우주왕복선에는티타늄 필름주로 극한 환경에서의 항공 우주 분야의 특별한 요구를 충족시킬 수있는 우수한 종합 성능 때문입니다. 다음의 구체적인 이유는 다음과 같습니다.
1가벼운 무게와 높은 강도 사이의 균형
우주 임무는 무게에 민감합니다: 우주왕복선의 무게 감소 1kg마다 발사 비용을 크게 줄이고 유료 화물 용량을 증가시킬 수 있습니다.티타늄 필름의 밀도는 단지 4입니다.5g/cm3, 이는 철강의 약 57%이지만 강도는 고강강철의 강도에 가깝다 (장력 강도는 500-1100MPa에 도달할 수 있다),구조물의 무게를 줄일 수 있으며 구성 요소의 강도를 보장합니다..
전형적인 응용 분야: 몸체 프레임, 연료 탱크 및 엔진 브래킷과 같은 부하 구조를 제조하는 데 사용됩니다. 예를 들어,미국 우주왕복선의 외부 연료 탱크 받침대는 티타늄 합금으로 만들어졌습니다.무게를 줄이는 동시에 막대한 추진력을 견딜 수 있도록 합니다.
2고온 저항성 및 부식 저항성
극한의 온도 환경: 우주왕복선이 대기권을 통과하면,표면 온도는 1200~1650°C까지 도달할 수 있습니다. (비원 앞 가장자리와 몸통의 배와 같이), 일반 금속은 부드럽게 또는 산화되기 쉽습니다. 티타늄 포일 (특히 티-6Al-4V와 같은 티타늄 합금) 은 여전히 500 °C **에서 좋은 강도와 산화 저항성을 유지할 수 있습니다.알루미늄 합금보다 낫다 (온도 저항성 약 300°C).
부식 저항성: 밀도가 높은 TiO2 산화물 필름이티타늄 필름, 고에너지 입자 방사선, 자외선 및 추진 물질 (액소 산소 및 액체 수소와 같은) 의 부식에 저항 할 수 있으며 구성 요소의 서비스 수명을 연장 할 수 있습니다.예를 들어, 우주왕복선의 엔진 연료 파이프 라인과 연소 방은 티타늄 포일로 만들어져 있으며, 이는 매우 부식성 연료의 장기적 침식에 견딜 수 있습니다.
3낮은 온도에서 좋은 성능
항공 우주 냉동 현상: 액체 수소 연료의 저장 온도는 **-253°C**로 낮고 액체 산소는 **-183°C**입니다.일반 재료 (제철 과 같이) 는 낮은 온도 에서 쉽게 부서질 수 있다, 티타늄 포일은 여전히 구조적 균열의 위험을 피하는 극저온 환경에서 좋은 견고성과 강도를 유지할 수 있습니다.
응용 사례: 우주왕복선의 냉동 연료 탱크 (주 엔진의 액체 수소 탱크와 같이) 는티타늄 필름또는 티타늄 합금으로 매우 낮은 온도에서 안정적인 작동을 보장합니다.
4피로 방지 및 장수성 특성
반복적 스트레스 용도: 우주왕복선은 발사 및 귀환 중에 심한 진동과 번갈아있는 스트레스에 노출됩니다.티타늄 엽은 높은 피로 강도 (약 40%-50%의 팽창 강도) 를 가지고 있으며 실패없이 수만 개의 순환 부하를 견딜 수 있습니다.그것은 오랜 시간 동안 재사용해야 하는 부품 (예: 우주왕복선의 재사용 날개 구조) 에 적합합니다.
신뢰성 요구 사항: 티타늄 포일은 균열 확산에 강한 저항력을 가지고 있습니다.작은 결함으로 인한 구조적 고장의 위험을 줄이고 우주 임무의 높은 신뢰성 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다..
5생체 호환성 및 특별한 장면 적응
유인 우주 비행 안전: 유인 객실이나 생명 유지 시스템에서티타늄 필름(인체 조직에 대한 부작용이 없습니다) 우주비행사가 접촉하는 부품 (신석 받침대, 의료 장비 프레임 등) 을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.금속 이온의 침착을 피하고 인체에 해를 끼치는.
레이더와 전자기 호환성:티타늄 엽은 중등 전자기 보호 성능을 가지고 있으며 우주왕복선의 안테나 커버 또는 전자 장비 하우스를 제조하는 데 사용할 수 있습니다., 레이더 신호의 간섭을 피하면서 구조적 보호를 제공합니다.
요약:티타늄 필름
티타늄 포일은 가볍고 고온에 내성이 있고, 부식 저항력이 있고,낮은 온도 저항성, 그리고 피로 저항성. 그것의 성능은 우주왕복선의 신뢰성, 수명, 그리고 임무 비용을 직접적으로 결정합니다.그리고 그것은 현대 항공우주 산업에 필수적인 기본 재료입니다미래에는 더 높은 성능의 티타늄 합금 (β-티타늄 합금) 의 개발과 함께티타늄 필름항공우주 분야는 더욱 확대될 것입니다.
