问一下,现在潜艇的耐压壳的材料先进的是什么材料?
来源:新能源网
时间:2024-08-17 14:35:26
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问一下,现在潜艇的耐压壳的材料先进的是什么材料?【专家解说】:应该是钛合金吧!
钛具有比重小、强度高、耐高温、抗腐蚀性强、无磁性等优点。迄今为止,钛已在航空、航天、核能、舰船等领
【专家解说】:应该是钛合金吧!
钛具有比重小、强度高、耐高温、抗腐蚀性强、无磁性等优点。迄今为止,钛已在航空、航天、核能、舰船等领域获得广泛的应用,俄罗斯的阿尔法级、塞拉级、麦克级、阿库拉级、台风级和深潜研究型核潜艇都已经大量使用了钛合金。
钛合金的强度高于钢铁,重量却只有同体积钢铁的一半,特别是具有承受大深度海水压力的本领。“钛金核潜艇”的耐压外壳由于采用了钛合金,最大下潜深度可达到1000米左右,是钢铁核潜艇的2—3倍,其隐蔽性能大大提高,若在深海与其他核潜艇捉起迷藏来,会令对手怯而止步。由于钛金核潜艇的重量减轻,也有利于在推进功率不变的情况下,进一步提高艇的水下航速。
钛合金的抗腐蚀性能极好,在常温下很稳定,是名副其实的“不锈”。有人曾把1毫米厚的钛片沉到海底,5年后取出还是亮闪闪的,毫无锈迹;而同厚度的铝、铜和号称“不锈”的不锈钢,在海水中分别于8个月、1年和4年即被腐蚀殆尽。不锈钢都如此,就别提一般的钢铁了。潜艇的外壳长期泡在海水里,有些极易腐蚀而又不易保护的设备和管路(如海水冷凝器、鱼雷发射水缸、阀门等)也要接触海水,因此,潜艇的艇体、设备和管路因腐蚀造成的破损事故时有发生。为了减小海水的腐蚀,用钢铁建造的核潜艇在服役期必须定期给艇体表面除锈和涂抹防锈漆,接触海水的设备也要使用化学药剂防腐。而对于钛金核潜艇,就不存在上述麻烦,连续使用时间可提高10倍以上,大大延长了核潜艇的使用寿命,减少了因维修保养占去的时间。
钛合金既不怕冷也不怕热,在1668℃的高温时才会熔化,比“不怕火”的黄金熔点还高出600℃左右,安全使用温度约在零下200℃至零上500℃范围。所以核潜艇在服役期间根本不用顾及温度对钛合金制品的影响。
钛合金的无磁性也是其优于钢铁的一个主要方面。钢铁在使用后会带有磁性,这就给敌对方磁探测提供了目标,所以必须定期对核潜艇进行整体消磁;而钛金核潜艇无磁,在磁探仪面前绝对隐身,减少了一种暴露的可能。
当然,钛合金也不是尽善尽美的,它的致命弱点是在高温下容易氧化,形成二氧化钛、氮化钛渣子,影响钛合金的质量。为此,在进行钛合金热处理工艺时,必须在真空下操作,进行钛合金的焊接时须用氩气保护(氩弧焊);另外钛的原材料加工成本较高,其成品价格比钢铁昂贵得多,是不锈钢的5—10倍。钛金核潜艇的钛用量很大,俄罗斯一艘核潜艇需要的钛合金高达上千吨。可见,没有丰厚的钛储量或雄厚的经济技术实力,一般国家是不敢问津的,这就是钛金核潜艇难以普及的原因。
中国是钛资源大国,在已探明的钛储量中我国居世界首位,这就为我国钛材料的应用预留了可观的前景。
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