تطبيقات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم
على الرغم من وفرة احتياطيات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، إلا أن أسعارها مرتفعة للغاية. وذلك لأن التيتانيوم لديه تفاعل كيميائي منخفض عند درجات حرارة عالية، كما أن تكنولوجيا الصهر وبيئة التشغيل الخاصة به تتطلب جهدًا كبيرًا. ويجب صهره تحت درجات حرارة عالية- وظروف فراغ، حيث تصل درجات الحرارة غالبًا إلى ما يزيد عن 800 درجة. بالمقارنة مع صهر الفولاذ، فهو أكثر صعوبة بكثير. ولذلك، عندما يتم ذكر سبائك التيتانيوم، يعتقد الناس أنها مواد معدنية عالية الجودة- ذات إنتاج منخفض وأسعار مرتفعة، ونادرًا ما يتم تطبيقها.
في الوقت الحاضر، نظرًا للخصائص الممتازة لسبائك التيتانيوم مثل وزنها الخفيف وقوتها العالية ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية، يتم استخدام مواد التيتانيوم وسبائك التيتانيوم على نطاق واسع في تصنيع الأسلحة المتقدمة والمعدات الوطنية الرئيسية في مختلف البلدان. وهي مناسبة بشكل خاص للتطبيق في مجال الطيران. أمثلة على مجالات التطبيق هي كما يلي:
مجال الهندسة الكيميائية
صناعة رماد الصودا
إن ظهور ثلاجات التيتانيوم في صناعة رماد الصودا يمكن أن يحل بشكل فعال مشكلة جودة غاز الكلور المتدنية الناجمة عن عملية التبريد التقليدية غير المعقولة. وفي الوقت نفسه، أدى هذا إلى تغيير مشهد إنتاج صناعة الكلور-القلويات. يمكن أن تستمر ثلاجات سبائك التيتانيوم المستخدمة لمدة تصل إلى 20 عامًا.
2. صناعة الملح
إن عملية صنع الملح-الأكثر تقدمًا حاليًا هي عملية صنع الملح بالتفريغ-. ومع ذلك، فإن درجة الحرارة العالية-المحلول الملحي المركز الناتج أثناء هذه العملية يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة لهياكل الفولاذ الكربوني وتؤدي إلى تسرب المعدات. يمكن أن يؤدي استخدام الهياكل المركبة المصنوعة من فولاذ التيتانيوم في غرفة التسخين وغرفة التبخر إلى منع رواسب الملح بشكل فعال، وتحسين جودة صنع الملح-، وفي نفس الوقت تقليل تآكل المحلول الملحي عالي التركيز- على جدران الأنبوب أثناء التبخر، وبالتالي إطالة دورة الصيانة.
مجال الطيران
صناعة الطيران
ينقسم تطبيق سبائك التيتانيوم في الطيران إلى سبائك التيتانيوم الهيكلية للطائرات وسبائك التيتانيوم الهيكلية للمحرك. تشتمل أجزاء التطبيق الرئيسية للمكونات الهيكلية لسبائك التيتانيوم في الطائرات على مكونات معدات الهبوط، والإطارات، والعوارض، وجلود جسم الطائرة، وأغطية الدرع الحراري، وما إلى ذلك. تستخدم طائرة Il-76 الروسية سبائك تيتانيوم BT22 عالية القوة- لتصنيع المكونات الرئيسية مثل معدات الهبوط وعوارض التحميل-؛ العارضة العرضية الرئيسية لناقل حركة الهبوط لطائرة Boeing 747 مصنوعة من Ti-6Al-4V، بطول 6.20 متر، وعرض 0.95 متر، وكتلة 1545 كجم؛ يتم استخدام سبائك التيتانيوم عالية القوة والمتانة Ti-62222S في الجزء الرئيسي من محور الدوران الأفقي للطائرة C-17. فيما يتعلق بمحركات الطيران، يتم استخدام سبائك التيتانيوم في أقراص الضاغط، والشفرات، وأنابيب الأسطوانة، ودوارات الضاغط عالي الضغط، وأغلفة الضاغط. تتم حماية الحافة الأمامية وطرف شفرات المروحة لمحرك Boeing 747-8GENX بواسطة أغطية من سبائك التيتانيوم، وتم إجراء ثلاث عمليات استبدال فقط خلال فترة خدمة مدتها 10 سنوات.
