État et perspectives de l'application des alliages d'aluminium dans le domaine aérospatial

État de la demande

• Utilisation généralisée dans les composants critiques : Les alliages d'aluminium, avec leurs excellentes propriétés mécaniques, leur faible densité et leur bonne usinabilité, sont largement utilisés dans le domaine aérospatial. Dans le secteur aéronautique, ils sont couramment employés pour la fabrication de composants structurels tels que les fuselages d'avions, les ailes, les connecteurs et les trains d'atterrissage. Dans le secteur aérospatial, ils sont largement utilisés dans des composants critiques tels que les propulseurs de fusées, les chambres de combustion d'oxygène liquide, les systèmes de propulsion et les composants structurels.

• Principale Série d'Alliages : Les alliages d'aluminium des séries 2000 et 7000 sont les plus couramment utilisés dans le domaine aérospatial. Les alliages d'aluminium de la série 2000, composés principalement d'aluminium, de cuivre et de magnésium, possèdent une excellente résistance à la chaleur et conviennent pour fabriquer des composants résistants à haute température dans les applications aérospatiales, tels que des pièces résistantes à la chaleur fonctionnant à des températures comprises entre 150 °C et 250 °C, des composants structurels soudables résistants à la chaleur, et des pièces forgées. Les alliages d'aluminium de la série 7000, constitués principalement d'aluminium, de zinc, de magnésium et de cuivre, peuvent être renforcés par un traitement thermique. Leur excellente usinabilité, leur résistance à la corrosion et leur grande ductilité en font les principaux matériaux structurels dans l'aérospatial. Par exemple, les revêtements supérieurs des ailes et les longerons des ailes de l'avion Boeing 777 sont fabriqués à partir d'alliages d'aluminium de la série 7000.

• L'innovation technologique entraîne des mises à jour des applications : Avec des progrès technologiques continus, de nouveaux types de matériaux en alliage d'aluminium et de technologies de traitement sont apparus. Par exemple, l'alliage d'aluminium renforcé par dispersion d'oxyde développé par l'équipe du professeur He Cunian de l'Université de Tianjin a réussi à augmenter la température de service des alliages d'aluminium de 350 °C à 500 °C, résolvant ainsi le problème d'utilisation des alliages d'aluminium dans des environnements à haute température au-dessus de 400 °C. Cela fournit un matériau à haute performance pour les applications aérospatiales dans des environnements à haute température. De plus, le développement de procédés innovants de production tels que la métallurgie poudre et la projection atomisée a également permis de produire des matériaux en alliage d'aluminium légers avec de meilleures performances.

• Développement national : La recherche chinoise sur les alliages d'aluminium à haute résistance et grande ductilité a commencé relativement tard, se concentrant initialement principalement sur la copie des alliages étrangers. Ces dernières années, la Chine a intensifié ses efforts de recherche et développement, formant une force conjointe d'instituts de recherche et d'entreprises pour achever une série de grands projets nationaux et obtenir de bons résultats. La Chine dispose maintenant essentiellement de la capacité de produire en masse des matériaux en alliage d'aluminium de haute résistance, répondant aux besoins d'application des grands projets nationaux. Cependant, comparée au niveau avancé international, il existe encore des écarts en termes de produits majoritairement copiés, de faibles recherches fondamentales et d'équipements de production et de traitement obsolètes.

Perspectives d'application

• Croissance de la taille du marché : Il est prédit que la taille mondiale du marché des alliages d'aluminium pour applications aérospatiales augmentera à un taux composé annuel de 5,50 % entre 2024 et 2029. D'ici 2029, la taille mondiale du marché des alliages d'aluminium pour applications aérospatiales devrait atteindre 99,343 milliards de yuans. La croissance continue de la taille du marché reflète les perspectives de demande importantes pour les alliages d'aluminium dans le domaine aérospatial.

• Augmentation de la demande en alliages d'aluminium haute performance : Le développement continu de la technologie aérospatiale a entraîné des exigences accrues en matière de performance des matériaux. À l'avenir, la demande d'alliages d'aluminium à haute résistance, grande ductilité, haute résistance à la corrosion et résistance aux hautes températures augmentera encore. Par exemple, les alliages d'aluminium-lithium, grâce à leur faible densité et leurs excellentes propriétés globales, devraient être utilisés de manière plus généralisée dans le domaine aérospatial. Ils peuvent être employés pour fabriquer des composants structurels clés d'avions, lanceurs, engins spatiaux et systèmes d'armes afin de répondre aux besoins de réduction de poids et d'amélioration des performances des produits aérospatiaux.

• Les technologies de fabrication avancées renforcent les applications des alliages d'aluminium : Le développement de technologies de fabrication avancées telles que l'impression 3D a apporté de nouvelles opportunités pour l'utilisation des alliages d'aluminium dans le domaine de l'aérospatial. Avec la technologie d'impression 3D, il est possible de fabriquer des composants en alliage d'aluminium de forme complexe et de haute précision, ce qui peut améliorer l'efficacité de production, réduire les coûts et élargir davantage la portée des applications des alliages d'aluminium dans le domaine de l'aérospatial.

• Considérations relatives au développement durable : Dans le contexte de la protection de l'environnement et du développement durable, la recyclabilité et la valeur régénérative des alliages d'aluminium attireront davantage d'attention. Développer des technologies d'alliages d'aluminium régénératifs et augmenter le taux de recyclage des alliages d'aluminium peut non seulement réduire la consommation de ressources et les coûts de production, mais aussi aider à réduire l'impact environnemental, en accord avec les exigences de développement durable dans le domaine de l'aérospatial.