明月湖團(tuán)隊(duì)突破高端金屬板箔材技術(shù)，讓航飛行器身輕如燕、百毒不
核心提示：近日，來自兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)明月湖的新型金屬材料與近凈成型技術(shù)團(tuán)隊(duì)在高性能鈦合金箔材制備領(lǐng)域獲得重大技術(shù)突破，其開發(fā)的高溫高
近日，來自兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)明月湖的新型金屬材料與近凈成型技術(shù)團(tuán)隊(duì)在高性能鈦合金箔材制備領(lǐng)域獲得重大技術(shù)突破，其開發(fā)的高溫高強(qiáng)合金“新品”填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品空白，可廣泛用于宇航電子部件、手機(jī)折疊屏、氫燃料電池及新型航天飛行器等。
在金屬材料發(fā)展的道路上,人類一直在不斷探索和創(chuàng)新。高溫高強(qiáng)合金無疑是這一領(lǐng)域的佼佼者,它不僅可以滿足航天飛行器等高端裝備對(duì)材料性能的苛刻要求,還能延伸應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,為我們的生活帶來更多便利和創(chuàng)新可能。
讓航天飛行器“身輕如燕”“百毒不侵”
為何要研究這項(xiàng)新品？在復(fù)雜惡劣的飛行環(huán)境中,航天飛行器必須兼具輕量化和抗高溫抗腐蝕等優(yōu)異性能，在復(fù)雜的環(huán)境中飛行，要求航天飛行器既要“身輕如燕”還要“百毒不侵”。這對(duì)材料提出了極高的要求。傳統(tǒng)的鈦合金板箔材雖然在航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但已無法完全滿足最新一代飛行器的需求。
面對(duì)新需求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過突破控溫控軋等關(guān)鍵技術(shù)，大幅優(yōu)化工藝流程、改善其組織性能，提升制造水平，成功研制出強(qiáng)度更高、厚度更薄、高溫服役性能更優(yōu)的鈦合金板箔材——TC4合金和Ti2AlNb合金，填補(bǔ)了國內(nèi)0.08—0.5毫米厚度范圍的高溫高強(qiáng)鈦基合金板箔材產(chǎn)品空白。
據(jù)介紹，TC4合金和Ti2AlNb合金分別是在350℃—500℃和500℃—750℃服役的高溫高強(qiáng)鈦合金，具有更高的強(qiáng)度和剛度、更優(yōu)良的耐熱以及更好的抗腐蝕性和疲勞性能。將它們研制為板箔材，可提升航天飛行器結(jié)構(gòu)件的比強(qiáng)度和耐熱性能，改善飛行器綜合性能，為新一代前沿飛行器提供材料基礎(chǔ)保障。
其中，高溫高強(qiáng)TC4鈦合金板箔材產(chǎn)品除了可滿足航天飛行器對(duì)高溫高應(yīng)力環(huán)境的服役需求，還可應(yīng)用于宇航電子部件包覆材料、手機(jī)折疊屏以及氫燃料電池雙極板等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
而高溫鈦基金屬間化合物Ti2AlNb合金板箔材產(chǎn)品，還能應(yīng)用在新型航天飛行器的研制，可以將航空航天飛行器蒙皮、舵翼等關(guān)重件使用溫度從現(xiàn)有的600℃提高至850℃—900℃，這不僅大幅提升了飛行器的性能,同時(shí)也大大降低了制造成本,具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。
拓展產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化
以上這些創(chuàng)新成果的重要意義已不言而喻。但如何將這些技術(shù)突破落到實(shí)處,真正為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展賦能,仍需要產(chǎn)學(xué)研的通力合作。
對(duì)此,該科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示,他們將進(jìn)一步開展高性能鈦合金板箔材的中試驗(yàn)證和工程化應(yīng)用,并在重慶三航新材料技術(shù)研究院實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化培育與孵化,最終實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。這既體現(xiàn)了他們對(duì)自主創(chuàng)新成果的高度重視,也彰顯了他們推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化的決心和信心。
