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新材料將徹底改變航空金屬結構的制造
發(fā)布者：管理員 發(fā)布時(shí)間：2016-08-09 10:09:38 瀏覽次數：2702
過(guò)去的一年，得益于航空工業(yè)的強勁增長(cháng)，世界航空鈦合金與碳纖維復合材料市場(chǎng)不斷走高。
2015年7月，美國鋁業(yè)(AA)公司在不到9個(gè)月的時(shí)間內，斥資約43.5億美元完成對英國福瑞盛、德國TITAL和美國RTI國際金屬公司的收購，迅速布局航空鈦合金以及3D打印市場(chǎng)。2015年8月，巴菲特宣布將以372億美元收購精密鑄件(PCC)公司，大舉進(jìn)軍航空制造業(yè)。面對來(lái)自資本巨頭的競爭，美鋁(Alcoa)公司于9月做出分拆決定，加速向下游金屬服務(wù)和加工企業(yè)轉型，而該公司于2015年簽署的90億美元的在航空航天領(lǐng)域的中長(cháng)期供貨的合同成為其轉型的關(guān)鍵。
2015年12月，比利時(shí)蘇威公司斥資55億美元完成對美國氰特公司的收購，坐上航空航天復合材料供應商的次席。受此影響，赫氏公司于2016年1月也把一年前只收購了一半的英國Formax公司全盤(pán)買(mǎi)下。此外，2015年7月和8月，加拿大Avcorp工業(yè)公司和英國Meggitt公司分別提出了對德國SGL旗下Hitco公司和英國科巴姆(Cobham)公司復合材料業(yè)務(wù)的收購，進(jìn)一步攪動(dòng)了碳纖維復合材料供應鏈。
新型客機、直升機、無(wú)人機和發(fā)動(dòng)機從外觀(guān)來(lái)看已經(jīng)難以找到鋁合金身影，隨著(zhù)這些型號逐步進(jìn)入全速批產(chǎn)，航空鈦合金與碳纖維復合材料用量還將繼續增長(cháng)，這使得航空基礎供應體系的巨變成為板上釘釘的事情，其結果很有可能是處于航空材料供應鏈底端的四級供應商對行業(yè)的壟斷程度反超金字塔頂端的主承包商，甚至對未來(lái)產(chǎn)品研制的話(huà)語(yǔ)權產(chǎn)生重要影響。2016年及未來(lái)幾年，范圍更廣的整合、層次更深的重組，將成為航空制造逐漸告別鋁與鋼、走向鈦與碳的歷史轉變中的一個(gè)重要里程碑。
過(guò)去一年，航空制造中金屬與復合材料的斗爭還在繼續，新型鈹鋁合金、鈦鋁合金以及微晶格鎳磷合金和納米陶瓷鎂合金相繼問(wèn)世。
IBC先進(jìn)合金公司近凈成形鑄造的Beralcast材料在一定程度上降低了F-35的制造成本，該材料是一種鈹鋁合金，剛度是普通鋁合金的4倍，而重量則只有其1/5，并且材料和工藝的改進(jìn)將使其生產(chǎn)零件的成本降低30%～40%。2015年3月，MTU發(fā)動(dòng)機公司歷時(shí)7年開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型鈦鋁合金，結合了鎳金屬和陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn)，用于渦輪葉片設計，可比現有鎳合金組件輕一半，極大地優(yōu)化渦輪盤(pán)的設計，實(shí)現發(fā)動(dòng)機減重。波音公司于2015年10月展示了世界上最輕的金屬結構，這一種微點(diǎn)陣結構的鎳磷合金由壁厚僅為100nm的中空管結構組成，重量?jì)H為碳纖維的1/10，其體積壓縮50%之后也能完全恢復，因此具有超高的能量吸收能力。2016年1月，加州大學(xué)洛杉磯分校與雷神公司聯(lián)合創(chuàng )造出一種超強輕質(zhì)結構金屬，材料主要由鎂組成，并在鎂中注入了密集且均勻分布的陶瓷碳化硅納米顆粒，具有極高的比強度和比模量，并且能夠量產(chǎn)。
新材料是航空制造發(fā)展與變革的基礎之一，上述四種新型合金中的前兩種即將大量用于F-35和齒輪傳動(dòng)風(fēng)扇(GTF)發(fā)動(dòng)機；而后兩種則更具革命性，如果能夠應用于飛機制造，將徹底顛覆現有航空產(chǎn)品設計。2016年及未來(lái)幾年，新材料還將不斷涌現，它們也許很快就可以達到一定的技術(shù)成熟度和制造成熟度水平。（來(lái)源：股市機會(huì )情報）
