Amb el ràpid desenvolupament de la indústria espacial al segle XXI, els requisits per a la tecnologia de coets espacials s’han tornat cada cop més estrictes, especialment la investigació i el desenvolupament de motors de proporció d’empenta-pes elevat, que s’ha convertit en la clau per promoure el progrés de la tecnologia espacial. En aquest context, l’aliatge de titani, com a material metàl·lic amb una excel·lent resistència a alta temperatura, duresa a baixa temperatura i un excel·lent rendiment de processament, s’ha convertit en un material fonamental en productes de tecnologia de coets espacials avançats.
Exploració d’aplicacions d’aliatge de titani en entorns extrems
L’Institut Rus de Metals està treballant en l’optimització de processos i la millora del rendiment de l’aliatge BT6C per a components de coets espacials subjectes a temperatures extremes (-200 grau a superiors), com ara grans parts desplegables de 600 mm, plaques d’acumuladores, brots de suport i fulls de tub. L’aliatge no només funciona de manera estable a -200 grau, sinó que el seu límit de temperatura de treball s’ha reduït encara més a 253 graus per la tecnologia de metal·lúrgia de partícules, cosa que millora significativament el rendiment global del material. Aquest procés innovador garanteix l’homogeneïtat de l’estructura de gra fi a totes les parts del blanc, realitzant les propietats isotròpiques i proporcionant un suport de material fiable per als components de coets en condicions extremes.
Aplicació àmplia i optimització d’aliatges de titani en dues fases
A l’àmplia aplicació de coets espacials, els aliatges de titani de dues fases, com BT6C, BTL4, BT 3-1, BT23, BTL6, BT9 (BT8), etc., s’han convertit en el material d’elecció per a components clau en virtut de les seves excel·lents propietats de reforç al tractament calenta. Per exemple, l’aliatge BT6C s’utilitza àmpliament en diversos components amb requisits d’alta resistència en l’estat reforçat del tractament tèrmic de σb =1050 mPa -1100 mPa. L’aliatge BT14, d’altra banda, mostra els seus avantatges únics en l’interval d’alta resistència de σb =1100 MPA -1150 MPA, que no només es pot utilitzar per a la fabricació de components en forma de feix tubular -196 grau.
Perspectives futures d’aliatges basats en compostos intermetàlics TI
Per millorar encara més el rendiment dels coets espacials, els investigadors estan dirigint la seva atenció als aliatges basats en compostos intermetàlics TI-AL. Es considera que aquests aliatges són el millor de la nova generació de materials de coets espacials a causa de la seva combinació única de propietats, alta resistència tèrmica, alt mòdul d’elasticitat i baixa densitat. Actualment, la combinació d’investigació i producció de compostos està treballant en el desenvolupament d’equips de procés integral per a la preparació d’aquests nous materials, incloent equips de fusió avançada, pelletització i deformació isotèrmica, per tal de promoure l’ús generalitzat dels aliatges TI-AL en el sector aeroespacial.
L’aplicació d’aliatges de titani en la tecnologia de coets aeroespacials moderns no només reflecteix els últims èxits en la ciència dels materials, sinó que també predica la futura direcció de desenvolupament de la tecnologia aeroespacial. Explorant i optimitzant contínuament el procés de preparació i les propietats dels aliatges de titani, els investigadors proporcionen solucions de materials més fiables i eficients per a coets espacials, ajudant la humanitat a explorar el gran model de l’univers.
