Tillämpningsstatus och utvecklingsmöjligheter för aluminiumlegemet i flygindustrin

Ansökningsstatus

• Omfattande Användning i Kritiska Komponenter: Aluminiumlegaturer, med sina utmärkta mekaniska egenskaper, låg densitet och god bearbetbarhet, har använts omfattande inom rymd- och flygindustrin. Inom flygbranschen används de vid tillverkningen av strukturella komponenter som flygplanskarossar, vingar, anslutningsdelar och landningsställen. Inom rymdindustrin används de omfattande i kritiska komponenter såsom raketdrivare, vätskyttorkamrar, framdrivningssystem och strukturella komponenter.

• Huvudlegeringsserie: De 2000- och 7000-seriens aluminiumlegeringar används mest i rymd- och flygindustrin. De 2000-seriens aluminiumlegeringar, främst bestående av aluminium, koppar och magnesium, har utmärkt värmebeständighet och är lämpliga för tillverkning av högtemperaturbeståndighetskomponenter inom rymd- och flygbranschen, såsom värmebeständiga delar som fungerar vid temperaturer mellan 150°C och 250°C, värmebeständiga svetsbara konstruktionselement och skrivningar. De 7000-seriens aluminiumlegeringar, huvudsakligen bestående av aluminium, zink, magnesium och koppar, kan styrkas genom värmebehandling. Deras utmärkta bearbetbarhet, korrosionsbeständighet och höga tålamod gör dem till de huvudsakliga strukturella materialen inom rymd- och flygbranschen. Till exempel är övre vingskal och vingsträngarna på Boeing 777-flyget gjorda av 7000-seriens aluminiumlegeringar.

• Teknologisk innovation driver programuppdateringar: Med kontinuerlig teknologisk framsteg har nya typer av aluminiumlegemer och bearbetningstekniker uppstått. Till exempel, det oxid-dispersionsförstärkta aluminiumlegemet som utvecklats av professor He Cunians team vid Tianjin University har lyckats höja driftstemperaturen för aluminiumlegemer från 350°C till 500°C, vilket löser problemet med att använda aluminiumlegemer i högtemperatursmiljöer över 400°C. Detta ger ett material med överlägsna egenskaper för rymd- och flygande tillämpningar i högtemperatursmiljöer. Dessutom har utvecklingen av innovativa produktionsprocesser som pulvermetallurgi och sprayformning gjort det möjligt att producera lättviktiga aluminiumlegemer med bättre prestationer.

• Hemutveckling: Kinas forskning om högkraftiga och högtåliga aluminerallegeringar började relativt sent, i början främst inriktad på att kopiera utländska allegeringar. De senaste åren har Kina intensifierat sina forsknings- och utvecklingsansträngningar, bildat en gemensam kraft av forskningsinstitut och företag för att genomföra en serie stora nationella projekt och uppnå bra resultat. Kina har nu i stort sett fått möjlighet att massproducera högkraftiga aluminerallegeringsmaterial, vilket uppfyller tillämpningsbehoven för stora nationella projekt. Dock, jämfört med den internationella ledande nivån, finns det fortfarande luckor vad gäller att de flesta produkterna är kopior, svag grundforskning och föråldrade produktions- och bearbetningsutrustningar.

Tillämpningsutsikter

• Tillväxt av marknadstorlek: Det förutses att den globala marknadsstorleken för aluminiumlegemet för rymd- och flygplanstillämpningar kommer att växa med en årlig sammansatt hastighet på 5,50% från 2024 till 2029. År 2029 förväntas den globala marknadsstorleken för aluminiumlegemer för rymd- och flygplanstillämpningar nå 99,343 miljarder yuan. Den kontinuerliga tillväxten av marknadsstorleken speglar de breda efterfrågan uti prospecterna för aluminiumlegemer inom rymd- och flygplanstillämpningar.

• Ökande efterfrågan på högpresterande aluminiumlegemer: Den kontinuerliga utvecklingen av rymdteknik har ställt högre krav på materialprestationer. I framtiden kommer efterfrågan på höghållfasthets-, högtålig-, korrosionsbeständiga och högtemperaturbeständiga aluminiumlegemer att öka ytterligare. Till exempel, aluminium-litiumlegemer, som har lägre densitet och utmärkta allmänna egenskaper, förväntas användas mer omfattande inom rymdindustrin. De kan användas för att tillverka nyckelstrukturkomponenter för flygplan, rymdraketer, rymdfarkoster och vapensystem för att uppfylla behoven av viktnedskärning och prestandaförbättringar hos rymdprodukter.

• Avancerade tillverknings tekniker förstärker användningen av aluminiumlegemer: Utvecklingen av avancerade tillverknings tekniker, såsom 3D-skrivning, har skapat nya möjligheter för användningen av aluminiumlegemer inom rymd- och flygindustrin. Med 3D-skrivningstekniken är det möjligt att tillverka komplexa former och högprecisionskomponenter av aluminiumlegemer, vilket kan förbättra produktiviteten, minska kostnaderna och ytterligare utöka tillämpningsområdet för aluminiumlegemer inom rymd- och flygbranschen.

• Överväganden för hållbar utveckling: I samband med miljöskydd och hållbar utveckling kommer återvinningsegenskaperna och regenerativa värdena hos aluminiumlegemer att få mer uppmärksamhet. Att utveckla regenerativ aluminiumlegemeteknik och öka återvinningsgraden av aluminiumlegemer kan inte bara minska resursförbrukning och produktionskostnader, utan också hjälpa till att minska miljöpåverkan, i enlighet med kraven på hållbar utveckling inom rymd- och flygindustrin.