QUALITÀ colata della lega di nichel & Getti in lega di cobalto fabbrica

Quali sono i requisiti tecnici perstrisce di nichel?   Le strisce di nichel svolgono funzioni fondamentali come la connessione elettrica, il supporto strutturale e la protezione della sicurezza nelle batterie dei veicoli a nuova energia (in particolare le batterie di potenza).Le loro prestazioni influenzano direttamente l'affidabilità, durata e sicurezza della batteria. Si tratta di un'analisi dettagliata in due aspetti: scenari di applicazione specifici e requisiti tecnici: I. Applicazione specifica di strisce di nichel nelle batterie dei veicoli a nuova energia 1- Connessione elettrica tra celle della batteria: saldatura delle schede degli elettrodi e della barra di carico Scenario di applicazione:Collegare le schede degli elettrodi positivi e negativi (schede positive in alluminio, schede negative in rame) di una singola cella della batteria con la barra di carico del modulo per formare un percorso di corrente. Caso tipico: nel modulo della batteria 4680 di Tesla,di acciaiocollegare le schede delle celle della batteria alle barre di scarico in acciaio inossidabile mediante saldatura laser, supportando una corrente di scarica continua fino a 150 A. Ruolo centrale:Ridurre la resistenza al contatto (obiettivo < 2mΩ), ridurre le perdite di energia e migliorare l'efficienza della batteria. Disperdere la densità di corrente per evitare un surriscaldamento locale delle schede (come il controllo della temperatura a ≤ 80°C durante la ricarica rapida). 2Fissazione della struttura del modulo e tamponamento delle sollecitazioniScenari di applicazione:come elemento di collegamento tra le celle, la posizione della cella è fissata mediante saldatura a punto o saldatura laser,che è comunemente utilizzato nelle batterie a guscio quadrato in alluminio (come i moduli CATL CTP) e nelle batterie soft pack (come le batterie LG New Energy pouch).Funzione principale:Assorbire l'espansione del volume della cella durante la ricarica e la scarica (circa il 10% ~ 15%) per evitare che la scheda si rompa o che il diaframma venga perforato.Fornire un supporto meccanico per garantire la stabilità strutturale del modulo sotto vibrazione (come la guida accidentata dell'auto, frequenza di vibrazione 5~2000Hz). 3- Componenti di protezione della sicurezza: cintura di fusibile e protezione da sovraccaricoScenari di applicazione:Progettato come una cintura di nichel fusibile (come una struttura localmente sottile o scavata), è collegato in serie nel circuito della batteria.Funzione principale:Quando la corrente supera la soglia (come la corrente di cortocircuito > 500A), la cintura di nichel si fusiona prima della cella, interrompe il circuito e impedisce la fuga termica.Il tempo di risposta deve essere controllato entro 10 ms e la resistenza di isolamento dopo la fusione deve essere ≥ 100 MΩ per garantire la sicurezza. 4. Integrazione dei sistemi di gestione termicaScenari di applicazione:Come mezzo di trasferimento di calore, trasferisce il calore della cella della batteria alla piastra o al guscio di raffreddamento dell'acqua del modulo e viene utilizzato in combinazione con il grasso di silicone conduttivo termico.Funzione principale:La conduttività termica deve essere ≥ 90 W/m K e l'obiettivo è quello di controllare la differenza di temperatura tra le celle della batteria a ≤ 2 °C per evitare il decadimento della capacità causato dal surriscaldamento locale.Alcune strisce di nichel sono progettate come strutture a microcanale e incorporate in tubi di raffreddamento liquido per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore (come la soluzione di raffreddamento indiretto delle batterie BYD). 5Requisiti di processo e affidabilitàAccuratezza dimensionale: tolleranza dello spessore ± 5% (ad esempio 0,1 mm)strisce di nicheltolleranza ± 0,005 mm), tolleranza di larghezza ± 0,1 mm, per garantire l'adattabilità delle apparecchiature di saldatura automatizzate.Qualità della superficie:Roughness Ra≤1.6μm, evitare che le abrasioni perforino il diaframma;Nessun colore di ossidazione, macchie di olio, la superficie di saldatura deve essere elettroplata con lega di nichel-fosforo (spessore di 2 ~ 5 μm) per migliorare l'affidabilità della saldatura.Tracciabilità: numero del lotto, composizione chimica (Ni ≥ 99,5%, impurità Fe ≤ 0,1%, Cu ≤ 0,05%),I dati relativi alle proprietà meccaniche della striscia di nichel devono essere registrati per soddisfare i requisiti del sistema di gestione della qualità IATF 16949.   