❶ 飛機的發動機是用什麼材料做成的
這個我只能大概的回答一下,發動機可以分為:冷端和熱端。即冷端——燃燒室之前,熱端——燃燒室之後(包括燃燒室)。
冷端這要是一些鋁合金,有些先進發動機的高壓壓氣機葉片和風扇是鈦合金的;熱端都是一些高溫合金,阻燃合金等,比如鎳基高溫合金、陶瓷基高溫合金等。
另外,發動機的附件齒輪箱好多是用鈦合金鑄造的。
❷ 中國航空發動機材料獲重大突破,新材料是什麼樣的有何好處
新材料,是相對於傳統材料而言,主要是指具有優異性能的結構材料和具有特殊性能的功能材料。這種材料通常是新發展起來的,或者是正在發展的材料。這里的結構材料,主要是指在強度、韌性、硬度、彈性等方面優於傳統材料,比如非晶態合金。這里具有特殊性能的功能材料,主要是指具有某些特殊的物理性能,比如精細陶瓷和光纖。
我們研究新材料的目的,就是為了改善傳統材料中存在的不足,或者是現有材料不能實現的性能。這是我們所有材料研究者的共同願望。
❸ 鈦合金為什麼能成為航空航天的主流金屬用材
鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性,是一種輕質高強度耐蝕結構材料,在武器裝備中具有廣泛應用前景,並已經廣泛應用於航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建築、體育用品等領域。
作為飛機機體結構和飛機發動機的主要結構材料之一,鈦合金的應用水平是衡量飛機選材先進程度的重要標志之一,是影響飛機戰術性能的一個重要方面。在國外第三代戰斗機上,鈦合金用量占機體結構重量比為20%~25%,在第四代戰斗機F-22(EMD)上已高達41%,其應用呈大幅度上升趨勢。航空發動機的用鈦量也在逐步增加,國外先進航空發動機的鈦用量已達30%左右,例如V2500發動機的鈦用量就高達31%,第四代發動機F119的鈦合金用量為40%。在民用飛機方面,鈦合金用量也在逐步增長,A380用鈦占總重量的10%,單機用鈦材約60噸(圖1)。空中客車的鈦用量已從第三代A320的4.5%增至第四代A340的6%,而即將問世的A350客機的鈦用量進一步提高至15%。
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❹ 鈦合金的主要用途是什麼
1、航空航天領域用鈦大國集中在西方國家,尤其是美國,60%的鈦材都應用到這個領域。亞洲國家,日本和中國在此領域中鈦的投入量均在10%左右。但是近年來隨著亞洲航空航天的飛速發展,鈦在航空航天領域的消費量將會隨之增長。從全球角度來看,航空業對鈦市場起著決定性的作用,從歷史上看,鈦行業大的周期輪回都和航空業的冷暖密切相關。
2、民用飛機
(1)減輕結構重量、提高結構效率
(2)符合高溫部位的使用要求
(3)符合與復合材料結構相匹配的要求
(4)符合高抗蝕性和長壽命的要求
3、軍事飛機
軍用武器的開發與采購不斷向著輕便、靈活方向發展,為了滿足戰斗機對戰斗性能要求,除了採用先進的設計技術外,還必須採用額性能優良的材料以及先進的工藝製造技術。大量選用鈦合金、提高先進鈦合金應用水平就是重要措施之一。
自20世紀60年代以來,國外軍用飛機的鈦量逐年增加,當前歐美設計的各種先進軍用戰斗機和轟炸機中鈦合金用量已經穩定在20%以上,並且新機型的用鈦量佔比正在大幅提升。
4、汽車
降低燃油消耗、減少有害廢棄物(CO2、NOX 等)排放已經成為汽車行業技術進步的主要動力和方向之一。研究表明,輕量化是實現節省燃料、減少污染的有效措施。汽車的質量每降低10%,燃料消耗可節省8%-10%,廢氣排放可減少10%。
在駕駛方面,汽車輕量化後加速性能提高,車輛控制穩定性、噪音、振動方面也都有改善。從碰撞安全性考慮,汽車輕量化後,碰撞時慣性小,制動距離減少。
汽車輕量化的首選途徑就是用高比強度的輕質材料,如鋁、鎂、鈦等替代傳統的汽車材料(鋼鐵)。2009年全球汽車用鈦量已達3000噸。鈦在賽車上的應用已有許多年的歷史目前賽車幾乎都使用了鈦材,日本汽車用鈦已超過600噸,隨著全球汽車工業的發展,汽車用鈦還在快速增加。
5、醫療行業
鈦在醫療領域有著廣泛的應用。鈦與人體骨骼接近,對人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用。人體植入物是與人的生命和健康密切相關的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較,使用鈦及鈦合金的優勢主要有以下幾點:
1 質輕;2 彈性模量低;3無磁性;4 無毒性;5 抗腐蝕性;6 強度高、韌性好。
外科植入物中的鈦合金用量正以每年5%-7%的速度增長。採用鈦及鈦合金製造的股骨頭、髖關節、肱骨、顱骨、膝關節、肘關節、肩關節、掌指關節、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾板、假體、緊固螺釘等上百種金屬件移植到人體中,取得了良好的效果,被醫學界給予了很高的評價。
