钛的应用现状及市场需求

这两大 “ 高效／ 高载荷 ”的设计需要 的钛量是原来飞机 的两倍 。复合材料的广泛应用 没 有对钛构成威胁，相反，由于钛 的超强度 、 耐腐蚀 以及与复合材料结构兼容的性质，在以牺
牲铝为代价的前提下实际促进了钛的发展 。 新型高强度钛合金如 Ｔ ｅ ｌ ５ ｉ ｔ ５已用于飞机的机身、紧固件和起落架。为了发动这些 ｍ ａ５ 新型飞机 ，下一代发动机需要钛增强的压缩机来有效驱动飞机 。在近来油价上涨的趋势下，
年初到现在，对钛的需求量不断上涨，已超过了钛工业 １９ 年生产的 ６０ ０ 工厂装船量的 ９７ ００ｔ 最高记录 。
航空方面 的需求增长 这方面需求增长的原因很多， 但最大的驱动力可能是航空飞行器的制造速度加快 ， 据预 测，至少在未来五年内每年 以 １％的速度增长。毫无疑问， ０ 两大航空工业 巨头 ， 波音公司和 空中客车公司，伴随着它们 的革新设计 “ ８ ”和 “ ３ ０ ，将是钛 的主要消费者。 ７７ Ａ ８”
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行生产， 除了用于 Ｅ Ｖ外， ｌ பைடு நூலகம் ｎ １ Ｆ Ｅｅ ｒ ２ 部件也用于顶级赛车，目前正研制用于几个航空项 目 ｋｏ
中。
Ｅｅｔｏ １ ｌ ｒｎ 合金的耐腐蚀性能 ｋ ２ 现代的锆增强镁合金的腐蚀性能接近于铝合金的腐蚀性能 使杂质含量保持在很低水平 是具有 良好耐腐蚀性能的关键，而 Ｅｅｔ ｎ １是一种高纯合金 。铁含量高于 ０ ０％时就会 ｌ ｒ２ ｋｏ ．５ ０ 对镁合金产生不利影响，而锆通过和铁形成 Ｆ．ｒ ｅ 颗粒并在加工时沉入坩埚底部就可有效控 Ｚ 制铁的不利影响。
钛 的应用现状及市场 需求
自 从钛于 ２ 世纪 ５ 年代作为一种战略物质用于民用和军用航空结构件以来， ０ ０ 它一直与 高新技术有关 。由于钛工业依赖这些周期性市场 ，因此长期遭受发展上的痛苦 ， 而且还受金 属工业正遭到新材料和新技术如复合材料和陶瓷的竞争性威胁这一观 点影响。 然而， ２ ０ 从 ０４
大 同 电子开发 出外径 １ｍ 以下 的径 向各 向异性 磁体 ０ｍ
日本大同电子公司用热挤压方法制成外径 ｌｍ 以下 的 Ｎ ｅ ０ｍ 山Ｆ． Ｂ径 向各向异性环形磁
体 而 以前很难将外径制成如此小。该磁体最大磁能积达 ３ ０Ｊ （０ Ｏ ） ２ｋ／ ４ＭＧ ｅ ，属世界最 ｍ 高水平 。已向电机和 电器厂家提供样品。这种磁体在磁性能、多极化、薄壁化和长尺寸化方
密耳。
Ｅｃｔｏ２ 在航空航天方面的应用 ｌ ｒｎ １ ｋ Ｅｅｔ ｎ １ ｌ ｒ ２ 已达到了航空材料的技术规格 （ Ｓ ４ ９ ｋｏ Ａ Ｍ４２ ）并且 己被编入新版 ＭＭＰ ＤＳ（ 原
ＭＩ． Ｎ Ｂ ．）设计手册，将于 ２ ０ 年初重印。 ＬＨ Ｄ Ｋ ５ ０６ 除了 Ｅｅｔ ｎ ｌ ｌ ｒ ２ ，名为 Ｅｅｔ ｎ７ ｋｏ ｌ ｒ ６５的高强度、高温变形镁合金 目前正处于最后研制阶 ｋｏ 段 。在 ２ ０ ０ ℃的温度下，Ｅｅｔ ｎ ７ ｌ ｒ ６５的强度是铝的两倍 ，重量是钛 的一半，是一种非常有吸 ｋｏ 引力 的新材料 。 （ 凤娥 摘 译 ） 王
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现代材料动态
２０ ０６年 第 ３ 期
铌有高的固溶度 ， 在热处理时会将某些富钆的晶界相溶于基体中。 因此 ， 稀土总量可能增加， 但不影响拉伸性能 。
