钛在航空领域广泛应用的原因浅析
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钛金属在航空工业中的应用随着人们对于航空行业的不断发展,对于轻量化、耐腐蚀、高强度、耐高温等性能的要求也越来越高。
而钛金属恰好具备这些特性,因此在航空领域逐渐成为了不可或缺的一种材料。
本文将从钛金属的特点、钛合金的分类、钛金属在航空工业中的应用等方面进行剖析。
一、钛金属的特点钛金属具有优异的机械性能和良好的耐腐蚀性能,其比强度和比刚度均居于金属材料之首。
同时,钛金属还具有良好的生物相容性,被广泛用于医疗器械和外科手术器械制造。
此外,钛金属还具备比较好的耐高低温性能,使得其在科学研究等领域得到了广泛的应用。
二、钛合金的分类钛合金是指将钛金属与一种或多种其他金属元素进行合金化处理后得到的新材料。
根据钛合金中其他元素的不同,钛合金可以分为几种不同的类型:1.α钛合金:包含铝(Al)和锰(Mn)等元素,常用于航空发动机叶片等部件的制造。
2.β钛合金:包含铌(Nb)、钼(Mo)、铬(Cr)等金属元素,具有优异的强度和塑性,常用于高速飞行器燃气轮机的制造。
3.α+β钛合金:同时包含α相和β相,是钛合金中应用最为广泛的一种类型,常用于制造航天器结构件、航空发动机叶轮和飞行器外皮等部件。
三、钛金属在航空工业中的应用1.航空发动机部件航空发动机是飞行器的重要部件,也是航空工业的核心产品。
其中,叶片是发动机中最重要的部件之一。
由于钛金属的高强度和良好的耐腐蚀性,可以保证发动机叶片的抗腐蚀性能,确保了发动机的长寿命和高信赖性。
此外,航空发动机还需要使用大量的高温合金材料,而钛金属恰好具备良好的耐高温性能,因此也被广泛应用于航空发动机制造中。
2.飞行器结构件制造钛金属在制造航空器结构件时也发挥着重要作用。
例如,在航空器中使用了大量的钛合金螺栓和螺母,以保证飞行器在高速旋转和剧烈颠簸时不会出现松动现象。
此外,钛金属还可以制造出轻质且具有高强度的航空器结构件,有效减轻了飞行器的重量,提高了其载荷能力和飞行速度。
3.航空器外皮制造钛金属还可以制造出高强度、轻质、耐腐蚀的外皮材料,主要用于制造轻型飞行器、直升机、无人机等航空器的机身、机翼、尾翼等部分。
钛合金在飞机机构上的应用
1.钛合金的特性及其对飞机机构的优势
钛合金是现代工程材料的重要成分,它以其优异的物理、化学和力学性能而被广泛应用于航空、轻工、化工、能源等行业,主要应用在飞机机构上。
钛合金具有质量轻、强度高、抗腐蚀能力好等优点,使得它成为建造飞机机构的首选材料。
与普通碳钢相比,钛合金的强度高出1.5倍,但重量只有碳钢的55%-65%,由此可见,钛合金的使用可大大减轻飞机机构的重量,从而提高飞行安全性。
此外,钛合金还具有优异的耐腐蚀性和抗温度变化性,比普通碳钢耐腐蚀能力提高了3-5倍,使得它更适合用于航空器的结构部件,能够长期保持飞机结构的整体性。
2.钛合金在飞机机构上的常见应用
a.舱壁:由于钛合金具有低重量、高强度的特点,因此可以用于建造舱壁,可以减少结构的重量,有利于飞机的飞行安全。
b.机翼:机翼是飞机的重要结构部件,由于它们处于空气中的拖拽作用和飞行过程中的强度扭转活动,因此需要使用强度高的材料来保证机翼的整体性。
而钛合金的体积大,强度高,重量轻,所以可以用它来制作机翼,为飞机提供良好的飞行性能。
