De ruimtevaartuigen hebbentitaniumfolieVooral vanwege zijn uitstekende alomvattende prestaties, die kunnen voldoen aan de bijzondere behoeften van de luchtvaart in extreme omgevingen.
1. Balans tussen lichtgewicht en hoge sterkte
Ruimte missies zijn gevoelig voor gewicht: elke 1 kg gewichtsvermindering van de space shuttle kan de lanceringskosten aanzienlijk verminderen en de laadcapaciteit verhogen.De dichtheid van titaniumfolie is slechts 4.5 g/cm3, wat ongeveer 57% van het staal is, maar de sterkte ervan dicht bij die van hoogsterk staal ligt (de treksterkte kan 500-1100 MPa bereiken),die het gewicht van de structuur kan verminderen en tegelijkertijd de sterkte van de componenten kan garanderen.
Typische toepassingen: gebruikt voor de vervaardiging van dragende structuren zoals rompramen, brandstoftank en motorbeugels.de buitenkant van de brandstoftank van de Amerikaanse space shuttle is gemaakt van titaniumlegering, waardoor het een enorme stuwkracht kan weerstaan terwijl het gewicht wordt verminderd.
2. Hoogtemperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid
Extreme temperatuuromgeving: Wanneer de space shuttle door de atmosfeer gaat,de oppervlaktetemperatuur kan 1200-1650°C bereiken (zoals de voorrand van de vleugel en de buik van de romp)Titaniumfolie (vooral titaniumlegering, zoals Ti-6Al-4V) kan nog steeds een goede sterkte en oxidatiebestendigheid behouden bij **500°C**,die beter is dan aluminiumlegering (temperatuurbestendigheid van ongeveer 300°C).
Corrosiebestendigheid: een dichte TiO2-oxidefilm wordt gemakkelijk gevormd op het oppervlak vantitaniumfolie, die de corrosie van hoogenergetische deeltjesstraling, ultraviolette straling en stuwstoffen (zoals vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof) in de ruimte kan weerstaan en de levensduur van componenten kan verlengen.Bijvoorbeeld:, de motorbrandstofleiding en de verbrandingskamer van de space shuttle zijn gemaakt van titaniumfolie, die langdurige erosie van zeer corrosieve brandstoffen kan weerstaan.
3. Goede prestaties bij lage temperaturen
Aerospace cryogene scène: De opslagtemperatuur van vloeibare waterstofbrandstof is zo laag als **-253°C**, en vloeibare zuurstof is **-183°C**.Gewone materialen (zoals staal) worden bij lage temperaturen gemakkelijk broos, terwijl titaniumfolie nog steeds een goede taaiheid en sterkte kan behouden bij zeer lage temperaturen, waardoor het risico op structurele scheuren wordt vermeden.
Toepassingsgeval: De cryogene brandstoftank van de space shuttle (zoals de vloeibare waterstof tank van de hoofdmotor) is gemaakt vantitaniumfolieof titaniumlegering om een stabiele werking bij extreem lage temperaturen te garanderen.
4Anti-vermoeidheid en lange levensduur
Herhaalde spanningsvermogen: de space shuttle wordt tijdens de lancering en de terugkeer onderworpen aan ernstige trillingen en afwisselende spanningen.Titaniumfolie heeft een hoge vermoeidheidsterkte (ongeveer 40%-50% van de treksterkte) en kan zonder storing tientallen duizenden cyclische belastingen weerstaanHet is geschikt voor onderdelen die lange tijd hergebruikt moeten worden (zoals de herbruikbare vleugelstructuur van de space shuttle).
betrouwbaarheidseisen: titaniumfolie heeft een sterke weerstand tegen scheuren,die het risico op structurele storingen door kleine defecten kan verminderen en voldoet aan de hoge betrouwbaarheidseisen van ruimtemissie.
5Biocompatibiliteit en speciale scène aanpassing
Veiligheid van bemande ruimtevaart: in bemande cabines of levensondersteuningssystemen moet de biocompatibiliteit vantitaniumfolie(geen bijwerkingen met menselijk weefsel) kan worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen waarmee astronauten in aanraking komen (zoals stoelbeugels, kaders van medische apparatuur),het voorkomen van het neerslaan van metaalionen en het veroorzaken van schade aan het menselijk lichaam.
Radar- en elektromagnetische compatibiliteit:Titaniumfolie heeft een matige elektromagnetische afscherming en kan worden gebruikt voor de vervaardiging van de antennehoes of de elektronische behuizing van de space shuttle, die een structurele bescherming biedt en tegelijkertijd interferentie met radarsignalen voorkomt.
Samenvatting: Het onvervangbare karakter vantitaniumfolie
Titaniumfolie is het kernmateriaal geworden van de belangrijkste onderdelen van ruimteschepen vanwege de vele voordelen zoals lichtgewicht, hoge temperatuurbestandheid, corrosiebestandheid,laagtemperatuurweerstandDe prestaties bepalen rechtstreeks de betrouwbaarheid, levensduur en missie kosten van space shuttles.en het is een onmisbaar basismateriaal voor de moderne luchtvaartindustrieIn de toekomst, met de ontwikkeling van titaniumlegeringen met hogere prestaties (zoals β-titaniumlegeringen), zal de toepassing vantitaniumfolieDe Commissie is van mening dat de Europese Unie een belangrijke rol moet spelen op het gebied van de luchtvaart.
