چرا صنایع هوایی و نظامی به فلز تیتانیوم بسیار وابسته اند؟
تولید کنندگان تجاری از سال ۱۹۴۷ درحالیکه هر سال تنها دو تن از این فلز تولید میشد، از تیتانیوم استفاده می کردند. با استفاده از نسبت سختی به وزن برتر تیتانیوم همراه با خواص ضد خوردگی آن، دولتها، از سال ۱۹۵۳ تولید تیتانیم را به سالانه ۲۰۰۰۰۰۰۰ پوند رساندند . امروزه صنعت هوافضا ۷۳ درصد از تیتانیوم مورد استفاده در ایالات متحده را دارد، اما صنایع نظامی نیز به طور فزایندهای از تیتانیوم برای برنامههای سخت افزاری پیشرفته خود استفاده میکنند. تولیدکنندگان نظامی و هوافضا استانداردهای با کارایی بالا را برای محصولات خود تنظیم می کنند که با اولویتهای مهمی مواجه هستند و باید از قدرت و استحکام فوق العاده برخوردار باشند. چالش هایی که این برنامه ها در طول عمر عملیاتی خود بوجود می آورند، نیازمند طیف وسیعی از فلزات و آلیاژهای با کیفیت بالا هستند، از جمله:
فولاد ضد زنگ: این فلز مقاوم در برابر خوردگی در شرایط مرطوب است و بخش مهمی از کیتهای ظروف، لوله گاز اسلحه گرم، و موارد دیگر را تشکیل می دهد. فولاد ضد زنگ در انواع درجهبندیها، از جمله مغناطیسی و غیر مغناطیسی وجود دارد.
فولاد کربن: این فولاد دارای حداقل ناخالصی درکنار آلیاژ های نیکل، کروم، مولیبدن، کبالت و تمام عناصر دیگر است. اگرچه فولاد کربن در شرایط بدون مراقبت خرد میشود، تطبیقپذیری و استحکام فوقالعاده در عملیات حرارتی دراد، اما در برنامههای کاربردی بخشهای نظامی و هوافضا، کاربرد دارد.
آلیاژهای نیکل: این آلیاژ ها مقاومت الکتریکی و مغناطیسی و انعطاف پذیری حرارتی کمتری دارند. این ویژگیها آلیاژهای نیکل را بخش ضروریای از موتورهای توربو هواپیما و سیستمهای انرژی هستهای و در زیردریاییها و حامل های هواپیما می سازد.
تیتانیوم: استفاده از تیتانیوم به طور موفقیتآمیز باعث رفع بسیاری از مشکلات مهندسی می شود. تیتانیوم همان سختی فولاد را دارد، اما سبکتر از فولاد است. وزن تیتانیوم به سبکی آلومینیوم است و سختی آن دوبرابر آلومینیوم است. علاوه بر این، تیتانیوم یکی از بالاترین نسبت های سختی به وزن در میان تمام فلزات را ارائه می دهد. عملکرد استثنایی آن در دمای بالا و همچنین مقاومت خوردگی بالای آن، خصوصیت مهمی برای تعدادی از کاربردها است.
علاوه بر این، امکان ساخت قطعات تسمه محافظ تیتانیومی و همچنین عناصر ساختاری قابل اعتماد را فراهم میکند. تیتانیوم همچنین دارای ویژگیهای عالی گالوانیکی، حرارتی و سازگاری رسانایی است، و دری را برای استفاده بیشتر در کامپوزیتهای کربنی برای سخت افزارهای نظامی و هوافضا باز می کند.