우주왕복선에는티타늄 필름주로 극한 환경에서의 항공 우주 분야의 특별한 요구를 충족시킬 수있는 우수한 종합 성능 때문입니다. 다음의 구체적인 이유는 다음과 같습니다.
1가벼운 무게와 높은 강도 사이의 균형
우주 임무는 무게에 민감합니다: 우주왕복선의 무게 감소 1kg마다 발사 비용을 크게 줄이고 유료 화물 용량을 증가시킬 수 있습니다.티타늄 필름의 밀도는 단지 4입니다.5g/cm3, 이는 철강의 약 57%이지만 강도는 고강강철의 강도에 가깝다 (장력 강도는 500-1100MPa에 도달할 수 있다),구조물의 무게를 줄일 수 있으며 구성 요소의 강도를 보장합니다..
전형적인 응용 분야: 몸체 프레임, 연료 탱크 및 엔진 브래킷과 같은 부하 구조를 제조하는 데 사용됩니다. 예를 들어,미국 우주왕복선의 외부 연료 탱크 받침대는 티타늄 합금으로 만들어졌습니다.무게를 줄이는 동시에 막대한 추진력을 견딜 수 있도록 합니다.
2고온 저항성 및 부식 저항성
극한의 온도 환경: 우주왕복선이 대기권을 통과하면,표면 온도는 1200~1650°C까지 도달할 수 있습니다. (비원 앞 가장자리와 몸통의 배와 같이), 일반 금속은 부드럽게 또는 산화되기 쉽습니다. 티타늄 포일 (특히 티-6Al-4V와 같은 티타늄 합금) 은 여전히 500 °C **에서 좋은 강도와 산화 저항성을 유지할 수 있습니다.알루미늄 합금보다 낫다 (온도 저항성 약 300°C).
부식 저항성: 밀도가 높은 TiO2 산화물 필름이티타늄 필름, 고에너지 입자 방사선, 자외선 및 추진 물질 (액소 산소 및 액체 수소와 같은) 의 부식에 저항 할 수 있으며 구성 요소의 서비스 수명을 연장 할 수 있습니다.예를 들어, 우주왕복선의 엔진 연료 파이프 라인과 연소 방은 티타늄 포일로 만들어져 있으며, 이는 매우 부식성 연료의 장기적 침식에 견딜 수 있습니다.
3낮은 온도에서 좋은 성능
항공 우주 냉동 현상: 액체 수소 연료의 저장 온도는 **-253°C**로 낮고 액체 산소는 **-183°C**입니다.일반 재료 (제철 과 같이) 는 낮은 온도 에서 쉽게 부서질 수 있다, 티타늄 포일은 여전히 구조적 균열의 위험을 피하는 극저온 환경에서 좋은 견고성과 강도를 유지할 수 있습니다.
응용 사례: 우주왕복선의 냉동 연료 탱크 (주 엔진의 액체 수소 탱크와 같이) 는티타늄 필름또는 티타늄 합금으로 매우 낮은 온도에서 안정적인 작동을 보장합니다.
4피로 방지 및 장수성 특성
반복적 스트레스 용도: 우주왕복선은 발사 및 귀환 중에 심한 진동과 번갈아있는 스트레스에 노출됩니다.티타늄 엽은 높은 피로 강도 (약 40%-50%의 팽창 강도) 를 가지고 있으며 실패없이 수만 개의 순환 부하를 견딜 수 있습니다.그것은 오랜 시간 동안 재사용해야 하는 부품 (예: 우주왕복선의 재사용 날개 구조) 에 적합합니다.
신뢰성 요구 사항: 티타늄 포일은 균열 확산에 강한 저항력을 가지고 있습니다.작은 결함으로 인한 구조적 고장의 위험을 줄이고 우주 임무의 높은 신뢰성 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다..
5생체 호환성 및 특별한 장면 적응
유인 우주 비행 안전: 유인 객실이나 생명 유지 시스템에서티타늄 필름(인체 조직에 대한 부작용이 없습니다) 우주비행사가 접촉하는 부품 (신석 받침대, 의료 장비 프레임 등) 을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.금속 이온의 침착을 피하고 인체에 해를 끼치는.
레이더와 전자기 호환성:티타늄 엽은 중등 전자기 보호 성능을 가지고 있으며 우주왕복선의 안테나 커버 또는 전자 장비 하우스를 제조하는 데 사용할 수 있습니다., 레이더 신호의 간섭을 피하면서 구조적 보호를 제공합니다.
요약:티타늄 필름
티타늄 포일은 가볍고 고온에 내성이 있고, 부식 저항력이 있고,낮은 온도 저항성, 그리고 피로 저항성. 그것의 성능은 우주왕복선의 신뢰성, 수명, 그리고 임무 비용을 직접적으로 결정합니다.그리고 그것은 현대 항공우주 산업에 필수적인 기본 재료입니다미래에는 더 높은 성능의 티타늄 합금 (β-티타늄 합금) 의 개발과 함께티타늄 필름항공우주 분야는 더욱 확대될 것입니다.