II. Sfide e soluzioni tecniche tipiche1- esigenze di ultra-sottile sotto elevata densità energeticaSfida: per aumentare la densità energetica della batteria (obiettivo ≥ 300Wh/kg), lo spessore dellastrisce di nichelIn questo caso è necessario ridurre da 0,15 mm a meno di 0,08 mm, ma è facile causare una diminuzione della resistenza.Soluzione:Utilizzare il processo di laminazione a freddo + ricottura per migliorare la resistenza e la duttilità attraverso la raffinazione del grano (dimensione media del grano ≤ 10 μm).Sviluppare un nastro composito di nichel-grafene. Con un contenuto di 5% di grafene si può aumentare la resistenza alla trazione del 30%, mantenendo la conduttività superiore al 95%.2. Ottimizzazione della dissipazione del calore in scenari di ricarica rapidaSfida: durante la ricarica ultra-veloce da 480 kW, la temperatura del punto di connessione del nastro a nichel può superare i 150°C, con conseguente ossidazione del nichel o guasto delle giunzioni di saldatura.Soluzione:La placcatura in argento (spessore 1 ~ 2 μm) sulla superficie del nastro a nichel aumenta la conducibilità termica a 420W / (((m・K), e l'efficienza di dissipazione del calore aumenta del 50%.Progettare una struttura di nastro nickel interdigitated per aumentare l'area di dissipazione del calore e cooperare con il raffreddamento liquido microcanale per ridurre la temperatura del punto caldo di oltre 20 °C.3Tecnologia anticorrosione in condizioni di lunga durataSfida: nelle batterie con una durata di ciclo di ≥ 3000 volte, può verificarsi corrosione intergranulare quando il nikkel è in contatto a lungo termine con l'elettrolita.Soluzione:Utilizzare la tecnologia di nickelamento a vuoto per formare un rivestimento di nickel puro non poroso (spessore ≥ 3 μm) per evitare la penetrazione di elettroliti.Sviluppare un processo di miglioramento della pellicola di passivazione, aumentare lo spessore della pellicola NiO da 5 nm a 20 nm attraverso l'ossidazione elettrolitica e ridurre il tasso di corrosione a 0,01 μm/anno.   III. Futuri tendenze tecnologicheInnovazione materiale:Striscia di nichel nanocristallino (dimensioni dei grani < 100 nm): la resistenza è aumentata a 800MPa, mantenendo un allungamento del 25%, adattandosi a specifiche più sottili (inferiori a 0,05 mm).Striscia composita di nanotubi di nichel-carbonio: la conducibilità è aumentata a 6,5 × 107 S/m, soddisfacendo i requisiti di bassa impedenza della piattaforma ad alta tensione da 800 V.Aggiornamento del processo:Saldatura ad ultrasuoni intelligente: monitoraggio in tempo reale della potenza di saldatura e dell'ampiezza attraverso algoritmi di intelligenza artificiale, aumentando il rendimento delle giunture di saldatura dal 95% al 99,5%.Fabbricazione additivastrisce di nichel: stampa 3D di strisce di nichel a struttura complessa (come i canali di dissipazione del calore a spirale) per adattarsi a progetti di moduli di batterie a forma speciale.Sviluppo sostenibile:Sviluppo di una striscia di nichel senza elettro: generazione di uno strato di nichel direttamente sulla superficie del substrato di rame mediante deposizione chimica di vapore (CVD) per ridurre l'inquinamento delle acque reflue.Migliorare il sistema di riciclaggio delle strisce di nichel: utilizzare la tecnologia di riscaldamento per induzione elettromagnetica per ottenere una separazione senza perdite tra la striscia di nichel e la cella della batteria e il tasso di recupero del materiale target è ≥98%.Riassunto Strisce di nichelè un componente centrale "invisibile ma critico" delle batterie dei veicoli a nuova energia e le sue prestazioni devono soddisfare i requisiti rigorosi di molteplici dimensioni quali elettriche, meccaniche,e ambientaliCon lo sviluppo di piattaforme ad alta tensione da 800 V, tecnologia di ricarica ultra-veloce e batterie a stato solido, la striscia di nichel sarà ripetuta nella direzione di ultra-sottili, ad alta resistenza,e integrazione funzionale, e continuare a sostenere le innovazioni nella tecnologia delle batterie di potenza. Collaborative innovation between car companies and material manufacturers (such as the joint research and development of nickel strip by CATL and Baosteel Metal) will become a key driving force for the advancement of the industry.  