钛航空航天的利器钛合金作为一种轻质高强材料,具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,成为航空航天工业的利器。
在航空航天领域中,钛合金被广泛应用于航空器结构件、发动机零部件和航天器构件等关键领域。
其独特的物理性能和杰出的耐用性使钛合金在航空航天领域中发挥着不可替代的作用。
一、航空器结构件中的应用1. 钛合金的轻质高强特性钛合金具有较低的密度和优异的强度,可显著减轻航空器的重量,提高其载荷能力和运行效率。
由于航空器需要经常性的起降和飞行,重量的减轻对于航空器来说至关重要。
2. 耐腐蚀性能航空器在飞行中常常受到高温、湿度和化学物质等腐蚀介质的侵蚀。
钛合金具有良好的耐腐蚀性能,能够在恶劣的工作环境下保持良好的稳定性,从而提高航空器的使用寿命和安全性。
3. 耐高温特性航空器发动机等部件在工作过程中会产生高温,普通金属材料难以耐受高温环境下的腐蚀和氧化作用。
而钛合金具有良好的耐高温特性,能够在高温条件下保持结构的稳定性和强度,保证航空器的正常运行。
二、发动机零部件的应用1. 轻质高强的要求发动机作为航空器的“心脏”,其性能的优劣直接影响到航空器的飞行效率和使用寿命。
为了提高发动机的输出功率和减轻航空器的重量,发动机零部件需要具备轻质高强的特性,而钛合金正是满足这一要求的理想材料。
2. 抗振性能和耐热特性发动机的工作过程中,会产生大量的振动和高温,需要零部件具备良好的抗振性能和耐热特性。
钛合金的高强度和良好的热稳定性,使其成为理想的发动机零部件材料。
三、航天器构件的应用1. 抗氧化特性航天器在大气层外面临极端的高温和低温环境,同时受到宇宙空间中的辐射和微粒的影响。
钛合金具有抵御氧化作用的特性,在极端环境下能够保持结构的稳定性和强度,因此广泛应用于航天器的构件制造。
2. 抗疲劳性能航天器在长时间的宇宙航行中,面临着重力变化、振动、冲击等多种复杂力学环境的考验,航天器构件需要具备较高的抗疲劳性能。
钛合金材料的韧性和耐久性使其成为航天器构件的理想选择。
钛合金应用举例及分析报告
钛合金是一种重要的金属材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
以下是一些钛合金应用举例及分析报告。
1. 航空航天领域:由于钛合金具有较低的密度和高的强度,被广泛应用于航空航天领域。
例如,钛合金可以用于制造飞机结构件、发动机部件以及航空航天器的外壳。
钛合金的低密度使得飞机在减少重量的同时能够保持足够的强度和刚度,从而提高燃油效率和飞行性能。
2. 医疗器械领域:由于钛合金具有生物相容性、耐腐蚀性和良好的机械性能,被广泛用于制造人工骨骼、人工关节、牙种植体等医疗器械。
钛合金能够与人体组织相容,并能够承受人体内液体环境的腐蚀,因此可用于替代损坏的骨骼或关节,提高患者的生活质量。
3. 汽车工业:钛合金在汽车工业中的应用也越来越广泛。
由于钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性,它可以用于制造汽车的发动机部件、排气系统、底盘构件等。
使用钛合金材料可以减轻汽车重量,提高燃油效率,并降低碳排放。
4. 化工领域:钛合金在化工领域有很多应用,主要是由于其耐腐蚀性能。
钛合金可以用于制造化工设备的腐蚀性介质储存和运输部件,如储罐、管道、换热器等。
钛合金的耐腐蚀性使得化工设备具有更长的使用寿命,减少了维修和更换的成本,同时提高了化工工艺的安全性。
综上所述,钛合金具有广泛的应用领域,从航空航天到医疗器械、汽车工业以及化工领域,都有钛合金的身影。
