Penggunaan Bahan Aloi Titanium dalam Peralatan Tentera

Bahan ketenteraan adalah asas material bagi senjata dan peralatan generasi baharu, dan juga merupakan teknologi utama dalam bidang ketenteraan dunia hari ini. Teknologi bahan baharu ketenteraan ialah teknologi bahan baharu yang digunakan dalam bidang ketenteraan. Ia adalah kunci kepada senjata dan peralatan moden yang canggih, dan bahagian penting dalam teknologi tinggi ketenteraan. Negara-negara di seluruh dunia sangat mementingkan pembangunan teknologi bahan baharu ketenteraan. Mempercepatkan pembangunan teknologi bahan baharu tentera adalah prasyarat penting untuk mengekalkan kepimpinan tentera. Artikel ini akan memberi tumpuan kepada penggunaan bahan aloi titanium dalam peralatan ketenteraan.

Aloi titanium ialah aloi yang terbentuk dengan menambahkan unsur aloi lain kepada titanium. Aloi titanium mempunyai rintangan kakisan yang baik, rintangan keletihan dan kekuatan khusus yang tinggi, dan memainkan peranan yang tidak boleh diganti dalam mengurangkan berat peralatan aeroangkasa. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam enjin aero, pesawat, peluru berpandu dan bidang lain. Untuk memenuhi ciri-ciri kelajuan tinggi dan kebolehgerakan tinggi pejuang maju, adalah perlu untuk mengurangkan berat sebanyak mungkin sambil memastikan kekuatan struktur fiuslaj, dan pada masa yang sama mempunyai rintangan suhu tinggi yang kuat. Aloi titanium ialah bahan logam dengan kekuatan spesifik terbesar (Nisbah Kekuatan-Berat). Ia boleh mengurangkan berat pesawat dengan ketara dan meningkatkan kecekapan struktur sambil memenuhi kekuatan struktur tinggi pejuang maju.

Titanium mempunyai siri sifat yang sangat baik seperti berat ringan, kekuatan khusus yang tinggi dan rintangan kakisan. Ia adalah bahan struktur ringan, takat lebur tinggi yang sangat baik, bahan berfungsi baharu dan bahan bioperubatan penting. Ia digunakan secara meluas dalam penerbangan, aeroangkasa, kapal, tenaga nuklear, industri kimia, petroleum, metalurgi, elektrik, industri ringan, rawatan perubatan, sukan, perlindungan alam sekitar dan kehidupan seharian rakyat. Prospek pasaran menjadi lebih luas dengan kemajuan masyarakat. Titanium tergolong dalam kategori logam nadir, tetapi sumber titanium banyak dan dapat memenuhi keperluan pembangunan sosial dengan berkesan. China, Amerika Syarikat, Rusia, Jepun dan negara-negara lain telah menubuhkan sistem metalurgi, pemprosesan, aplikasi dan penyelidikan saintifik titanium yang lengkap. Eropah dan negara lain juga telah menubuhkan sistem pemprosesan titanium dan aloi, aplikasi dan penyelidikan saintifik yang maju, yang memberikan jaminan yang boleh dipercayai untuk pengeluaran bahan titanium berkualiti tinggi. Oleh itu, titanium adalah sejenis bahan yang orang bekerja keras untuk menyelidik, membangun dan mengaplikasikannya.

Sejak akhir 1960-an, jumlah titanium yang digunakan dalam pesawat tentera telah meningkat dari tahun ke tahun. Pada masa ini, jumlah aloi titanium yang digunakan dalam pelbagai pesawat pejuang dan pengebom canggih yang direka di Eropah dan Amerika Syarikat telah stabil pada lebih daripada 20%, dan jumlah titanium yang digunakan dalam pesawat pejuang F-22 AS adalah setinggi 41%. Pada masa ini, penggunaan aloi titanium bagi setiap unit pesawat pejuang generasi ketiga negara saya adalah kira-kira 2.25 tan, iaitu 12 kali ganda daripada pesawat generasi kedua (J-8 0.2 tan); penggunaan aloi titanium bagi setiap unit pesawat pejuang generasi keempat boleh mencapai kira-kira 3.6 tan. Dengan peningkatan dalam nilai, penggunaan terancang dan kuantiti aloi titanium untuk pesawat pejuang tentera generasi keempat, permintaan pasaran untuk aloi titanium tentera mewah dijangka terus meningkat.