Qual è il ruolo della striscia di nichel in una batteria?   Le strisce di nichel sono ampiamente utilizzate nella produzione di batterie al litio, il che è altamente coerente con le sue proprietà fisiche e chimiche uniche e i requisiti funzionali delle batterie al litio. Di seguito è riportata un'analisi da due aspetti: ragioni fondamentali e funzioni specifiche:   I. Le ragioni fondamentali delle strisce di nichel nella produzione di batterie al litio   1. Eccellente conduttività e stabilità Prestazioni di conduzione: la conduttività del nichel puro è di circa 5,9×10⁷ S/m (secondo solo a rame e argento), che può garantire un'efficiente trasmissione della corrente all'interno della batteria e ridurre la perdita di energia. Stabilità ambientale: durante il processo di carica e scarica delle batterie al litio (soprattutto in scenari ad alta tensione e alta corrente), la fluttuazione di resistenza delle strisce di nichel è piccola e non è facile causare un contatto scadente a causa dei cambiamenti di temperatura (-40℃~85℃). 2. Buona resistenza alla corrosione e compatibilità chimica Resistenza alla corrosione degli elettroliti: l'elettrolita delle batterie al litio è per lo più una soluzione di carbonato di esafluorofosfato di litio (LiPF₆), che è debolmente acida. Un film di passivazione di ossido di nichel (NiO) si forma facilmente sulla superficie delle strisce di nichel per prevenire un'ulteriore corrosione, mentre metalli come ferro e alluminio vengono facilmente corrotti dagli elettroliti. Nessun rischio di reazione chimica: il nichel e il litio (Li) non hanno reazioni collaterali violente, evitando guasti dei materiali o rischi per la sicurezza (rispetto alle strisce di rame, che possono formare leghe con il litio, causando danni strutturali). 3. Eccellenti prestazioni di lavorazione e adattabilità alla saldatura Ducilità: le strisce di nichel possono essere lavorate fino a spessori ultrasottili di 0,05~2 mm e non sono facili da rompere, adatte per la disposizione compatta dello spazio delle batterie di precisione (come batterie a sacchetto morbido e batterie cilindriche). Affidabilità della saldatura: le strisce di nichel e le linguette (di solito alluminio o rame) e gli involucri (acciaio inossidabile/alluminio) possono essere saldamente collegati tramite saldatura a ultrasuoni e saldatura laser, e la resistenza alla trazione della saldatura può raggiungere 50~100 MPa, che è molto superiore ai tradizionali processi di rivettatura o incollaggio. 4. Equilibrio tra costi e sicurezza Convenienza: sebbene il costo sia superiore a quello delle strisce di acciaio nichelato, è inferiore a quello delle strisce di rame puro e le prestazioni complete (conduttività, resistenza alla corrosione, saldatura) sono migliori, adatte alla produzione industriale su larga scala. Ridondanza di sicurezza: le strisce di nichel hanno un certo grado di flessibilità, che può attutire l'espansione del volume della batteria durante la carica e la scarica (circa il 10%~20%), riducendo il rischio di rottura della linguetta o cortocircuito.   II. Il ruolo specifico delle strisce di nichel nelle batterie al litio 1. Collegamento delle linguette e conduzione della corrente Scenario d'azione: collegare le linguette positive e negative con il circuito esterno (come la barra di collegamento del modulo batteria) per formare un percorso di corrente. Valore chiave: Garantire la connessione a bassa impedenza tra le linguette (foglio di alluminio positivo, foglio di rame negativo) e il conduttore esterno per ridurre la resistenza interna della batteria (di solito aumentare la resistenza interna di < 5 mΩ). Disperdere la densità di corrente sulle linguette per evitare il surriscaldamento locale (ad esempio, quando si scarica con una corrente elevata, la striscia di nichel può controllare la temperatura a ≤60℃). 2. Supporto strutturale e fissaggio dei moduli batteria Scenario d'azione: come pezzo di collegamento tra le celle nel modulo, fissare la posizione della cella e trasmettere lo stress meccanico. Valore chiave: Utilizzare la deformazione elastica della striscia di nichel per assorbire l'energia delle vibrazioni (come gli urti durante la guida dell'auto) e ridurre il rischio di perforazione del diaframma causata dallo spostamento della cella. Le strisce di nichel ultrasottili (come 0,1 mm) possono adattarsi perfettamente alla superficie della cella, risparmiando spazio nel modulo e aumentando la densità di energia (circa 5~10 Wh/L). 