Κατάσταση Εφαρμογής και Προοπτικές των Συνδυασμών Αλουμινίου στον Τομέα της Διαστημικής Τεχνολογίας

Κατάσταση Εφαρμογής

• Γενική Χρήση σε Κρίσιμα Μέρη: Οι συνδυασμοί αλουμινίου, με τις εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητές τους, χαμηλή πυκνότητα και καλή μεταποίηση, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα της διαστημικής τεχνολογίας. Στον τομέα της αεροπορίας, χρησιμοποιούνται εκτεταμένα στην κατασκευή δομικών συστατικών όπως φορμοκαρέλια αεροπλάνων, πτερά, συνδετικά και μηχανήματα κατάβασης. Στον τομέα της διαστημικής τεχνολογίας, χρησιμοποιούνται ευρέως σε κρίσιμα συστατικά όπως οδηγοί διαστημικών πύραυλων, καύσιμες θάλαμοι για υγρό οξυγόνο, προωθητικά συστήματα και δομικά συστατικά.

• Κύριες Σειρές Μετάλλων: Οι σειρές μετάλλων 2000 και 7000 του αλουμινίου είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες στον τομέα της αεροδιάστατης βιομηχανίας. Οι μετάλλευματα της σειράς 2000, που αποτελούνται κυρίως από αλουμίνιο, κασσιτέρι και μαγνήσιο, έχουν εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα και είναι κατάλληλες για την κατασκευή συστατικών με υψηλή αντοχή στη θερμότητα σε εφαρμογές αεροδιάστατης, όπως θερμοαντοχείς μέρες που λειτουργούν σε θερμοκρασίες από 150°C έως 250°C, θερμοαντοχείς συμβατοποιημένοι δομικοί συστατικοί και καταχώρησεις. Οι μετάλλευματα της σειράς 7000, που αποτελούνται κυρίως από αλουμίνιο, δικτυώδεις, μαγνήσιο και κασσιτέρι, μπορούν να ενισχυθούν μέσω θερμικής μετατροπής. Η εξαιρετική μηχανική τους επεξεργασία, αντοχή στη διάβρωση και υψηλή τριχελιότητα τους καθιστούν τους κύριους δομικούς υλικούς στον τομέα της αεροδιάστατης. Για παράδειγμα, οι επάνω επιφάνειες των καρπών και οι κατακόρυφες ράβδοι των καρπών του αεροσκάφους Boeing 777 κατασκευάζονται από μετάλλευματα της σειράς 7000.

• Η τεχνολογική καινοτομία υπηρετεί τις ενημερώσεις εφαρμογών: Με συνεχή τεχνολογική πρόοδο, έχουν εμφανιστεί νέα τύπων αλουμινιακών υλικών και επεξεργαστικών τεχνολογιών. Για παράδειγμα, το αποκρινόμενο σε διάχυση διοξειδίου αλουμινιακό υλικό που ανέπτυξε η ομάδα του καθηγητή Χε Κουνιάν από το Πανεπιστήμιο της Τιεντζιν έχει επιτύχως αυξήσει τη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας των αλουμινιακών συνδυασμών από 350°C σε 500°C, λύνοντας το πρόβλημα της χρήσης αλουμινίου σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 400°C. Αυτό παρέχει υλικό με καλύτερες ικανότητες για διαστημικές εφαρμογές σε υψηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, η ανάπτυξη καινοτόμων παραγωγικών διαδικασιών όπως η μεταλλουργία κόνεων και η εξάτμιση κατά οριακή φάση έχει επίσης καταστήσει δυνατή την παραγωγή ελαφρών αλουμινιακών υλικών με καλύτερες ιδιότητες.

