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三代航空鋁-中國鋁工業與美俄差距30年(上)

自1903年人類第一次脫離地球引力,我們就一直沒有停止對藍天的挑戰。在短短的100年時間里,人類發明了各式各樣的飛行器,我們對提高飛行器性能不懈的追求促使航空工業不斷進步,從第一架木制飛機短短的飛行距離,到橫跨大洋的波音787客機,人類利用不斷進步的科技打破了一個又一個記錄。

航空業取得的進步離不開基礎材料科學,其中鋁合金材料的應用極大減輕了飛機的重量,提升了飛機的性能。鋁合金性能優異、加工性強、質量輕,由鋁合金制造的飛機零件占了飛機總重量的60%以上。雖然近年來各種合成材料層出不窮,但鋁合金依然是飛機制造中最重要的金屬材料。

鋁鋰合金是制造機身的主要材料,性能極佳,其鑄造工藝也極為復雜先進。因為鋰元素化學活性高,所以在熔煉過程需在真空爐中進行,鑄造環境也需要進行特殊處理。在鋁鋰合金中,每添加1%的鋰,合金密度降低3%,彈性模量上升6%,價格僅有復合材料的10%,是復合材料的有力競爭者。

鋁鋰合金有巨大的發展潛力與市場前景,目前美國是全球最大的鋁鋰合金生產過,其產量產能占據全球55%以上的份額;俄羅斯占據25%的份額,其他國家產能合計才占20%。在鋁鋰合金的生產技術上,美國鋁業公司占據領先地位,并憑借其技術優勢不斷擴大產能,僅其一家就占了美國產能的一半,約占全球總產能的1/4。

自鋁鋰合金出現以來,企業對其的升級過程一直沒有中斷,更輕、更強、成本更低的新一代金屬從實驗室走向生產線,進入大規模應用。如美國肯聯鋁業公司的法國沃雷普研發中心用了10年的時間,研發出一種名為“AIRWARE”新型鋁鋰合金,比傳統鋁合金輕25%、抗腐蝕耐金屬疲勞,維護間隔長達12年、可100%回收循環、可用于航空器的所有部件。


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