โลหะผสมไทเทเนียมช่วยการพัฒนาการบินและเปิดศักราชใหม่ของการบิน

Dec 05, 2024

ฝากข้อความ

สำหรับประเทศต่างๆ ทั่วโลก ทั้งการวิจัยและพัฒนาด้านการบินและอุตสาหกรรมการผลิตถือเป็นวิศวกรรมระบบที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการทหาร เครื่องบินรบประกอบด้วยส่วนประกอบของระบบขนาดใหญ่ และส่วนสำคัญคือเครื่องยนต์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวคิดในการใช้โลหะผสมไททาเนียมเป็นวัสดุเครื่องยนต์ได้กลายเป็นความเห็นพ้องต้องกันทั่วโลก ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการวิจัยและพัฒนาอิสระในประเทศ นักวิจัยชาวจีนเริ่มตระหนักถึงการพัฒนาและการใช้วัสดุไฮเทคนี้เช่นกัน เป็นที่น่าสังเกตว่าจีนสงวนแหล่งสะสมของโลหะไทเทเนียมไว้มากมาย ด้วยการส่งเสริมและอัพเกรดเทคโนโลยีโลหะผสมไทเทเนียม เครื่องบินรบรุ่นใหม่หลายประเภทในจีนคาดว่าจะติดตั้งเครื่องยนต์ไทเทเนียมในอนาคตเพื่อปรับปรุงระดับประสิทธิภาพ เหตุใดไทเทเนียมจึงเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องยนต์? ประการแรก โลหะไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวในบรรดาองค์ประกอบโลหะทั้งหมด และเหนือกว่าโลหะผสมอะลูมิเนียม โลหะผสมแมกนีเซียม และเหล็กกล้าไร้สนิม เป็นต้น สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงถึง 450 ~ 500 องศา ในเวลาเดียวกัน ยังมีข้อได้เปรียบที่ครอบคลุมในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำที่ดี กิจกรรมทางเคมีขนาดใหญ่ ค่าการนำความร้อนต่ำ และโมดูลัสยืดหยุ่นขนาดเล็ก ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าโลหะผสมไทเทเนียมสามในสี่ของการผลิตทั่วโลกถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

 

ด้วยการก้าวข้ามเทคโนโลยีการวิจัยและพัฒนาด้านการบินอย่างต่อเนื่อง ความต้องการเครื่องยนต์จึงมีมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด - อัตราส่วนแรงขับ - น้ำหนัก คือข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับเครื่องบินขั้นสูง ในยุคเครื่องบินไอพ่น อัตราแรงขับ-น้ำหนักโดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 2-3 แต่ตอนนี้ในยุคความเร็วเหนือเสียงสามารถสูงถึง 10 และสูงกว่านั้นได้เนื่องจากการอัปเกรดวัสดุเครื่องยนต์ จากทฤษฎีการบิน เพื่อที่จะปรับปรุงอัตราส่วนแรงขับของเครื่องยนต์อย่างเต็มที่ การลดน้ำหนักถือเป็นวิธีที่สำคัญที่สุด แม้ว่าความหนาแน่นของไทเทเนียมจะเป็นเพียง 40% ของเหล็ก แต่ความแข็งแรงของพวกมันก็เท่าเดิม จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 1,668 องศา ซึ่งพิสูจน์ว่าเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องยนต์แอโร

 

ประเทศของเราตามทันมหาอำนาจของยุโรปและอเมริกาในด้านการวิจัยและพัฒนาเครื่องยนต์ที่เป็นอิสระอยู่ตลอดเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวิจัยและพัฒนาวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมที่ทนต่ออุณหภูมิสูง เราค่อยๆ ลดช่องว่างกับประเทศโลกที่หนึ่ง ทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในประเทศได้พัฒนาวัสดุหลายประเภทสำหรับเครื่องยนต์อากาศยาน เช่น TC-4, TC-11 และ TC-14 โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะผสมไททาเนียมทนอุณหภูมิสูง 550 องศาปรากฏขึ้นในช่วงปี 1990 ซึ่งวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการวิจัยติดตามผลและพัฒนาเครื่องบินรบรุ่นที่สี่ในประเทศ

 

3