2. صناعة الطيران
ظروف عمل المركبات الفضائية قاسية للغاية. إلى جانب الحاجة إلى خبرة فنية رائعة في التصميم الهيكلي للمواد، فإن الخصائص والوظائف الممتازة للمواد نفسها تعتبر أيضًا أمرًا بالغ الأهمية. ولذلك، تبرز سبائك التيتانيوم بين المواد المختلفة. في مجال معدات الطيران، في برنامج أبولو للولايات المتحدة في الستينيات، تم تصنيع المقصورة المزدوجة وأجنحة وأضلاع المقصورة المختومة للمركبة الفضائية من Ti-5Al-2.5Sn، وكانت البطانات مصنوعة من التيتانيوم النقي؛ أنتجت شركة MT Aerospace الألمانية -سبائك Ti-15V-3Cr عالية القوة لخزان نظام الدفع وطبقتها على المنصة العملاقة للقمر الصناعي الأوروبي للاتصالات Alpha؛ لدى روسيا العديد من الأمثلة التطبيقية لسبائك التيتانيوم في هندسة الطيران. على سبيل المثال، استخدمت مركبة الإطلاق Energia قطعة تزوير وتزوير واسعة النطاق من سبائك التيتانيوم BT23 بوزن 3.5 طن، كما تم استخدام سبائك التيتانيوم أيضًا في خزان الوقود لمحركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل، وخزانات تخزين السوائل المبردة، ودافع مضخات توصيل الهيدروجين السائل، وما إلى ذلك.
وبالمثل، في التطور السريع لهندسة الطيران المحلية، كما تم تطبيق سبائك التيتانيوم على نطاق واسع. من القمر الصناعي Dongfang رقم 1 في عام 1970 إلى سلسلة المركبات الفضائية الحالية Shenzhou، ومسبارات Chang'e، وما إلى ذلك، تم استخدام سبائك التيتانيوم. بالإضافة إلى ذلك، تم تطبيق أسطوانات الغاز-من سبائك التيتانيوم TA7ELI ذات درجة الحرارة المنخفضة والتي طورتها الصين للاستخدام في بيئات الهيدروجين السائل على سلسلة Long March من مركبات الإطلاق. استخدم معهد هاربين للتكنولوجيا سبائك التيتانيوم TC4 لتصنيع حواف المركبات القمرية. علاوة على ذلك، استخدمت الصين أيضًا سبائك التيتانيوم عالية القوة مثل BT20 لتصنيع مكونات مثل أغلفة المحركات وفوهات الصواريخ.
مجال بناء السفن البحرية
http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-الداخلية-البرقوق-زهر-m6-x-65.htmlيُستخدم التيتانيوم وسبائك التيتانيوم على نطاق واسع في الغواصات النووية، والغواصات في أعماق البحار-، وسفن تكسير الجليد بالطاقة الذرية-، والسفن المائية، والحوامات، وكاسحات الألغام، بالإضافة إلى محركات الدفع الدافعة، والهوائيات ذات الشكل السوطي-، وخطوط أنابيب مياه البحر، والمكثفات، والمبادلات الحرارية، والأجهزة الصوتية، ومعدات مكافحة الحرائق-. على سبيل المثال، تم تجهيز الغواصة الأمريكية في أعماق البحار-"Sea Cliff" بكبائن مراقبة وكبائن تحكم من التيتانيوم، ويمكن أن يصل عمق الغوص فيها إلى 6100 متر. قامت الشركة اليابانية Tokuyama Titanium وFuginai Shipbuilding بشكل مشترك ببناء القارب السريع "Moriishi Sky II" المصنوع بالكامل من التيتانيوم، والذي كان يحظى بشعبية كبيرة في الولايات المتحدة لفترة من الوقت. تستخدم أول غواصة مأهولة مصممة بشكل مستقل ومتكاملة في الصين "Jiaolong" أيضًا سبائك التيتانيوم. يغطي نطاق عمل Jiaolong 99.8% من مساحة المحيط العالمية.
