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钛材具体应用在什么行业?

查看:  发布日期:2019-01-30
  钛合金在舰船上使用是很有前途的。这跟钛合金的强度、韧性有关系,还有就是耐腐蚀性,海水中的钛是极其稳定的,基本上可以认为船体是不会腐蚀的,这样既可以减少维护的费用,也可以减轻船体的重量,对舰艇来讲是莫大的好处啊。除此之外,还有必要提及两点:第一个钛是无磁性的,对抗磁性探测有很大的帮助,至于什么磁性水雷啊,不值担心。二是跟先进的舰船复合材料涂层有天生的融合性,未来将使用的隐身复合材料有个缺点,就是跟以前舰船使用的高强特种钢起反应,由于电位差容易在海水中产生电偶,加快腐蚀,这种事情在052上曾经试验过,不用多久就会锈蚀斑斑,但这些涂料跟钛合金能完美整合。
  (2)其他国家国防工业使用钛的情况
  世界上已经退役的,正在服役的或者在研武器装备中,很多都使用了钛及其合金的结构件,随着现代化战争模式的转变,要求现代化的军队的快速机动能力十分突出,所以对于陆军来说必须依仗运输机的能力来达到快速的机动,这就要求陆军本来粗重的装备尽量的轻型化,比如现在各国都希望自己的炮兵能快速有效的迅速转移到另外一个地方,达到战略或者战术上的目的,这必然使钛合金在火炮领域的发展前途一片光明,象美国的M777轻型榴弹炮,由于使用了钛合金外壳,战斗全重下降到了3.175吨,可以使用V22或者C130空运,达到快速机动的能力。类似的还有英国的UFH超轻型155毫米火炮,不到4吨的重量里面使用了1吨的钛合金。在空军和海军装备的领域则更是如此,下面就简单的介绍钛合金成功应用的典型事例:
  ①飞机用钛数据
  现今全球经济已经逐步走出低谷,国际航空业开始出现恢复性增长,国际钛材行业也随着这个大潮迎来快速增长的新时期,中国企业也将迎来新的机遇。
  近几年是第四代战斗机的换代的起始,随后的很多年里面,每年将有很多新型战斗机进入军队。新型战斗机在选材上很有讲究和前瞻性,在未来很多年内,军事和航空工业必然是钛材的第一大用户。
  霉菌近期又公布了一种新型的潜艇携带的“鸬鹚”无人攻击机的概念。“鸬鹚”无人机的长度为5.8米,翼展4.86米,属于多次重复使用的无人战斗机机。“鸬鹚”是由著名的洛-马公司臭鼬工厂提出概念设计的,因为其出入的通道主要是海水,因此全机为钛合金制成,以防止腐蚀的产生,总起飞重量不超过4吨,可携带453千克的有效载荷,考虑使用方式主要是从俄亥俄级核潜艇的战略导弹发射筒发射,主要用于摧毁近海岸目标。该机的进气口位于机头部位,呈三角形。由于采用了钛合金,其机体强度极高,可承受150英尺水深的压力。并且为了防止外压失稳的发生,机体的内部不必要的空间一律使用特殊的塑料进填充。为了增加飞行的隐蔽性,其外形也采用了复杂的隐身设计。“鸬鹚”的最大飞行速度预计将达到880千米/小时,巡航速度为550千米/小时,最高飞行高度10.7千米,作战半径达926千米,可持续飞行3个小时。
  ②海军方面的钛应用情况
  海军上面钛的应用也是十分广泛的,主要应用大国就是苏联/俄罗斯的潜艇。
  “阿库拉”级(Akula)攻击核潜艇:“阿库拉”级采用水滴型、双壳体,里面一层为钛合金制造。由苏联著名的“孔雀石”潜艇设计局设计,共青城船厂和北德文斯克船厂制造
  “塞拉”级攻击核潜艇:俄罗斯的“塞拉”(Sierra)级(也称S级)多用途攻击核潜艇。可以说是俄罗斯庞杂的核潜艇家族中最神秘的一位。主要是因为“塞拉”级艇采用钛合金双壳体,它的大潜深、高航速、强火力与良好的隐身性能令人印象深刻。但造价非常昂贵,绰号“金鱼”,只建造了4艘。(见下图)
  而钛材在潜艇上的颠峰之作,本人还是觉得应该授予台风级:苏联共建造了6艘“台风”级潜艇,“台风”号是其中的第一艘。“台风”级的特别之处在于:它有一套完整的鱼雷、导弹、动力装置等独立航行和作战系统;采用双壳体结构,储备浮力约32%,两层壳体间有3米多的间距,增强了耐水下爆炸和冲撞的能力。每艘台风级的用钛量约9000吨,相当于现在我国一年的钛产量总和!可见苏联时期在军事上的投入是多么的庞大
  苏联/俄罗斯用钛壳体的核潜艇还有如阿尔法级等等,但都没有形成一定的气候,就不再叙述。潜艇上的钛除了使用在壳体上外,就是使用在潜艇的管道和冷凝器上,现在几乎所有的潜艇和水面舰艇上的冷凝器都是用的钛材做的,可以说在潜艇和舰艇的寿命内,一般情况下不用更换钛冷凝器,一来可以节省维护费用,二则不会因为冷凝器故障的问题降低出勤率。
  因为材料价格和产量的原因,其他国家的潜艇很少有报道说采用了钛壳体的情况。
  钛及其合金的性能无庸质疑,各种钛合金的冶金过程对大国来说也是很常规的东西,只是考虑成本的问题。随着经济的发展,国防上的特殊要求也有能力去保证了,所以说钛及其合金在未来的民用和军用领域都将迎来快速的发展。同时钛及其合金也将大大提升部分特殊装备的性能。

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