其优异的性能,如低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和生物相容性,使得钛合金成为许多行业的首选材料。
随着技术的发展和应用需求的增加,钛合金的应用前景将进一步拓展,并在更多领域发挥其独特的优势。
钛合金在国防领域的应用
钛合金是一种高强度、轻量化的金属材料,具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性能。
因此,在国防领域中,钛合金得到了广泛的应用。
首先,在航空航天领域中,钛合金被广泛应用于制造航空器的蒙皮、结构件、发动机零部件等。
由于钛合金具有较高的比强度和比刚度,能够减轻飞机自重,提高燃油效率,同时也能提高飞机的安全性和可靠性。
其次,在海军领域中,钛合金制造的潜艇和水下器材可以在深海中承受高压和腐蚀,同时也具有良好的隐身性能。
此外,钛合金也被应用于制造导弹和火箭等高速运动的武器系统中。
由于钛合金的强度和刚度高,具有良好的抗冲击性能,能够有效提高武器的精度和杀伤力。
最后,在陆军领域中,钛合金被广泛应用于制造坦克、装甲车等车辆的装甲材料。
钛合金的高硬度和高抗弹性能,能够有效提高装甲车辆的防护能力,增加其生存能力和作战效率。
综上所述,钛合金在国防领域中的应用十分广泛,其优良的物理和机械性能为国防装备的研发和制造提供了有力的支持。
随着科技的不断发展,钛合金在未来的国防领域中还将有更广阔的应用前景。
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适用于制作飞机零部件的钛合金分析钛合金是一种理想的材料,适用于制作各种飞机零部件。
本文将对钛合金的特点和应用进行分析,并探讨其在飞机制造中的适用性。
钛合金是一种具有优异力学性能和化学稳定性的金属材料。
其特点包括高强度、低密度、优异的抗腐蚀性能和良好的耐热性。
这些特性使得钛合金成为制作飞机零部件的理想材料。
钛合金具有高强度和低密度的特性,使其成为制作飞机结构件的理想选择。
相比于传统的铝合金,钛合金的强度更高,同时密度更低,因此可以减轻飞机的重量,提高整个飞机的性能。
钛合金还具有优异的抗疲劳性能,可以在长时间的运行中保持较好的力学性能。
钛合金有很好的抗腐蚀性能。
在飞机制造过程中,飞机零部件需要经受各种腐蚀介质的侵蚀,例如湿气、盐雾等。
钛合金由于其密度小且氧化膜稳定,具有很强的抵抗腐蚀的能力,可以大大延长零部件的使用寿命。
钛合金具有良好的耐热性。
飞机发动机是一个高温高压环境,需要使用耐高温材料来制造各种零部件。
钛合金具有良好的耐高温性能,可以在高温条件下保持较好的力学性能和稳定性。
对于飞机制造来说,钛合金主要应用于制作以下几种零部件:1. 飞机结构件:钛合金具有高强度和低密度的特点,可以用于制作飞机的机身、翅膀和车身等结构件,减轻飞机自重,提高整个飞机的性能。
2. 发动机零部件:钛合金具有良好的耐高温性能,可以用于制作发动机的叶片、叶片环和排气管等零部件,提高发动机的性能和寿命。
3. 起落架零部件:钛合金具有良好的抗腐蚀性能,可以用于制作飞机起落架的零部件,延长其使用寿命。
钛合金是一种非常适用于制作飞机零部件的材料。
其具有高强度、低密度、抗腐蚀、耐热等优异特性,可以提高飞机的性能和寿命。
在飞机制造过程中,钛合金正被广泛应用于各种飞机零部件的制造中。
适用于制作飞机零部件的钛合金分析