对于铸造厂来讲，Ｅｅｔ ｎ ｌ ｒ ｋ ｏ ＷＥ合金具有 的较高铸造性能意味着可 以减少失误，加快开 发时间，减少不合格铸锭数量 ，降低部件成本 。Ｅｅ ｔ ｎ ｌ ｌ ｒ ２ 铸锭 目 已在全世界的铸造厂进 ｋｏ 前
其它市场需求 随着多年 的工作 目 已达到完成的鼎盛 时期， 前 其它市场方面对钛 的需求也在增长 ， 包括 钛在全球范围内的在陆 １ － ． 起降的军用飞机上 的应用 。 钛的重量轻便于运输，在战地灵活 ， 可
防止 日益增加的威胁。 特制的钛合金如 Ｔｍ ｔ １１ 被用于海洋环境的许多重要应用领域。 ｉｅ ｌ １ ａ５ 石油和天然气公 司愈加需要将钛应用于各种部件 ，包括管道和受力连接器。这些主要应用利用 了钛 的物理 、
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２０ 年 第 ３ ０６ 期
钛，是简化并使钛生产工艺流水化的研究关键领域，可 以极大地降低成本 。当成本／ 生产率 的好处得到实现以后 ， 的无损耗点将会暴跌， 钛 钛工业将会遭遇彻底 的革命而不是发展扩张。
（ 凤娥 王
＞
摘译 ）
强ｌ 柿
在 “ 智能催化剂”的基础上发展起来的。使用了与钯再生时使用的完全不同的新的材料，成 功地使铂和铑也具有了自再生功能。
超智 能催化剂是具有能使铂和铑作为金属离子与氧离子结合的特殊结晶结构 （ 钙钛矿 型）的陶瓷。 这种结构的结晶可适应尾气 内氧不足和氧过剩两种情况 。当氧不足时，金属离 子从结晶中逸出形成金属纳米颗粒，当氧过剩时， 又返回到结晶内部， 如此反复进行。 通常， 为保持汽油机引擎的最佳燃烧状态 ， 经常监测和调节空燃 比。 因此尾气的氧过剩和氧不足状 态在 ｌ 内反复多次。２０ 年开发 的能使钯产生 自 ｓ ０２ 再生功能的 “ 智能催化剂 ”是 由镧、铁制 成 的。但由于铂、 铑不像钯那样具有稳定 的化合价 ， 以使用镧等的结晶不能使其 自再生功 所 能得到充分发挥 。 这次开发的 “ 超智能催化剂 ”是将不同的元素 （ 钙等 ２ 价碱金属和 Ｔ、ｚ 等 ４价过渡 ｉ ｒ 金属）进行组合 ，形成钙钛矿型晶格结构，与铂 、铑反应使其产生 自再生功能 。 当汽车运行距离较长时， 普通催化剂 由于贵金属颗粒变大使净化性能下降， 需要重新添 加贵金属。而超智能催化剂与以前的 ３元催化剂相比，钯的消耗量可减少 ７％￣ ０ ０ ９％，铑的 消耗量可减少 ５％，铂 的消耗量可减少 ６％ ０ ０ ０ ７％。从总体看可减少 ７ ％。 ５ （ 杨晓婵 摘译）
日本开发 出超智能催化剂
日本 Ｄ ｉ ｔ ａ ａ ｕ工业等公司联合开发 出一种 “ ｈｓ 超智能催化剂 ” 。该催化剂使汽油机汽车使 用的 ３ 种贵金属 （ 钯、铂 、铑）具有 自再生功能，从而防止汽车尾气净化性能下降。这样既
可大幅减少资源稀少的贵金属使用量 ，又可超低成本净化尾气 。 该公司 ２０ ０２年开发 出“ 智能催化剂 ” 使性能最易降低的钯具有了 自再生功能。 ２０ ， 至 ０５ 年９ 月末 ，使用该 “ 智能催化剂”的汽车 已达到 １０ ５ 万辆 。这次开发的 “ 超智能催化剂”是
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２０ 年 第 ３ ０６ 期
