世界钛新兴应用市场
2014-10-03 13:49:20 作者:未知来源:

  钛眼镜架质轻、强度高、耐蚀性好,又不发生皮肤过敏。随着人们生活水平的提高及制作水平的提高,钛眼镜架的需求将会成倍增加。

  汽车工业

  随着现代交通工具的发展,世界汽车产量与日俱增。与此同时,美国、日本等国家先后颁布了一系列生态法规,对燃油利用率、CO2排放、汽车减重、汽车安全性、可靠性等提出了更高要求。许多发达国家知名汽车制造商都积极研究开发汽车工业用钛。

  钛在新型汽车上的应用主要在发动机元件和底盘部件。在发动机系统,钛可制作阀门、阀簧、阀簧承座和连杆。钛连杆对减轻发动机重量最有效,能极大地提高燃油利用率,减少排气量。与钢制连杆相比,重量减轻15~20%。用钛制作发动机气门,不仅可减重、延长使用寿命,而且可以提高汽车的可靠性,接省燃油。与钢制气门相比重量减轻30~40%,极限转速可提高20%。钛制发动机气门座形状简单,易于机械加工制作,不必进行表面处理,与钢制气门座相比,能减重10~12g。用钛制造的弹簧,在弹性功相同时高度仅为钢弹簧的40%,重量可减轻60~70%。如大众汽车公司在Lupo FSI普通轿车上配备了由Timet公司发明的钛合金弹簧,可使汽车减重82kg。钛在排气系统用量较大,用钛及钛合金制作的排气系统不但可以大大延长使用寿命,提高可靠性,外形美观,同时提高燃料效率。与钢制排气系统相比,可减重约40%。钛消音器比不锈钢制造的轻很多。日本本田等四家公司采用了钛制消音器用于大型汽车和中型汽车上,汽车速度更快、操作灵活且节约燃料。2006年日本用于赛车排气系统的Gr.2达到1500t。

  此外,钛材还可以用于车体框架,这种框架不仅具有高的比强度、良好的韧性,而且给驾驶者足够的安全感。

  总之,汽车工业作为国民经济的支柱产业,最近几年发展迅速。在当前汽车市场,豪华车、跑车和赛车需求逐年增加,钛制零部件的使用也逐年增加。钛在汽车工业大量应用的主要问题是成本问题,为此,业内人士还专门开发了汽车用的低成本钛合金,如Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si。虽然钛的价格较高,但在一些高档车上用钛材,能提升性能、降低维修费用和提高使用寿命。随着低成本合金的研制及加工技术的进步,钛材将在汽车领域占重要地位。2009年,中国汽车产销量已达1300余万辆,若每辆汽车用钛1kg,钛材用量可达13000多吨,可见,汽车用钛市场潜力巨大,前景广阔。

  海洋工程

  海洋工程用材料,除要求耐海洋腐蚀环境外,还要求高性能、高功能、安全可靠性、实用性及低成本等。下面分别从舰船、海水淡化、海洋设施、海洋勘探等几方面进行描述。

  在舰船应用领域,严酷的工作环境需要性能优良的材料。舰船及其某些设备部件如船体、热交换器、泵、阀、管线等长期浸泡在海水中,极易受到海水腐蚀。钛材可以解决由于腐蚀/冲蚀引起的海底管道泄露和海洋生物引起的舰船故障等问题,它不但具有优异的耐海水腐蚀性能,而且可以减轻舰船重量,减少维修费用,延长使用寿命。从渡船、垂钓船、海军军舰到深海潜水艇,都大量使用了钛材。其主要应用领域包括板/框架和壳体、管式换热器、供水系统、蒸汽冷凝器、表面冷凝器管道系统、冷却水系统、油污处理系统、甲板排水系统、船舱底部、导航系统、栏杆、舰船推进系统、深海潜水艇的压力容器、军舰主要结构件、舰船的耐压部件等等。

  在海水淡化方面,最近几年,美国、日本和中国在海水淡化装置中用钛量也大幅增加。日本一家公司为沙特阿建造的海水淡化装置用钛管3200吨。中国天津和山东的海水淡化工程用钛量约为250吨。

  海洋设施用钛也有所增加,已经实施或计划用钛的大型浮式海洋结构物有机场、港湾物流基地、原油和天然气贮存基地、桥梁、体育娱乐设施等。

  在海洋勘探方面,海上采油设备如采油平台、原油冷却器、升油管、泵、阀、接头、夹具等均与海水及原油中的硫化物、氨、氯等介质接触,由钛制造的设备或零部件已广泛用于海洋勘探。

  另外,海水综合利用是海洋工程重要的项目之一,沿海发电站凝汽器是利用海水量较大的设备,用钛材后凝汽器的使用寿命延长,换热效率提高,安全性提高。中国已大量采用钛材代替其它材料制造海滨电站冷凝器,至今已有超过30多个电厂的大约百台机组采用了全钛冷凝器和钛管冷凝器。

  展望未来,海洋工程作为新兴的钛的民用市场,最近几年发展很快。在能源紧缺的情况下,从近海到深海,世界许多国家都在开发海洋,利用海洋,而钛优异的性能可以很好地满足人们在海洋工程方面应用的要求,因而应用领域十分广泛,预计海洋工程用钛有望成为钛材的一个较大的应用市场。