钛合金是一种具有优异力学性能和耐腐蚀性的金属材料,广泛应用于航空航天工业,特别是适用于制作飞机零部件。
钛合金由钛和其他元素的合金形式组成,这些元素的添加可以改善钛合金的特性。
本文将对适用于制作飞机零部件的钛合金进行分析。
钛合金的高强度和低密度是其在航空航天工业中广泛应用的主要原因之一。
相比于其他金属材料,钛合金的强度和硬度更高,同时具有很好的韧性和抗腐蚀性能。
这使得钛合金能够承受高强度的机械应力和极端环境条件,而不会轻易发生变形或腐蚀。
钛合金的热处理性能也使其成为制作飞机零部件的理想材料。
钛合金具有较低的熔点和良好的可塑性,可以通过热处理和塑性变形制备成复杂的零部件形状,如飞机机身、发动机部件等。
钛合金具有良好的热膨胀系数匹配性,可以与其他金属材料相匹配,减少由于热胀冷缩造成的应力和变形。
钛合金的耐腐蚀性能也使其成为制作飞机零部件的首选材料之一。
钛合金具有良好的抗海洋腐蚀和高温氧化的能力,可以在海洋环境和高温气氛中长期稳定运行。
这使得钛合金能够适应航空航天工业中恶劣的工作环境,延长飞机零部件的使用寿命。
钛合金的生产工艺相对成熟,制造成本也在逐渐降低。
通过精密铸造、锻造、热处理和机械加工等工艺,可以获得高质量的钛合金零部件。
与此随着钛合金生产技术的进步和规模效应的发挥,钛合金的制造成本也在不断降低,使得其在航空航天工业中的应用更加普及。
钛合金是一种适用于制作飞机零部件的理想材料,具有高强度、低密度、良好的耐腐蚀性能和热处理性能。
它的广泛应用可以提高飞机的性能、降低重量、延长使用寿命,因此在航空航天工业中具有巨大的应用潜力。
钛合金材料在航空航天领域中的应用研究航空航天领域是一个极具挑战性的领域,要求材料具有高强度、高刚度、高耐腐蚀性和低密度等特性。
而钛合金材料正好满足这些要求,因此在航空航天领域得到了广泛应用。
本文将介绍钛合金材料在航空航天领域中的应用研究。
一、概述钛合金材料是指钛作为基本元素、加入其他合金元素制成的一类合金材料,具有优异的物理和化学性质。
钛合金材料已经得到了广泛应用,包括航空航天、医疗、运动器材、高档餐具等领域。
其中航空航天领域是钛合金材料非常重要的应用领域之一。
二、钛合金材料的应用1.航空发动机制造航空发动机是飞机的核心部件之一,具有高温、高压、高速等特点。
因此需要使用具有高强度、抗腐蚀性、高耐热性等特性的材料。
钛合金材料正好符合这些要求,可以被用于制造发动机的叶轮、轴承、进气道等重要部分。
2.航空器制造钛合金材料可以被用于制造飞机的机身、燃油箱、起落架等部分,这些部分需要具有高强度、抗腐蚀性和轻质化的特性。
使用钛合金材料制造这些部分可以减轻飞机的质量、提高飞机的飞行性能。
3.卫星制造卫星是航天探测器的一部分,需要具有较高的强度、轻质化和抗腐蚀性等特性。
钛合金材料可以被用于制造卫星的天线支架、电池支架、反推装置等部分,可以减轻卫星的总重量、提高卫星的信号传输能力。
4.宇航装备制造大型的宇航探测器需要具有强大的推力和稳定性,而这样的探测器需要使用具有高强度、耐热性、轻质化和抗腐蚀性等特性的材料。
因此,钛合金材料可以被用于制造宇航探测器的燃气轮机、传感器、反推装置等部分。
三、结论钛合金材料在航空航天领域中具有广泛应用,可以被用于制造飞机、卫星、宇航探测器等高端设备。
钛合金材料具有高强度、高刚度、高耐腐蚀性和低密度等特性,这些特性使得钛合金材料成为航空航天领域中不可缺少的材料之一。