3. Protezione della sicurezza e assistenza alla gestione termica Protezione del fusibile: alcune strisce di nichel sono progettate come strutture fusibili (come aree cave o assottigliate). Quando la batteria è in sovracorrente (ad esempio, corrente di cortocircuito > 100 A), la striscia di nichel si fonderà prima della cella della batteria, interrompendo il circuito e prevenendo la fuga termica. Conduzione del calore e dissipazione del calore: la conduttività termica della striscia di nichel è di 90 W/(m·K), che può trasferire il calore della cella della batteria all'involucro del modulo o alla piastra di raffreddamento ad acqua. Se utilizzato con colla termoconduttiva, la resistenza termica può essere ridotta del 30%~50%. 4. Compatibilità del processo e produzione standardizzata Adattamento all'automazione: le strisce di nichel possono essere formate mediante punzonatura e laminazione ad alta velocità e possono adattarsi agli avvolgimenti, alla laminazione e ad altri processi automatizzati delle linee di produzione di batterie al litio, con un'efficienza di produzione di 50~100 pezzi/minuto. Standard di settore unificati: i principali produttori di batterie al litio (come CATL e Panasonic) utilizzano strisce di nichel come materiali di collegamento standard per facilitare la collaborazione della catena di approvvigionamento e il controllo della qualità.   III. Tendenze future: aggiornamento delle prestazioni e innovazione dei materiali Ultra-sottile e composito: sviluppare strisce di nichel con uno spessore inferiore a 0,03 mm o strisce composite nichel-rame-grafene, per migliorare ulteriormente la conduttività e la flessibilità. Senza placcatura: sostituire la tradizionale placcatura in nichel con la tecnologia di nano-rivestimento (come il rivestimento simile al diamante) per ridurre i costi e migliorare la resistenza alla corrosione. Riciclaggio: ricerca sulla tecnologia di smontaggio efficiente delle strisce di nichel (come la separazione per frattura fragile a bassa temperatura), con l'obiettivo di aumentare il tasso di recupero del nichel dall'attuale 70% a oltre il 95%, in linea con le esigenze dell'economia circolare. Le strisce di nichel sono ancora lo "standard d'oro" dei materiali di collegamento delle batterie al litio con i loro vantaggi prestazionali completi e il loro ruolo è insostituibile. Man mano che la tecnologia delle batterie si sviluppa verso un'elevata densità di energia e una lunga durata, l'ottimizzazione delle prestazioni e l'applicazione innovativa delle strisce di nichel continueranno a essere al centro dell'attenzione del settore.    

La navetta spazialefoglio di titanioLa Commissione ritiene che il progetto di programma di ricerca sia stato approvato dalla Commissione e che il progetto di programma di ricerca sia stato approvato dalla Commissione.   1. Equilibrio tra peso leggero e elevata resistenzaLe missioni spaziali sono sensibili al peso: ogni 1 kg di riduzione del peso dello shuttle spaziale può ridurre significativamente il costo di lancio e aumentare la capacità di carico utile.La densità del foglio di titanio è solo 4.5 g/cm3, pari circa al 57% dell'acciaio, ma la sua resistenza è vicina a quella dell'acciaio ad alta resistenza (la resistenza alla trazione può raggiungere i 500-1100 MPa),che può ridurre il peso della struttura garantendo la resistenza dei componenti.Applicazioni tipiche: utilizzate per la fabbricazione di strutture portanti come cornici di fusoliera, serbatoi di carburante e bracciali del motore.il supporto esterno del serbatoio di carburante dello shuttle spaziale USA è in lega di titanio, il che garantisce che possa resistere a una spinta enorme riducendo il peso.   2. resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosioneAmbiente a temperature estreme: quando la navetta spaziale passa attraverso l'atmosfera,la temperatura superficiale può raggiungere i 1200-1650°C (come il bordo anteriore dell'ala e il ventre della fusoliera)Il foglio di titanio (soprattutto leghe di titanio, come Ti-6Al-4V) può mantenere una buona resistenza e resistenza all'ossidazione a **500°C**,che è