Dengan perkembangan peperangan moden, tentera memerlukan sistem howitzer termaju pelbagai fungsi dengan kuasa besar, jarak jauh, ketepatan tinggi dan keupayaan tindak balas pantas. Salah satu teknologi utama sistem howitzer termaju ialah teknologi bahan baharu. Pemberatan bahan ringan untuk menara artileri gerak sendiri, komponen dan kenderaan berperisai logam ringan merupakan trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan senjata. Di bawah premis memastikan dinamik dan perlindungan, aloi titanium digunakan secara meluas dalam senjata tentera. Penggunaan aloi titanium dalam brek undur pistol 155 bukan sahaja dapat mengurangkan berat badan, tetapi juga mengurangkan ubah bentuk laras senapang yang disebabkan oleh graviti, dengan berkesan meningkatkan ketepatan menembak; beberapa komponen berbentuk kompleks pada kereta kebal tempur utama dan peluru berpandu pelbagai guna helikopter-anti-kereta kebal boleh dibuat daripada aloi titanium, yang bukan sahaja dapat memenuhi keperluan prestasi produk tetapi juga mengurangkan kos pemprosesan komponen.

Untuk masa yang lama pada masa lalu, penggunaan aloi titanium sangat terhad kerana kos pembuatan yang tinggi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, negara di seluruh dunia sedang giat membangunkan aloi titanium kos rendah, sambil mengurangkan kos, mereka juga perlu meningkatkan prestasi aloi titanium. Di negara saya, kos pembuatan aloi titanium masih agak tinggi. Dengan peningkatan beransur-ansur dalam penggunaan aloi titanium, mencari kos pembuatan yang lebih rendah adalah trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan aloi titanium.

Titanium ialah logam dengan prestasi cemerlang dan sumber yang banyak dibangunkan pada tahun 1950-an. Dengan permintaan yang semakin mendesak untuk bahan berkekuatan tinggi dan berketumpatan rendah dalam industri ketenteraan, proses perindustrian aloi titanium telah dipercepatkan dengan ketara. Di luar negara, berat bahan titanium pada pesawat canggih telah mencapai 30~35% daripada jumlah berat struktur pesawat. Dalam Rancangan Lima Tahun Kesembilan, untuk memenuhi keperluan penerbangan, aeroangkasa, kapal dan jabatan lain, negara telah menjadikan aloi titanium sebagai salah satu keutamaan pembangunan bahan baharu. Adalah dijangkakan bahawa Rancangan Lima Tahun Kesepuluh akan menjadi tempoh pembangunan pesat bahan baharu dan proses baharu untuk aloi titanium di negara saya.

Dari perspektif struktur permintaan pasaran global, aloi titanium digunakan terutamanya dalam industri penerbangan, industri pertahanan dan ketenteraan negara, dan industri lain. Antaranya, permintaan aplikasi dalam industri penerbangan adalah yang terbesar, menyumbang kira-kira 50%, terutamanya digunakan dalam pembuatan pesawat dan enjin. Walau bagaimanapun, berbanding dengan China, terdapat perbezaan yang jelas dalam struktur permintaan produk titanium. Di Amerika Utara dan Kesatuan Eropah, yang telah membangunkan industri aeroangkasa dan pertahanan ketenteraan, terutamanya Amerika Syarikat, lebih daripada 50% permintaan untuk produk titanium datang dari bidang aeroangkasa dan pertahanan ketenteraan. Walaupun negara saya adalah salah satu pengeluar dan pengguna logam titanium terbesar di dunia, kebanyakan permintaan negara saya untuk produk titanium berasal dari industri kimia, dan aplikasinya terutamanya bahan tahan kakisan dengan kandungan teknikal yang agak rendah. Walaupun perkadaran permintaan mewah dalam bidang aeroangkasa telah meningkat dalam tempoh dua tahun yang lalu, ia masih hanya menyumbang kira-kira 18.4% (10,000 tan), jauh di bawah purata antarabangsa. Data di atas menunjukkan bahawa semakin maju sesebuah negara, semakin besar skala perindustriannya, semakin banyak titanium yang digunakan; semakin maju teknologi sesebuah negara, semakin banyak titanium yang digunakan dalam industri aeroangkasa, dan semakin tinggi titanium yang digunakannya.