除了航空航天领域外,钛合金材料还有其他广泛的应用领域,未来钛合金材料也将继续被广泛应用于各类高端材料制造中。
钛合金在飞机上的应用
钛合金在飞机制造中有广泛的应用。
钛合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点,使其成为航空工业中重要的材料之一。
在飞机结构中,钛合金常用于制造机身、机翼和尾翼等关键部件。
由于钛合金的高强度和优异的抗拉、抗压性能,它可以承受飞机在飞行中产生的巨大载荷。
此外,钛合金还具有较高的疲劳强度和良好的耐腐蚀性,可以有效延长飞机的使用寿命。
钛合金还常用于制造飞机发动机部件。
发动机工作时会产生高温和高压环境,而钛合金具有良好的耐高温性和高强度,能够在极端条件下保持结构的完整性。
发动机中的涡轮叶片、压气机叶片和燃烧室等部件通常采用钛合金制造,以提高发动机的性能和可靠性。
此外,钛合金还用于飞机的起落架和舱门等辅助部件。
钛合金的轻质特性使得起落架能够减轻飞机的整体重量,提高燃油效率。
同时,钛合金的耐腐蚀性能能够保护起落架和舱门免受恶劣环境的侵蚀,延长其使用寿命。
总之,钛合金在飞机制造中的应用广泛而重要。
它不仅能够提高飞机的性能和可靠性,同时也能够减轻飞机的重量,提高燃油效率。
这使
得钛合金成为航空工业中不可或缺的材料之一。
钛合金在航空制造中的应用随着科技的发展和经济水平的提高,航空领域对材料性能的需求越来越高。
其中,钛合金的轻质、高强度、优异耐腐蚀性和热稳定性等特点,使得它在航空制造领域得到广泛应用。
一、钛合金的基本特性
钛合金是一种由钛及其合金组成的材料,它具有很多优异的性能,如轻质、高强度、优异的耐腐蚀性、高温稳定性和生物相容性等等。
且在许多方面均超过了其他材料。
另外,钛合金还具有良好的塑形性、可焊性和可加工性,所以在航空领域,钛合金是一种十分重要的材料。
二、钛合金在飞机制造中的应用
1. 飞机主体结构
钛合金优良的强度和轻质特性,在飞机主体结构中有着广阔的应用前景。
在高强度结构上,钛合金凭借其抗拉强度超过
1000MPa的性能而大规模应用于飞机主体结构领域。
2. 飞行控制系统
钛合金在飞行控制系统中应用极广,如下的罗塞特,它是由钛合金制作的,其优越的生物相容性能够使人体内组织与之完美结
合,从而减少了假体与身体的排斥和其他不适感,大大提高了手术的安全性和效果。
3. 发动机部件
钛合金因其耐腐蚀性良好的性质,这使其在发动机部件生产中具有重要的应用意义。
例如,在航空飞机的发动机结构中,“第二代”引气系统所使用的发动机结构零部件都是由钛合金材料制成。
三、总结
总的来说,钛合金在航空制造中的应用非常广泛,它能够满足航空领域对材料性能的高需求,而且还有一些其他材料所没有的优点。
另外,随着科技的不断进步,钛合金在未来的应用会越来越广泛,无论是在航空领域还是其他领域,我们都有充分的理由相信钛合金会成为一种非常重要的材料。
钛在航空领域广泛应用的原因浅析摘要钛作为一种新兴金属,应用十分广泛,尤其在航空领域用量极大,甚至直接被誉为“太空金属”和“空间金属”[1],目前已广泛用于制造喷气发动机、导弹以及航天器等航空装备[2]。
那么,这种材料究竟为何能在航空领域有如此多的应用?本文就此问题进行了简要论述。
然而由于笔者才疏学浅,加之时间仓促,文中疏漏之处在所难免,尚有待进一步修改和完善,同时敬请各位读者多多批评指正。