我們相信,在各方共同的努力下,這些創(chuàng)新性合金材料必將走向產(chǎn)業(yè)化,廣泛應(yīng)用于航天航空、電子通訊、新能源等重要領(lǐng)域,不僅為相關(guān)行業(yè)帶來技術(shù)升級(jí),同時(shí)也將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。這無疑將為我國在先進(jìn)金屬材料領(lǐng)域贏得更大的國際話語權(quán)和競爭優(yōu)勢,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展注入新的動(dòng)能。
總之,這些高溫高強(qiáng)合金的突破性研發(fā)成果,無疑標(biāo)志著我國金屬材料科技創(chuàng)新邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。相信在不久的將來,更多類似的創(chuàng)新成果必將不斷問世,為我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)注入強(qiáng)勁動(dòng)力,為建設(shè)制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)應(yīng)有力量。
鈦箔材的用途都有哪些？
航空航天領(lǐng)域
鈦箔材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛：鈦箔的超低噪聲特性、質(zhì)量輕量、外殼厚度薄、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定、可靠的電子導(dǎo)體特性和良好的耐候性等特點(diǎn)，使其成為飛機(jī)和航天器等的重要材料。研究表明，鈦箔材料可用于制造飛機(jī)機(jī)翼表面覆蓋層，以防止飛機(jī)與大氣摩擦，減少飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和加大空氣動(dòng)力學(xué)效率，改善飛行性能。此外，鈦箔材料也可用于制造航天器的屏蔽罩，可降低太陽的輻射，并減少宇宙射線的傷害。
電子信息領(lǐng)域
鈦箔片材料的特性顯著，可廣泛應(yīng)用于電子信息行業(yè)。它可以用來制造精密的加工裝備，以防止磁性干擾，同時(shí)保護(hù)電子行業(yè)精密設(shè)備免受外界磁場的影響，提高微米尺度的加工精度。此外，鈦箔材料也可提高電腦散熱性能，因?yàn)殁伈哂袠O高的電子導(dǎo)電性能，可以將過熱轉(zhuǎn)移到散熱器上，保護(hù)電腦部件免受溫度損傷。
在新型手機(jī)折疊屏領(lǐng)域,TC4合金便可憑借其出色的強(qiáng)度、剛度和耐高溫性能,為柔性屏幕提供更可靠的支撐。
新能源發(fā)電領(lǐng)域
在新能源發(fā)電領(lǐng)域，鈦箔具有良好的耐腐蝕和電離輻射抗性，抗拉強(qiáng)度和延展率高，且具有較好的電子傳導(dǎo)性能，可用于制造太陽電池組件的外殼，以保護(hù)其免受一系列外界環(huán)境污染。此外，在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，鈦箔也被廣泛用于制造風(fēng)機(jī)殼體，可抵抗惡劣的環(huán)境條件（包括潮濕、風(fēng)吹雨打等），增強(qiáng)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，并有效地保護(hù)人們的環(huán)境。
如在氫燃料電池領(lǐng)域,Ti2AlNb合金作為雙極板材料,不僅能提高整個(gè)電池系統(tǒng)的耐高溫性能,還可顯著增強(qiáng)其抗腐蝕能力,大幅提升電池的使用壽命。
建筑行業(yè)
建筑上的鈦箔材料也是非常受歡迎的。鈦箔材料可以用于制造建筑材料，例如窗戶、門、隔熱、隔火、隔音等，可以給房屋提供更高層次的保護(hù)，保護(hù)房屋不受環(huán)境污染、熱量損失和噪聲干擾。此外，鈦箔材料還可以制造屋面覆蓋物，在金屬屋面上制作裝飾元素，以消除熱橋效應(yīng)，提高屋面的散熱效果。
可以說,高性能鈦合金材料正在以前所未有的方式,重塑著各行業(yè)的發(fā)展格局。它們不僅能滿足航天航空等高端領(lǐng)域?qū)p量化和耐高溫性能的苛刻需求,還能為電子消費(fèi)、新能源等領(lǐng)域帶來全新的可能。隨著技術(shù)的不斷突破和應(yīng)用范圍的持續(xù)拓展,相信這些創(chuàng)新成果必將成為未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要基石。
正如這支科研團(tuán)隊(duì)所期望的那樣,通過持續(xù)的創(chuàng)新和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,他們必將為我國先進(jìn)金屬材料的發(fā)展開辟更加廣闊的前景。相信在不久的將來,我們將看到更多類似的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),助力各行業(yè)邁向更高質(zhì)量、更智能化的發(fā)展。這不僅意味著我國金屬材料科技水平的全面提升,也必將為國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)注入持久動(dòng)力,為建設(shè)制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)應(yīng)有力量。