• Εσωτερική Ανάπτυξη: Η έρευνα της Κίνας για υψηλής ισχύος και υψηλής αντοχής συμφύσεις αλουμινίου ξεκίνησε σχετικά αργά, επικεντρώνοντας αρχικά κυρίως στην αντιγραφή ξένων συμφύσεων. Στα τελευταία χρόνια, η Κίνα έχει ενισχύσει τις προσπάθειες έρευνας και ανάπτυξης, δημιουργώντας μια κοινή δύναμη από ινστιτούτα έρευνας και επιχειρήσεις για να ολοκληρώσουν μια σειρά μεγάλων εθνικών έργων και επιτύχησαν καλά αποτελέσματα. Η Κίνα έχει τώρα βασικά αποκτήσει την ικανότητα να παράγει μαζικά υλικά υψηλής ισχύος συμφύσεων αλουμινίου, καλύπτοντας τις ανάγκες εφαρμογής των μεγάλων εθνικών έργων. Ωστόσο, σε σύγκριση με το διεθνές προηγμένο επίπεδο, υπάρχουν ακόμη κενά σε ό,τι αφορά την πλειοψηφία των προϊόντων που είναι αντιγραφές, αδύναμη βασική έρευνα και παλαιότερα παραγωγικά και επεξεργασιακά εξοπλισμού.

Προοπτικές Εφαρμογής

• Αύξηση Μεγέθους Αγοράς: Προβλέπεται ότι το παγκόσμιο μέγεθος αγοράς των συμπεπλοκών αλουμινίου για διαστημικές εφαρμογές θα αυξηθεί με κατά 5,50% την ετήσια σύνθετη ροή από το 2024 έως το 2029. Έως το 2029, το παγκόσμιο μέγεθος αγοράς των συμπεπλοκών αλουμινίου για διαστημικές εφαρμογές αναμένεται να φτάσει τα 99,343 δισεκατομμύρια γουάν. Η συνεχής αύξηση του μεγέθους της αγοράς αντικατοπτρίζει τις ευρείες προοπτικές της ζήτησης για συμπεπλοκές αλουμινίου στον τομέα των διαστημικών εφαρμογών.

• Αύξανση της ζήτησης για υψηλής απόδοσης συμπεπλεγμένα αλουμινίου: Η συνεχής εξέλιξη της διαστημικής τεχνολογίας έχει τιθεί υψηλότερα κριτήρια για τις ιδιότητες των υλικών. Στο μέλλον, η ζήτηση για αλουμινίου με υψηλή ισχύ, υψηλή αντοχή, υψηλή αντοχή στην κατάθλιψη και υψηλή αντοχή στην υψηλή θερμοκρασία θα αυξηθεί περαιτέρω. Για παράδειγμα, τα συμπεπλεγμένα αλουμινίου-λιθίου, με την χαμηλότερη πυκνότητά τους και άριστες συνολικές ιδιότητες, αναμένεται να χρησιμοποιηθούν ευρύτερα στον διαστημικό τομέα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή κλειδιαίων δομικών συστατικών αεροπλάνων, βολιδών εκτόξευσης, διαστημικών σκάφων και συστημάτων όπλων για να καλύψουν τις ανάγκες μείωσης βάρους και βελτίωσης των ιδιοτήτων των διαστημικών προϊόντων.

• Προηγμένες Τεχνολογίες Παραγωγής Επιτάχυνουν τις Εφαρμογές Συνδυασμών Αλουμινίου: Η ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών παραγωγής όπως η εκτύπωση 3D έχει φέρει νέες ευκαιρίες για τις εφαρμογές συνδυασμών αλουμινίου στον τομέα της αεροδιαστημικής. Με την τεχνολογία εκτύπωσης 3D, είναι δυνατό να κατασκευάζονται συνιστώσες από σύνδυασμα αλουμινίου με περίπλοκες μορφές και υψηλή ακρίβεια, που μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της παραγωγής, να μειώσουν τις δαπάνες και να επεκτείνουν περαιτέρω το πεδίο εφαρμογής των συνδυασμών αλουμινίου στον τομέα της αεροδιαστημικής.

• Σκέλετα για Υπόλοιπη Ανάπτυξη: Σε μια εποχή προστασίας του περιβάλλοντος και βιώσιμης ανάπτυξης, η ανακύκλωση και η αναγεννητική αξία των συνδυασμών αλουμινίου θα λάβουν περισσότερη προσοχή. Η ανάπτυξη τεχνολογίας αναγεννητικών συνδυασμών αλουμινίου και η αύξηση του ποσοστού ανακύκλωσης των συνδυασμών αλουμινίου μπορούν να μειώσουν όχι μόνο την κατανάλωση πόρων και τις παραγωγικές δαπάνες, αλλά και να βοηθήσουν στη μείωση της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης, σύμφωνα με τις απαιτήσεις για βιώσιμη ανάπτυξη στον τομέα της αεροδιαστημικής.