Stav aplikace a předpovědi užití hliníkových slitin v letectví

Stav aplikace

• Široké využití v kritických součástech: Hliníkové slitiny, se svými vynikajícími mechanickými vlastnostmi, nízkou hustotou a dobrým opracovatelnostním potenciálem, jsou široce používány v letectví. V leteckém průmyslu se používají při výrobě konstrukčních součástí, jako jsou trup letadla, křídla, spoje a přistávací podvozek. V kosmickém průmyslu se používají v kritických součástech, jako jsou raketové pohonové motory, komora spalování kapalného kyslíku, pohonové systémy a konstrukční součásti.

• Hlavní slitiny: Slitiny hliníku řady 2000 a 7000 jsou nejčastěji používány v letectví. Slitiny hliníku řady 2000, které se hlavně skládají z hliníku, mědi a hořečku, mají vynikající odolnost proti teplu a jsou vhodné pro výrobu součástí odolných vysokému teplotnímu namáhání v letectví, jako jsou teplotně odolné díly pracující v rozmezí teplot 150°C až 250°C, teplotně odolné spoustovatelné konstrukční součásti a kovánky. Slitiny hliníku řady 7000, které se hlavně skládají z hliníku, zinku, hořečku a mědi, lze posilnit pomocí tepelného zpracování. Jejich vynikající obráběnost, odolnost proti korozi a vysoká tvrdnost je činí hlavním konstrukčním materiálem v letectví. Například horní kryty křídel a struny křídel letadla Boeing 777 jsou vyrobeny ze slitin hliníku řady 7000.

• Technologická inovace pohání modernizaci aplikací: S neustálým technologickým pokrokem vznikají nové typy hliníkových slitin a zpracovávacích technologií. Například tým profesora He Cuniána z Tianjin University vyvinul oxidově disperzně posilovanou hliníkovou slitinu, která úspěšně zvýšila pracovní teplotu hliníkových slitin z 350°C na 500°C, řešíc problém používání hliníkových slitin v vysokoteplotných prostředích nad 400°C. Toto poskytuje materiál s výjimečnými vlastnostmi pro kosmické aplikace ve vysokoteplotních podmínkách. Navíc byl rozvoj inovativních produkčních procesů, jako je prášková metalurgie a sprejové formování, také udělal možné výrobu lehkých hliníkových materiálů s lepšími vlastnostmi.

• Domácí vývoj: Výzkum vysokopevnostních a vysokolehčivých hliníkových slitin v Číně začal poměrně pozdě, původně se soustředil především na kopírování zahraničních slitin. V posledních letech Čína zvýšila úsilí o výzkum a vývoj, vytvořila společné síly výzkumných institutů a firem pro dokončení řady důležitých národních projektů a dosáhla dobrých výsledků. Čína nyní základně získala schopnost hromadné výroby materiálů z vysokopevnostních hliníkových slitin, které vyhovují potřebám důležitých národních projektů. Nicméně ve srovnání s mezinárodním pokročilým stupněm stále existují mezery v oblasti, že většina produktů jsou kopie, slabá základní výzkumná činnost a zastaralé produkční a zpracovatelské zařízení.

Aplikační perspektivy

• Rostoucí velikost trhu: Předpokládá se, že globální velikost trhu s hliníkovými slitiny pro letecké aplikace bude rostout průměrnou roční sazbou 5,50 % od roku 2024 do roku 2029. Do roku 2029 by měla dosáhnout globální velikost trhu s hliníkovými slitinami pro letecké aplikace předpokládané hodnoty 99,343 miliard yuanů. Průběžný růst velikosti trhu odráží široké výhledy poptávky na hliníkové slitiny v letectví.

• Rostoucí poptávka po vysoko-výkonných hliníkových slitinách: Běžný rozvoj letecké technologie klade vyšší požadavky na vlastnosti materiálů. V budoucnosti se dále zvýší poptávka po hliníkových slitinách s vysokou pevností, vysokou tvrdností, vysokou odolností proti korozi a odolností vysokým teplotám. Například hliníkové-litněové slitiny, které mají nižší hustotu a vynikající komplexní vlastnosti, by mohly být širším způsobem použity v letectví. Mohou sloužit k výrobě klíčových konstrukčních součástí letadel, nosných rakét, vesmírných lodí a systémů zbraní, aby byly splněny potřeby snížení hmotnosti a zlepšení výkonu leteckých produktů.

• Pokročilé výrobní technologie rozšiřují použití hliníkových slitin: Vývoj pokročilých výrobních technologií, jako je tisk 3D, přinesl nové možnosti pro použití hliníkových slitin v letectví. S technologií 3D tisku je možné vyrobit složitě tvarované a vysoce přesné součásti z hliníkových slitin, což může zvýšit produkční účinnost, snížit náklady a dále rozšířit použití hliníkových slitin v letectví.

• Aspekty udržitelného rozvoje: V kontextu ochrany životního prostředí a udržitelného rozvoje bude více pozornosti věnováno recyklovatelnosti a regenerační hodnotě hliníkových slitin. Rozvoj regeneračních technologií hliníkových slitin a zvyšování míry jejich recyklace mohou nejen snížit spotřebu zdrojů a výrobních nákladů, ale také pomoci omezit dopad na životní prostředí, což odpovídá požadavkům na udržitelný rozvoj v oblasti letectví.