文章來源： 華龍網(wǎng)，九月，寶雞五鑫正源有色金屬材料有限公司
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_551254.html
來源：賢集網(wǎng)
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在金屬材料發(fā)展的道路上,人類一直在不斷探索和創(chuàng)新。高溫高強(qiáng)合金無疑是這一領(lǐng)域的佼佼者,它不僅可以滿足航天飛行器等高端裝備對(duì)材料性能的苛刻要求,還能延伸應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,為我們的生活帶來更多便利和創(chuàng)新可能。
讓航天飛行器“身輕如燕”“百毒不侵”
為何要研究這項(xiàng)新品？在復(fù)雜惡劣的飛行環(huán)境中,航天飛行器必須兼具輕量化和抗高溫抗腐蝕等優(yōu)異性能，在復(fù)雜的環(huán)境中飛行，要求航天飛行器既要“身輕如燕”還要“百毒不侵”。這對(duì)材料提出了極高的要求。傳統(tǒng)的鈦合金板箔材雖然在航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但已無法完全滿足最新一代飛行器的需求。
面對(duì)新需求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過突破控溫控軋等關(guān)鍵技術(shù)，大幅優(yōu)化工藝流程、改善其組織性能，提升制造水平，成功研制出強(qiáng)度更高、厚度更薄、高溫服役性能更優(yōu)的鈦合金板箔材——TC4合金和Ti2AlNb合金，填補(bǔ)了國內(nèi)0.08—0.5毫米厚度范圍的高溫高強(qiáng)鈦基合金板箔材產(chǎn)品空白。
據(jù)介紹，TC4合金和Ti2AlNb合金分別是在350℃—500℃和500℃—750℃服役的高溫高強(qiáng)鈦合金，具有更高的強(qiáng)度和剛度、更優(yōu)良的耐熱以及更好的抗腐蝕性和疲勞性能。將它們研制為板箔材，可提升航天飛行器結(jié)構(gòu)件的比強(qiáng)度和耐熱性能，改善飛行器綜合性能，為新一代前沿飛行器提供材料基礎(chǔ)保障。
其中，高溫高強(qiáng)TC4鈦合金板箔材產(chǎn)品除了可滿足航天飛行器對(duì)高溫高應(yīng)力環(huán)境的服役需求，還可應(yīng)用于宇航電子部件包覆材料、手機(jī)折疊屏以及氫燃料電池雙極板等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
而高溫鈦基金屬間化合物Ti2AlNb合金板箔材產(chǎn)品，還能應(yīng)用在新型航天飛行器的研制，可以將航空航天飛行器蒙皮、舵翼等關(guān)重件使用溫度從現(xiàn)有的600℃提高至850℃—900℃，這不僅大幅提升了飛行器的性能,同時(shí)也大大降低了制造成本,具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。
拓展產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化
以上這些創(chuàng)新成果的重要意義已不言而喻。但如何將這些技術(shù)突破落到實(shí)處,真正為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展賦能,仍需要產(chǎn)學(xué)研的通力合作。
對(duì)此,該科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示,他們將進(jìn)一步開展高性能鈦合金板箔材的中試驗(yàn)證和工程化應(yīng)用,并在重慶三航新材料技術(shù)研究院實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化培育與孵化,最終實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。這既體現(xiàn)了他們對(duì)自主創(chuàng)新成果的高度重視,也彰顯了他們推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化的決心和信心。
我們相信,在各方共同的努力下,這些創(chuàng)新性合金材料必將走向產(chǎn)業(yè)化,廣泛應(yīng)用于航天航空、電子通訊、新能源等重要領(lǐng)域,不僅為相關(guān)行業(yè)帶來技術(shù)升級(jí),同時(shí)也將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。這無疑將為我國在先進(jìn)金屬材料領(lǐng)域贏得更大的國際話語權(quán)和競爭優(yōu)勢,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展注入新的動(dòng)能。
