中國粉體網(wǎng)訊 中國坐擁全球儲量第一的鈦資源，如何將這一“寶藏金屬”轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)業(yè)，正成為新材料領(lǐng)域最熱門的議題之一！鈦及鈦合金憑借“比鋼輕、比鋁硬、耐腐蝕、生物相容”的卓越性能，早已不僅是航空航天的“貴族材料”，更在醫(yī)療植入、新能源汽車、高端體育器材等領(lǐng)域掀起應(yīng)用狂潮。隨著低空經(jīng)濟的崛起，一場“鈦”金屬的產(chǎn)業(yè)革命正在加速到來！
鈦合金性能優(yōu)勢巨大
高強度特性
鈦合金的密度大約為4.51g/cm3，大約僅為鋼的60%。盡管純鈦的密度與普通鋼相近，但某些高強度鈦合金的強度卻超越了許多合金結(jié)構(gòu)鋼。
出色的抗蝕性
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中表現(xiàn)出卓越的抗蝕性，遠勝于不銹鋼。它對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕具有極強的抵抗力，同時也能有效抵御堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等的腐蝕。
優(yōu)良的低溫性能
鈦合金在低溫和超低溫環(huán)境下仍能保持其良好的力學性能。例如，間隙元素極低的TA7鈦合金，在-253℃下仍能保持一定的塑性，使其成為重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。
低空產(chǎn)業(yè)崛起，鈦合金扮演關(guān)鍵角色
飛行汽車
飛行汽車在制造上主要涉及的金屬材料包括釹鐵硼、鎂合金以及鈦合金。傳統(tǒng)汽車緊固件通常使用鋼材原材料，飛行汽車的結(jié)構(gòu)安全需求高，其對緊固連接系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求要高于傳統(tǒng)航空飛機以及汽車，通常使用鈦合金制造機體緊固件。
飛行汽車的制造過程中，鈦合金還廣泛應(yīng)用于其他關(guān)鍵部位，如發(fā)動機支架、起落架等。這些部件對材料的強度、剛性和耐腐蝕性都有極高要求，而鈦合金正是滿足這些要求的理想選擇。此前，鉑力特就使用鈦合金+3D打印的技術(shù)配合小鵬匯天的飛行汽車研發(fā)。
小鵬匯天的卡鉗支架 來源：鉑力特官網(wǎng)
光大證券結(jié)合各金屬材料的單耗數(shù)據(jù)及其全球供應(yīng)量數(shù)據(jù)，計算并比較了1萬輛飛行汽車對各金屬材料的需求量占其總供應(yīng)比重，結(jié)果為鈦合金（0.27%）>釹鐵硼（0.04%）>鎂合金（0.02%），鈦合金需求占比遠高于釹鐵硼和鎂合金。這一數(shù)據(jù)充分說明了鈦合金在飛行汽車制造中的重要地位。
無人機
機身結(jié)構(gòu)：鈦合金的輕量化特性使得其成為無人機機身結(jié)構(gòu)的理想材料。采用鈦合金制造的無人機機身能夠顯著減輕重量，提高飛行效率和續(xù)航能力。例如，大疆Phantom 4 Advanced無人機采用了鈦合金機身結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)材料，其重量和飛行效率都有顯著提升。
大疆Phantom 4 Advanced無人機 來源：大疆官網(wǎng)
螺旋槳：鈦合金螺旋槳具有輕量化、高強度和耐腐蝕等優(yōu)點，能夠提高無人機的性能表現(xiàn)。例如，由澳大利亞CSIRO scope公司與墨爾本大學的學生聯(lián)合生產(chǎn)的螺旋槳用于制造叢林滅火無人機。不僅滿足了輕量化需求，同時提高了飛行穩(wěn)定性和操控性。
鈦合金制作的螺旋槳 來源：思泰達材料
鈦合金在低空經(jīng)濟的市場前景展望
需求增長
隨著低空經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，飛行汽車、無人機等低空交通工具的需求將持續(xù)增長。這將帶動對鈦合金等高性能材料的需求增長。根據(jù)光大證券的研報預(yù)測，到2050年，全球?qū)⒂薪?6萬臺飛行汽車投入使用。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同
鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈將實現(xiàn)更加緊密的協(xié)同合作。從原材料開采、冶煉到加工制造、應(yīng)用開發(fā)等各個環(huán)節(jié)將形成更加完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系。這將有助于提升鈦合金產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。
鈦合金作為低空經(jīng)濟中的關(guān)鍵材料，將在未來發(fā)揮更加重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進步和市場的不斷擴大，鈦合金將在飛行汽車、無人機等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，為低空經(jīng)濟的繁榮發(fā)展做出重要貢獻。
參考來源：
沈潔.易加工髙強鈦合金成分設(shè)計與組織性能調(diào)控
小鵬汽車、亞洲新材、思泰達材料、大疆無人機、鉑力特官網(wǎng)
光大證券
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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