经济性将继续成为未来设计的主要因素。 此外，钛 的高比强度和断裂韧性等级也是军用飞机 台架如 ＦＡ ２ －５ ｕｏ ｉ ｔ ， ／２ 、Ｆ３ ，Ｅ ｒＦｇ ｅ ｈｒ Ｇｙｏ 和 Ｍｉ ｇ 等所需的性能，这些结构件重量 的 ４％是由钛构成 的。 ｒ ｎ ｈ ｒｅ ａ ０ 工业需求增长 钛在工业方面的应用大部分是工业纯钛产 品用于耐腐蚀部件和制品如发电、 冷凝管 、 化 工设备和热交换器。然而 ， 在全球经济的刺激下 ， 工业方面对钛的需求也有增长。尽管钛在 这一成熟领域发展的机会很小， 但通过利用钛取代不锈钢和镍合金 的使用周期成本优势 ， 新 型钛合金 以及新 的钛防腐蚀方法仍 旧有发展 的潜力 。
面均优于烧结磁体，在超小型电机市场 占有竞争优势。 这是一种在钕系磁体 中通称为 “ ３ ＭＱ ”的各 向异性磁体。是将超急冷法制成的 Ｎ － － ｄＦ Ｂ ｅ 粉末用热压机压成块状， 然后用热挤压的方法加工成环状 。 在成形过程 中强迫其磁化方 向一 致 。在径 向的最大磁能积可达 ２ ０ ３０ Ｊ 日 ４￣ ６ｋ／ 。 本从 １９ 年、中国从本世纪初开始生产、 ｍ ９１ 销售这种磁体。由于其具有优异 的耐热性和耐腐蚀性，广泛用于半导体装置、机器人伺服 电 机 、电动转 向装置等。随着各种机器向小型化、轻量化和节能化发展，对环形磁体的大小和
机械和耐腐蚀性能。在这种情况下，石油的高价格正在推动石油工业 去发掘更深的储备。 钛在汽车工业 的应用推动了钛合金的研制 ，如用于悬置和阀弹簧的 Ｔｍ ｔ Ｃ ｉ ｅ ｌ Ｂ合金， ａＬ 用于排气装置的 Ｔｍ ｔ Ｔ ｉ ｅ ｌ １０ ｉｅ ｌ ，Ｔｍ ｔ ０ 阀以及用于汽车锻件的 Ｔ ｔ Ｓ ａＸ ａ１ ｉ ａ ６ 。这些新型钛 ｍｅ ｌ ２
并为钛开拓新的商业机会 。 令人可笑的是， 钛需求量增长的现象 出现在钛金属可获量普遍短缺 的时候， 并且 由于钢 铁工业 ，特别是中国为支持钛全脱氧钢的发展而对铁钛合金的需求猛增，这一现象被加剧 。
因此，几家海绵钛的生产厂家都希望能扩产 。 国 Ｔ ｅ 公司已宣布要将其位于 内华达州的 美 ｉ ｒ ｍ 亨德森厂的产能扩大 ４ ％。 ０ 展望未来， 关于钛的新型提取技术的研究将会继续进行， 以替代传统的海绵钛 生产方法 。 钛的研究工作将遍布全球 ，研究院、高校、政府资助项 目 Ｄ Ｒ Ａ 以及钛工业界都将开展 如 ＡＰ 钛的研究 。 采用不同于在批量操作环境 中的传统镁还原方法，从氧化物／ 矿和 四氯化钛 巾直 接还原
合金补充了现在 Ｔ６ 和 Ｔ６ ４ 在竞赛和二次市场方面的应用。 ｉ４ ． ｉ ２ ２ 最近 ， 用于工业锻件应用的 Ｔｍ ｔ ４ 的研制，由于其可 以降低加工成本但保持 Ｔ６４ ｉｅ ｌ Ｍ ａ５ ｉ 性能的潜在优势，引起 了来 自 ． 传统市场的更多兴趣 。 先进的工艺技术 成本也是开发工艺技术的一个驱动力。 近年来钛工业已开发并投入了传统的电子束和等 离子体冷炉熔融技术以利用消耗各种各样 的原材料和废料 ，希望降低生产成本。 近来 ， ＭＳ Ａ 委员会批准 了一新的技术规格 Ａ ６４ ，同意为工业上应用最广 泛的钛合 ＭＳ ９５ ‘ 金Ｔ ． ｉ ４实施 “ ６ 单熔融． 单炉 ”工艺技术 。仅 Ｔｍ ｔ ｉ ｅ 公司一家就采用其 Ｅ Ｂ设备熔炼了大约 ５ 百万磅 的 Ｔ６４ 主要用于军事应用 。 ｉ ， 最近 由美国空军和 Ｍｅ ｌ ｆ ｒａｉｙＩｉａｖ ｔｓ ｏｄｂ ｉ ｔｔ ｅ资助的 ａ Ａ ｌ ｎ ｉｉ ｔ 对钛工艺技术的革新为钛在航空领域的未来应用开辟 了道路。 目前正在进行的研制项 目，如钛工艺过程 的模拟 、自动化和锻造、轧制 、挤压、铸造、 切削和焊接等制造技术以及提高性能、降低成本的热处理技术 ，都是为了钛工业更加环保 ，