关键词:钛,航空,原因一、 引言钛作为一种新兴金属,发展前景极为可观,应用范围也在逐步扩大,尤其在航空领域用量极大,甚至直接被誉为“太空金属”和“空间金属”[1],目前已广泛用于制造喷气发动机、导弹以及航天器等航空装备[2]。
据统计,钛产量的约23用在了航天器引擎和构架的制造方面[3]。
那么,这种金属究竟有哪些优异性能,使得它在航空领域有如此多的应用?下面本文就来回答这个问题。
二、 金属钛广泛用于航空领域的原因分析1. 重量轻钛的密度为4.54g/cm 3[4],而铁是7.86g/cm 3,铜是8.96g/cm 3[5],铝是2.7g/cm 3[6]。
显然,钛在这些常用金属中算是密度比较小的一种金属。
众所周知,在保证其他性能的条件下,用于航空工业的材料密度越小越好,而钛恰恰很符合这一需求。
因此,钛在航空方面应用甚多。
2. 硬度、强度和比强度高钛具有相当的硬度[7],其莫氏硬度为6[4]。
商业等级的钛(纯度为99.2%)具有约434MPa 的极限抗拉强度,是常见的6061-T6铝合金的2倍,镁的5倍[4],与低等级的钢相差无几[8],而某些钛合金的抗拉强度可达1400MPa[9]。
又因其密度小,故其比强度颇高。
例如,钛的密度仅为钢的55%,比铝高60%[8],故可得其比强度为低等级钢的1.82倍,是6061-T6铝的1.25倍。
不仅如此,实际上钛是所有金属中比强度最高的[10]。
并且钛中的杂质,特别是氧、氮、碳等间隙杂质可大幅其强度[4],而这样密度低却强度高的材料正是航空领域最青睐的,所以钛及其合金在这个行业十分吃香。
3. 塑性好钛的纯度越高,塑性越好。
高纯钛的延伸率甚至能达到50-60%,断面收缩率可达70-80%[4]。
并且钛具有相当好的延展性,尤其在无氧环境下更明显[11],是一种塑性和延展性都很出色的金属材料。
这就利于对其加工,便于成形和制造。
而众所周知,航空工业对金属材料的需求量极大,又要求零件具备高生产率。
在这种情况下,使用钛与钛合金作为航空部件的材质便无疑是种很好的选择,其在此领域的广泛应用也就不足为奇了。
4. 耐热性好钛的熔点是惊人的逾1649℃[7],所以在耐热性上鲜有其他材料能与之匹敌。
而火箭、航天飞机和导弹等航空设备在飞行过程中会因与空气剧烈摩擦而产生极高的热量,进而导致其外壳温度飞速上升并最终达到一个相当高的值。
此时若壳体材质熔点不够高,便会变软、熔融,甚至熔化,因此就需要材料具备非常好的耐热性。
而钛的熔点足以承受这样的温度,耐热性完全符合要求,所以大量用于航空航天设备外壳的生产制造。
5. 耐低温以A7(Ti-5Al-2.5Sn )、TC4(Ti-6Al-4V )和Ti-2.5Zr-1.5Mo 等为代表的低温钛合金,强度随温度的降低而增高,但塑性变化却不大。
另外,这些合金在-196℃~253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性。
换言之,在低温下这些材料可以更好地抵抗变形和破坏。
因为太空中温度非常低,故卫星、空间站、火箭轨道舱和航天飞机等航空设备在这种环境下运行时需要很好的抗低温能力。
而钛及钛合金恰恰就具有优异的耐低温特性,这成为了其广泛应用在航空工业的重要原因之一。
6.抗腐蚀性好钛和氧极容易反应,具有强烈钝化倾向。
在含氧介质中,钛会像铝一样,表面生成一层致密、附着力强、惰性大的氧化膜,从而保护基体不被腐蚀。
而且介质温度低于315℃时,氧化膜即使受损也会很快自愈或再生[4]。
