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鈦材具體應用在什么行業?

[ 信息發布:本站 | 發布時間:2019-01-22 | 瀏覽:120 ]

鈦合金在艦船上使用是很有前途的。這跟鈦合金的強度、韌性有關系,還有就是耐腐蝕性,海水中的鈦是極其穩定的,基本上可以認為船體是不會腐蝕的,這樣既可以減少維護的費用,也可以減輕船體的重量,對艦艇來講是莫大的好處啊。除此之外,還有必要提及兩點:第一個鈦是無磁性的,對抗磁性探測有很大的幫助,至于什么磁性水雷啊,不值擔心。二是跟先進的艦船復合材料涂層有天生的融合性,未來將使用的隱身復合材料有個缺點,就是跟以前艦船使用的高強特種鋼起反應,由于電位差容易在海水中產生電偶,加快腐蝕,這種事情在052上曾經試驗過,不用多久就會銹蝕斑斑,但這些涂料跟鈦合金能完美整合。

(2)其他國家國防工業使用鈦的情況

世界上已經退役的,正在服役的或者在研武器裝備中,很多都使用了鈦及其合金的結構件,隨著現代化戰爭模式的轉變,要求現代化的軍隊的快速機動能力十分突出,所以對于陸軍來說必須依仗運輸機的能力來達到快速的機動,這就要求陸軍本來粗重的裝備盡量的輕型化,比如現在各國都希望自己的炮兵能快速有效的迅速轉移到另外一個地方,達到戰略或者戰術上的目的,這必然使鈦合金在火炮領域的發展前途一片光明,象美國的M777輕型榴彈炮,由于使用了鈦合金外殼,戰斗全重下降到了3.175噸,可以使用V22或者C130空運,達到快速機動的能力。類似的還有英國的UFH超輕型155毫米火炮,不到4噸的重量里面使用了1噸的鈦合金。在空軍和海軍裝備的領域則更是如此,下面就簡單的介紹鈦合金成功應用的典型事例:

①飛機用鈦數據

現今全球經濟已經逐步走出低谷,國際航空業開始出現恢復性增長,國際鈦材行業也隨著這個大潮迎來快速增長的新時期,中國企業也將迎來新的機遇。

近幾年是第四代戰斗機的換代的起始,隨后的很多年里面,每年將有很多新型戰斗機進入軍隊。新型戰斗機在選材上很有講究和前瞻性,在未來很多年內,軍事和航空工業必然是鈦材的第一大用戶。

霉菌近期又公布了一種新型的潛艇攜帶的“鸕鶿”無人攻擊機的概念。“鸕鶿”無人機的長度為5.8米,翼展4.86米,屬于多次重復使用的無人戰斗機機。“鸕鶿”是由著名的洛-馬公司臭鼬工廠提出概念設計的,因為其出入的通道主要是海水,因此全機為鈦合金制成,以防止腐蝕的產生,總起飛重量不超過4噸,可攜帶453千克的有效載荷,考慮使用方式主要是從俄亥俄級核潛艇的戰略導彈發射筒發射,主要用于摧毀近海岸目標。該機的進氣口位于機頭部位,呈三角形。由于采用了鈦合金,其機體強度極高,可承受150英尺水深的壓力。并且為了防止外壓失穩的發生,機體的內部不必要的空間一律使用特殊的塑料進填充。為了增加飛行的隱蔽性,其外形也采用了復雜的隱身設計。“鸕鶿”的最大飛行速度預計將達到880千米/小時,巡航速度為550千米/小時,最高飛行高度10.7千米,作戰半徑達926千米,可持續飛行3個小時。

②海軍方面的鈦應用情況

海軍上面鈦的應用也是十分廣泛的,主要應用大國就是蘇聯/俄羅斯的潛艇。

“阿庫拉”級(Akula)攻擊核潛艇:“阿庫拉”級采用水滴型、雙殼體,里面一層為鈦合金制造。由蘇聯著名的“孔雀石”潛艇設計局設計,共青城船廠和北德文斯克船廠制造

“塞拉”級攻擊核潛艇:俄羅斯的“塞拉”(Sierra)級(也稱S級)多用途攻擊核潛艇。可以說是俄羅斯龐雜的核潛艇家族中最神秘的一位。主要是因為“塞拉”級艇采用鈦合金雙殼體,它的大潛深、高航速、強火力與良好的隱身性能令人印象深刻。但造價非常昂貴,綽號“金魚”,只建造了4艘。(見下圖)

而鈦材在潛艇上的顛峰之作,本人還是覺得應該授予臺風級:蘇聯共建造了6艘“臺風”級潛艇,“臺風”號是其中的第一艘。“臺風”級的特別之處在于:它有一套完整的魚雷、導彈、動力裝置等獨立航行和作戰系統;采用雙殼體結構,儲備浮力約32%,兩層殼體間有3米多的間距,增強了耐水下爆炸和沖撞的能力。每艘臺風級的用鈦量約9000噸,相當于現在我國一年的鈦產量總和!可見蘇聯時期在軍事上的投入是多么的龐大

蘇聯/俄羅斯用鈦殼體的核潛艇還有如阿爾法級等等,但都沒有形成一定的氣候,就不再敘述。潛艇上的鈦除了使用在殼體上外,就是使用在潛艇的管道和冷凝器上,現在幾乎所有的潛艇和水面艦艇上的冷凝器都是用的鈦材做的,可以說在潛艇和艦艇的壽命內,一般情況下不用更換鈦冷凝器,一來可以節省維護費用,二則不會因為冷凝器故障的問題降低出勤率。

因為材料價格和產量的原因,其他國家的潛艇很少有報道說采用了鈦殼體的情況。

鈦及其合金的性能無庸質疑,各種鈦合金的冶金過程對大國來說也是很常規的東西,只是考慮成本的問題。隨著經濟的發展,國防上的特殊要求也有能力去保證了,所以說鈦及其合金在未來的民用和軍用領域都將迎來快速的發展。同時鈦及其合金也將大大提升部分特殊裝備的性能。

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