總之,這些高溫高強(qiáng)合金的突破性研發(fā)成果,無疑標(biāo)志著我國金屬材料科技創(chuàng)新邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。相信在不久的將來,更多類似的創(chuàng)新成果必將不斷問世,為我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)注入強(qiáng)勁動(dòng)力,為建設(shè)制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)應(yīng)有力量。
鈦箔材的用途都有哪些？
航空航天領(lǐng)域
鈦箔材料在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛：鈦箔的超低噪聲特性、質(zhì)量輕量、外殼厚度薄、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定、可靠的電子導(dǎo)體特性和良好的耐候性等特點(diǎn)，使其成為飛機(jī)和航天器等的重要材料。研究表明，鈦箔材料可用于制造飛機(jī)機(jī)翼表面覆蓋層，以防止飛機(jī)與大氣摩擦，減少飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和加大空氣動(dòng)力學(xué)效率，改善飛行性能。此外，鈦箔材料也可用于制造航天器的屏蔽罩，可降低太陽的輻射，并減少宇宙射線的傷害。
電子信息領(lǐng)域
鈦箔片材料的特性顯著，可廣泛應(yīng)用于電子信息行業(yè)。它可以用來制造精密的加工裝備，以防止磁性干擾，同時(shí)保護(hù)電子行業(yè)精密設(shè)備免受外界磁場的影響，提高微米尺度的加工精度。此外，鈦箔材料也可提高電腦散熱性能，因?yàn)殁伈哂袠O高的電子導(dǎo)電性能，可以將過熱轉(zhuǎn)移到散熱器上，保護(hù)電腦部件免受溫度損傷。
在新型手機(jī)折疊屏領(lǐng)域,TC4合金便可憑借其出色的強(qiáng)度、剛度和耐高溫性能,為柔性屏幕提供更可靠的支撐。
新能源發(fā)電領(lǐng)域
在新能源發(fā)電領(lǐng)域，鈦箔具有良好的耐腐蝕和電離輻射抗性，抗拉強(qiáng)度和延展率高，且具有較好的電子傳導(dǎo)性能，可用于制造太陽電池組件的外殼，以保護(hù)其免受一系列外界環(huán)境污染。此外，在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，鈦箔也被廣泛用于制造風(fēng)機(jī)殼體，可抵抗惡劣的環(huán)境條件（包括潮濕、風(fēng)吹雨打等），增強(qiáng)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，并有效地保護(hù)人們的環(huán)境。
如在氫燃料電池領(lǐng)域,Ti2AlNb合金作為雙極板材料,不僅能提高整個(gè)電池系統(tǒng)的耐高溫性能,還可顯著增強(qiáng)其抗腐蝕能力,大幅提升電池的使用壽命。
建筑行業(yè)
建筑上的鈦箔材料也是非常受歡迎的。鈦箔材料可以用于制造建筑材料，例如窗戶、門、隔熱、隔火、隔音等，可以給房屋提供更高層次的保護(hù)，保護(hù)房屋不受環(huán)境污染、熱量損失和噪聲干擾。此外，鈦箔材料還可以制造屋面覆蓋物，在金屬屋面上制作裝飾元素，以消除熱橋效應(yīng)，提高屋面的散熱效果。
可以說,高性能鈦合金材料正在以前所未有的方式,重塑著各行業(yè)的發(fā)展格局。它們不僅能滿足航天航空等高端領(lǐng)域?qū)p量化和耐高溫性能的苛刻需求,還能為電子消費(fèi)、新能源等領(lǐng)域帶來全新的可能。隨著技術(shù)的不斷突破和應(yīng)用范圍的持續(xù)拓展,相信這些創(chuàng)新成果必將成為未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要基石。
正如這支科研團(tuán)隊(duì)所期望的那樣,通過持續(xù)的創(chuàng)新和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,他們必將為我國先進(jìn)金屬材料的發(fā)展開辟更加廣闊的前景。相信在不久的將來,我們將看到更多類似的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),助力各行業(yè)邁向更高質(zhì)量、更智能化的發(fā)展。這不僅意味著我國金屬材料科技水平的全面提升,也必將為國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)注入持久動(dòng)力,為建設(shè)制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)應(yīng)有力量。
文章來源： 華龍網(wǎng)，九月，寶雞五鑫正源有色金屬材料有限公司
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