这使其具备绝大多数金属材料无与伦比的耐腐蚀性——常温下钛不仅不会被强碱、氯气[4]、氯溶液、大多数有机酸[12]、浓度低于7%的盐酸、低于5%的硫酸、硝酸和王水腐蚀,就连海水都拿它无可奈何:曾有人把一块钛沉到海底,5年后捞上来时仍然光亮如初[4]。
由此可见,钛的抗腐蚀能力几乎是无可挑剔的。
如前所述,航空航天设备在飞行过程中会与空气摩擦从而产生大量的热,这就导致其外壳十分容易氧化。
但由于钛的氧化膜极其致密,能保证内部金属不与氧反应,故采用钛及其合金作为航空设备的壳体材质即可有效防止氧化和腐蚀。
因此钛与钛合金大量用于航空领域。
7.抗阻尼能力强钛受到机械振动、电振动后,与钢、铜金属相比,其自身振动衰减时间最长[4]。
由于火箭、航天飞机和导弹等航空设备在飞行过程中受气流干扰难免产生振动,所以就需要其材料具备过硬的抗阻尼特性,而钛正能满足这一要求。
因此,钛及其合金在航空设备的生产制造方面的地位极其重要,应用颇多。
8.形成合金多样液态的钛几乎能溶解所有金属,因此可以和多种金属形成合金,从而造出高强度的轻合金[4][7]。
该金属加入铝中能细化晶粒,与铜铸成合金可使铜硬化[13]。
钛加入钢中能缩小钢的晶粒大小,同时还可以作为脱氧剂降低钢的含氧量。
另外,不锈钢中加钛能减小含碳量[2]。
诸如此类的作用令钛钢尤为坚韧,弹性极佳[4]。
此外,该金属还能与镁、锑、铍、铬、钒、钼等形成固溶体、间隙化合物或金属间化合物[4][13]。
通过这些手段,钛就可以通过形成合金的方式改良自身或其他金属材料的性能。
这就使得该材料不仅具备前述的各种优异特性,还能在此基础上进一步实现提升,为其在航空工业大显身手创造了更好的条件。
9.储量大钛占地壳总质量的0.63%[15],是铜的61倍[4],在所有元素含量中排名第9[15],在金属元素中排名第7。
钛存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中[4]。
例如:美国地质调查局分析过801种火成岩,其中784种含有钛[15]。
不仅如此,实际上全球储量超过1000万吨的钛矿并不少见。
钛的矿石主要有钛铁矿及金红石,广泛分布于地壳和岩石圈中[4]。
截至1995年底,世界金红石(包括锐钛矿)储量和储量基础分别为3330万吨和16440万吨,以TiO2含量算得资源总量约2.3亿吨;世界钛铁矿储量和储量基础分别为2.743亿吨和4.353亿吨,以TiO2含量算得资源总量约10亿吨[4]。
显然,金属钛在自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的,可以满足惊人的材料需求量。
而航空领域的材料用量恰恰极大,因此将钛用于这方面的生产制造便无疑是十分明智的。
故钛在航空领域的应用非常广泛。
10.粉末可燃极细的钛粉燃烧值很高,是火箭的优质燃料,因而大量用于这方面[4]。
11.其他原因除了上述因素,钛还具有耐疲乏、抗裂痕[14]、韧性好[4]等诸多优良性能,这些也为其在航空工业的广泛应用奠定了坚实基础。
三、总结综上所述,钛具有重量轻、硬度大、强度和比强度高、塑性好、耐高温和低温、抗腐蚀、抗阻尼、形成合金种类多样、天然含量高、粉末可燃、耐疲乏、抗裂痕以及韧性好等相当多的优点,因而能在航空航天领域获得如此大量和广泛的应用也就再合理不过了。
我们相信,随着钛的冶炼和加工工艺的不断发展与改进,其在航空方面的应用必将越来越多、越来越广。
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