Waarom de luchtvaartproductie niet zonder titanium kan

In de luchtvaartindustrie is het verminderen van het gewicht van een vliegtuig cruciaal voor het verbeteren van de prestaties. Een populair gezegde in de branche onthult dat voor elk pond dat het vliegtuig minder weegt, de vlieghoogte met één voet toeneemt. Daarom is het gebruik van materialen zoals titaniumlegeringen essentieel geworden in de vliegtuigbouw.
Titanium is een metaal met stabiele chemische eigenschappen en uitstekende fysieke eigenschappen. Het is overvloedig aanwezig in de aardkorst en in grote hoeveelheden begraven in rotsen en zand. In combinatie met andere elementen vormt het een titaniumlegering. Vliegtuigen die titaniumlegeringen gebruiken, gaan doorgaans langer mee, zijn lichter in gewicht en zijn hittebestendiger. Dit resulteert in een aanzienlijke verbetering van de prestaties van het vliegtuig.
Uit testgegevens blijkt dat de titaniumlegering uitstekende fysieke eigenschappen heeft, waaronder hoge sterkte en sterke hittebestendigheid. Vergeleken met andere legeringen zoals aluminium, magnesium en roestvrij staal heeft de titaniumlegering een sterkte die 1,3 keer zo groot is als die van aluminium, 1,6 keer die van magnesium en 3,5 keer die van roestvrij staal. Het is bestand tegen zowel hoge als lage temperaturen en behoudt zelfs een zekere mate van plasticiteit bij extreem lage temperaturen.
Geavanceerde vliegtuigen gebruiken vaker titanium. Het SR-71 verkenningsvliegtuig voor grote hoogte en hoge snelheid heeft bijvoorbeeld een "volledig titanium" structuur. Titanium is goed voor 93% van het structurele gewicht van het vliegtuig, wat leidt tot een aanzienlijke vermindering van het brandstofverbruik.
De meeste van 's werelds geproduceerde titanium en titaniumlegeringen worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Deze legeringen worden voornamelijk toegepast bij de vervaardiging van vliegtuigmotoren, zoals gesmede titaniumventilatoren, compressorschijven en -bladen, motorkappen, uitlaatinrichtingen en structurele framedelen zoals vliegtuigframeframes. Ruimtevaartuigen maken ook gebruik van de hoge sterkte, lage temperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid van titaniumlegeringen om verschillende drukvaten, brandstoftanks, frames en raketgranaten te vervaardigen.
Naarmate de lucht- en ruimtevaartindustrie zich blijft ontwikkelen, zal het gebruik van titaniumlegeringen bij het creëren van meer geavanceerde apparatuur alleen maar toenemen. Wetenschappers zullen ongetwijfeld meer onderzoek doen naar deze legeringen, die een enorm potentieel hebben bij het versterken van de prestaties van ruimtevaartmachines.