6、化工行業
鈦具有優良的耐腐蝕性能、力學性能和工藝性能,被廣泛應用於國民經濟許多部門。特別是在化工生產中,用鈦代替不銹鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料。這對增加產量,提高產品質量,延長設備使用壽命,減少消耗,降低能耗,降低成本,防止污染,改善勞動條件和提高勞動生產率等方面都有十分重要的意義。
7、海洋工程
隨著科學技術的發展和陸地資源日趨枯竭,人類開發利用海洋已經提到日程上來了。鈦對於海水有優異的耐蝕性能,大量運用於海水淡化、艦船、海洋熱能開發和海底資源開采等領域。
8、日常生活
鈦在日常生活中的應用非常廣泛,可謂無處不在,例如高爾夫球頭、自行車車架、網球拍、輪椅、眼鏡架等都會應用到鈦。
鈦以其輕質、強度高的特性在體育用品中的應用,從最早的網球拍、羽毛球拍逐步擴展到了高爾夫球頭、球桿以及賽車等。
2008年我國體育休閑占總消費量的13%,其中僅高爾夫球頭和球桿的用鈦量就超過了1000噸。鈦合金做成的自行車車架也頗受歡迎,目前有近50價公司生產鈦自行車,美國早已是最大的鈦自行車生產商和消費國。
鈦輕質的特點也應用到眼鏡架中,而且鈦又不易與皮膚發生過敏,並且鈦表面經陽極處理可有絢麗色彩,因此從20世紀80年代初就開始應用於鏡架中。
(4)發動機葉片為什麼要用鈦合金擴展閱讀
鈦被認為是一種稀有金屬,這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富,在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。
從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用於製造煙幕作空中掩護)及三氯化鈦(TiCl3)(用於催化聚丙烯的生產)。
❺ 請問鈦合金有哪些主要用途
鈦合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差,生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要,使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。目前世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用於製作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產貯氫材料和形狀記憶合金等。
中國於1956年開始鈦和鈦合金研究;60年代中期開始鈦材的工業化生產並研製成TB2合金。鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料,比重、強度和使用溫度介於鋁和鋼之間,但比強度高並具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作後機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代開始鈦合金的使用部位從後機身移向中機身、部分地代替結構鋼製造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構件。鈦合金在軍用飛機中的用量迅速增加,達到飛機結構重量的20%~25%。70年代起,民用機開始大量使用鈦合金,如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。
❻ 飛機外殼和噴氣發動機為什麼要用鎳鈦合金材料
飛機上用這種材料,
是因為這種材料非常的硬,
而且質量又很輕,非常適用。
❼ 飛機發動機最難造的葉片,究竟是什麼材料做的
葉片是一類典型的自由曲面零件,加工這類零件時都有一個特點:薄,加工時易變形,並且材質通常為不銹鋼、蒙乃爾合金、INCONEL、鈦和鎳為基礎的難加工合金材料,更增添了加工的困難度,同時對加工工藝與加工用的刀具提出了更高的要求。
❽ 應用於航空發動機,鈦鋁合金相比鎳基合金有哪些優點
發動機噴出的東西越多,產生推力的速度就越快,但燃料和炸葯的爆炸速度已經接近分子間信息傳遞的理論極限。如果基礎物理沒有突破,那麼為了提高推力,只能拚命往發動機里加更多的燃料。燃油多了,空氣就不夠燃燒了,只好裝「排氣扇」。這是發動機的基本原理:壓縮更多的空氣燃燒更多的燃料。
GE使用的4822合金並不完美,室溫拉伸塑性小於2%。雖然優於其他金屬間化合物,但與鎳基合金相比還是太脆。所以GE已經將其應用到環境溫度和風險系數最低的末端二級葉片上,這樣即使斷裂也不會造成整架飛機失控。
當然,美國人這樣做不是為了炫耀,而是要注意鈦鋁合金的密度只有鎳基合金的一半。在以克為單位的飛機發動機上,GE將單個發動機的重量減輕了200磅左右,成為當時航空和材料領域轟動性的進步。