng)度和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),,能夠提高無人機(jī)的性能表現(xiàn)。例如,,由澳大利亞CSIRO scope公司與墨爾本大學(xué)的學(xué)生聯(lián)合生產(chǎn)的螺旋槳用于制造叢林滅火無人機(jī),。不僅滿足了輕量化需求,同時(shí)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(dá)材料
鈦合金在低空經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)前景展望
需求增長(zhǎng)
隨著低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,,飛行汽車、無人機(jī)等低空交通工具的需求將持續(xù)增長(zhǎng),。這將帶動(dòng)對(duì)鈦合金等高性能材料的需求增長(zhǎng),。根據(jù)光大證券的研報(bào)預(yù)測(cè),到2050年,,全球?qū)⒂薪?6萬臺(tái)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(shí)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(gè)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(jìng)爭(zhēng)力,。
鈦合金作為低空經(jīng)濟(jì)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(jìn)步和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,,鈦合金將在飛行汽車,、無人機(jī)等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,為低空經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展做出重要貢獻(xiàn),。
參考來源:
沈潔.易加工髙強(qiáng)鈦合金成分設(shè)計(jì)與組織性能調(diào)控
小鵬汽車,、亞洲新材、思泰達(dá)材料,、大疆無人機(jī),、鉑力特官網(wǎng)
光大證券
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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