De ruimtevaartuigen hebbentitaniumfolieVooral vanwege zijn uitstekende alomvattende prestaties, die kunnen voldoen aan de bijzondere behoeften van de luchtvaart in extreme omgevingen.
1. Balans tussen lichtgewicht en hoge sterkte
Ruimte missies zijn gevoelig voor gewicht: elke 1 kg gewichtsvermindering van de space shuttle kan de lanceringskosten aanzienlijk verminderen en de laadcapaciteit verhogen.De dichtheid van titaniumfolie is slechts 4.5 g/cm3, wat ongeveer 57% van het staal is, maar de sterkte ervan dicht bij die van hoogsterk staal ligt (de treksterkte kan 500-1100 MPa bereiken),die het gewicht van de structuur kan verminderen en tegelijkertijd de sterkte van de componenten kan garanderen.
Typische toepassingen: gebruikt voor de vervaardiging van dragende structuren zoals rompramen, brandstoftank en motorbeugels.de buitenkant van de brandstoftank van de Amerikaanse space shuttle is gemaakt van titaniumlegering, waardoor het een enorme stuwkracht kan weerstaan terwijl het gewicht wordt verminderd.
2. Hoogtemperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid
Extreme temperatuuromgeving: Wanneer de space shuttle door de atmosfeer gaat,de oppervlaktetemperatuur kan 1200-1650°C bereiken (zoals de voorrand van de vleugel en de buik van de romp)Titaniumfolie (vooral titaniumlegering, zoals Ti-6Al-4V) kan nog steeds een goede sterkte en oxidatiebestendigheid behouden bij **500°C**,die beter is dan aluminiumlegering (temperatuurbestendigheid van ongeveer 300°C).
Corrosiebestendigheid: een dichte TiO2-oxidefilm wordt gemakkelijk gevormd op het oppervlak vantitaniumfolie, die de corrosie van hoogenergetische deeltjesstraling, ultraviolette straling en stuwstoffen (zoals vloeibare zuurstof en vloeibare waterstof) in de ruimte kan weerstaan en de levensduur van componenten kan verlengen.Bijvoorbeeld:, de motorbrandstofleiding en de verbrandingskamer van de space shuttle zijn gemaakt van titaniumfolie, die langdurige erosie van zeer corrosieve brandstoffen kan weerstaan.
3. Goede prestaties bij lage temperaturen
Aerospace cryogene scène: De opslagtemperatuur van vloeibare waterstofbrandstof is zo laag als **-253°C**, en vloeibare zuurstof is **-183°C**.Gewone materialen (zoals staal) worden bij lage temperaturen gemakkelijk broos, terwijl titaniumfolie nog steeds een goede taaiheid en sterkte kan behouden bij zeer lage temperaturen, waardoor het risico op structurele scheuren wordt vermeden.
Toepassingsgeval: De cryogene brandstoftank van de space shuttle (zoals de vloeibare waterstof tank van de hoofdmotor) is gemaakt vantitaniumfolieof titaniumlegering om een stabiele werking bij extreem lage temperaturen te garanderen.
4Anti-vermoeidheid en lange levensduur
Herhaalde spanningsvermogen: de space shuttle wordt tijdens de lancering en de terugkeer onderworpen aan ernstige trillingen en afwisselende spanningen.Titaniumfolie heeft een hoge vermoeidheidsterkte (ongeveer 40%-50% van de treksterkte) en kan zonder storing tientallen duizenden cyclische belastingen weerstaanHet is geschikt voor onderdelen die lange tijd hergebruikt moeten worden (zoals de herbruikbare vleugelstructuur van de space shuttle).
betrouwbaarheidseisen: titaniumfolie heeft een sterke weerstand tegen scheuren,die het risico op structurele storingen door kleine defecten kan verminderen en voldoet aan de hoge betrouwbaarheidseisen van ruimtemissie.
5Biocompatibiliteit en speciale scène aanpassing
Veiligheid van bemande ruimtevaart: in bemande cabines of levensondersteuningssystemen moet de biocompatibiliteit vantitaniumfolie(geen bijwerkingen met menselijk weefsel) kan worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen waarmee astronauten in aanraking komen (zoals stoelbeugels, kaders van medische apparatuur),het voorkomen van het neerslaan van metaalionen en het veroorzaken van schade aan het menselijk lichaam.
Radar- en elektromagnetische compatibiliteit:Titaniumfolie heeft een matige elektromagnetische afscherming en kan worden gebruikt voor de vervaardiging van de antennehoes of de elektronische behuizing van de space shuttle, die een structurele bescherming biedt en tegelijkertijd interferentie met radarsignalen voorkomt.
Samenvatting: Het onvervangbare karakter vantitaniumfolie
Titaniumfolie is het kernmateriaal geworden van de belangrijkste onderdelen van ruimteschepen vanwege de vele voordelen zoals lichtgewicht, hoge temperatuurbestandheid, corrosiebestandheid,laagtemperatuurweerstandDe prestaties bepalen rechtstreeks de betrouwbaarheid, levensduur en missie kosten van space shuttles.en het is een onmisbaar basismateriaal voor de moderne luchtvaartindustrieIn de toekomst, met de ontwikkeling van titaniumlegeringen met hogere prestaties (zoals β-titaniumlegeringen), zal de toepassing vantitaniumfolieDe Commissie is van mening dat de Europese Unie een belangrijke rol moet spelen op het gebied van de luchtvaart.
