在航空航天工业一号站代理:中镀钛的挑战

  • 内容
  • 评论
  • 相关

用于航空航天工业的材料必须具有一套独特的特性。它们必须坚固耐用,即使在飞机和宇宙飞船所经受的极端条件下也是如此。他们也应该是相对轻的,因为这增加了飞机的效率。一号站代理:

由于这些需求,钛已经成为航天工业中使用的主要金属,因为它既坚固又轻便。换句话说,它的强度重量比很高。今天,航天工业是世界上最大的钛和钛合金购买者之一。事实上,航空航天部门实际上催生了现代钛工业。

钛有许多有益的特性,但这些特性也使钛的使用具有挑战性。它是一种非常活跃的金属,这使得电镀非常困难。然而,这样做可能是非常有利的,所以SPC已经开发了一种有效电镀各种金属到钛基板上的工艺,用于航空航天部门。

钛在航空航天中的历史

1791年,英国牧师威廉·格雷戈第一次发现了钛。1793年,德国化学家克拉普罗斯以希腊神话中泰坦诸神的名字给这种物质命名为钛。

然而,生产纯钛却花了一些时间。这直到20世纪初才发生。上世纪30年代,卢森堡的威廉·j·克罗尔(William J. Kroll)发明了一种提取大量纯钛的方法。他的技术,称为Kroll工艺,形成了现代钛工业的基础。克罗尔被誉为钛工业之父。

在20世纪40年代末,美国空军开始研究钛,并确定它可能是有用的,因为它的高强度重量比。美国国防部开始鼓励钛的生产,并推动了美国钛工业的发展。苏联、英国、日本和其他一些国家也在这个时候开始了他们的钛工业。

到20世纪60年代,一号站总代平台钛还是商业航空工业的重要组成部分。金属的其他用途出现在汽车、医疗、海洋和其他领域。然而,航空航天工业仍然是钛及其合金的主要用户。

使用钛的好处

钛,一种柔软的银灰色金属,有许多特性,使其在航空航天工业中具有优势。这些特性巩固了它作为建造飞机、航天器、导弹和其他航空航天设备的关键材料的作用。

高强度重量比

钛具有很高的强度重量比

正如前面提到的,钛具有很高的强度重量比,这使它非常适合在航空航天工业中使用。这一质量是它在航空航天部门如此普遍的主要原因。事实上,在高达华氏1100度的温度下,它是所有普通金属中效率最高的。因为它很轻,它很容易离开地面,但它仍然有足够的力量,即使在高应力条件下是可靠的。

抗拉强度和疲劳强度高

钛的高拉伸和疲劳强度对其在航空航天领域的用途至关重要。商用钛的平均抗拉强度约为63,000磅/平方英寸(psi)。钛及其各种合金的抗拉强度根据合金的不同,从20,000 psi到200,000 psi都有。

钛合金也往往具有高循环疲劳强度。表面处理使用的实际冲击强度,所以应用表面处理需要非常小心,以避免应力集中器。1号站平台用户注册登录

低密度

钛的密度很低,这使得它的强度与重量之比很高。它的密度是每立方厘米4.54克,比铁的密度低60%,比钢的密度低56%。

高熔点

钛的熔点高达3047华氏度或1675摄氏度。这使得它能够在飞机发动机的高温条件下保持其完整性。

容易合金

钛与铁、铝、锡、锰、钼、钒等各种金属相结合,相对容易。这是因为它与许多常见金属的原子直径相同。它也以两种形式存在,在较低温度下的六方密堆积(hcp)和在较高温度下的体心立方(bcc)。这两个特性使许多具有有益特性的合金得以形成。航空航天工业以及许多其他部门经常使用钛合金。
钛是地球上储量第九丰富的元素,是继铁、铝和镁之后储量第四丰富的结构金属。含有钛的两种主要矿物占地壳的24%。这有助于促进材料的可靠供应,降低成本。

镀钛的好处

将其他金属电镀到钛上,虽然具有挑战性,但可以增强钛基板的某些性能,使其适用于更广泛的应用。

根据使用的电镀材料的不同,它可以提高耐腐蚀性,特别是在酸性环境中,还可以提高抗表面疲劳的能力。它还可能提高抗擦伤性、微动性、润滑性、可焊性和反射热的能力。根据电镀所用的金属不同,它的导电性也会有所不同。

钛在航空航天工业中的应用

航空航天工业在钛工业的创建中发挥了关键作用,钛是当今商业和军事航空航天部门的核心。许多不同种类的飞机,包括军用飞机,如UH-60黑鹰直升机、F-22和F-35,以及商用飞机,如波音B787和空客A380,都使用钛和钛合金。拥有巨额军事预算的国家将钛金属的获取视为国家安全问题。