migliore della lega di alluminio (resistenza alle temperature di circa 300°C).Resistenza alla corrosione: una pellicola densa di ossido di TiO2 si forma facilmente sulla superficie del materiale.foglio di titanio, in grado di resistere alla corrosione delle radiazioni di particelle ad alta energia, ai raggi ultravioletti e ai propellenti (come l'ossigeno liquido e l'idrogeno liquido) nello spazio, e prolungare la vita utile dei componenti.Per esempio:, il condotto del carburante del motore e la camera di combustione dello shuttle spaziale sono realizzati in foglio di titanio, che può resistere all'erosione a lungo termine di combustibili altamente corrosivi.   3Buone prestazioni a bassa temperaturaScena criogenica aerospaziale: la temperatura di stoccaggio del combustibile idrogeno liquido è inferiore a **-253°C** e l'ossigeno liquido è **-183°C**.I materiali comuni (come l'acciaio) diventano facilmente fragili a basse temperature, mentre il foglio di titanio può mantenere una buona robustezza e resistenza in ambienti a temperature ultra basse, evitando il rischio di crepe strutturali.Caso di applicazione: il serbatoio di combustibile criogeno dello shuttle spaziale (come il serbatoio di idrogeno liquido del motore principale) è realizzato confoglio di titanioo lega di titanio per garantire un funzionamento stabile a temperature estremamente basse.   4- Caratteristiche anti-affaticamento e di lunga durataTolleranza al ripetuto stress: lo shuttle spaziale è sottoposto a forti vibrazioni e stress alternativi durante il lancio e il ritorno.Il foglio di titanio ha un'elevata resistenza alla stanchezza (circa il 40%-50% della resistenza alla trazione) e può sopportare decine di migliaia di carichi ciclici senza guasti. È adatto per parti che devono essere riutilizzate per lungo tempo (come la struttura alare riutilizzabile dello shuttle spaziale). Requisiti di affidabilità: il foglio di titanio ha una forte resistenza alla propagazione delle crepe,che possono ridurre il rischio di guasti strutturali causati da difetti minori e soddisfare gli elevati requisiti di affidabilità delle missioni spaziali.   5Biocompatibilità e adattamento speciale della scenaSicurezza dei voli spaziali con equipaggio: nelle cabine con equipaggio o nei sistemi di supporto vitale, la biocompatibilitàfoglio di titanio(senza reazioni avverse con tessuti umani) permette di utilizzarlo per la produzione di parti che gli astronauti entrano in contatto (come supporti per sedili, cornici di apparecchiature mediche),evitando la precipitazione di ioni metallici e causando danni al corpo umano.Compatibilità radar ed elettromagnetica:Il foglio di titanio ha prestazioni di schermatura elettromagnetica moderate e può essere utilizzato per fabbricare il coperchio dell'antenna o l'alloggiamento dell'attrezzatura elettronica dello shuttle spaziale, che fornisce protezione strutturale evitando interferenze con i segnali radar. Riassunto: L'insostituibilità delfoglio di titanioIl foglio di titanio è diventato il materiale principale dei componenti chiave delle navette spaziali a causa dei suoi molteplici vantaggi quali il peso leggero, la resistenza alle alte temperature, la resistenza alla corrosione,resistenza a basse temperatureLe sue prestazioni determinano direttamente l'affidabilità, la durata e il costo della missione delle navette spaziali.E' un materiale fondamentale indispensabile per la moderna industria aerospaziale.In futuro, con lo sviluppo di leghe di titanio più performanti (come le leghe di titanio β), l'applicazione difoglio di titanioInfine, la Commissione ha proposto di ampliare ulteriormente la sua attività nel settore aerospaziale.  

Gli standard pertinenti per la lamina di titanio per impianti medicali sono principalmente i seguenti:   Standard cinese GB/T 13810-2007 "Titanio e lega di titanio materiali di lavorazione per impianti chirurgici": Questo è lo standard nazionale cinese per il titanio e lega di titanio materiali di lavorazione per impianti chirurgici, che copre gradi come TA1ELI, TA1, TA2, TA3, TA4, TC4, TC4ELI, TC20, ecc. Al fine di garantire le prestazioni complete del materiale, questo standard ha requisiti e controlli molto rigorosi sulla struttura metallografica ad alto ingrandimento e sul contenuto di idrogeno e altri elementi interstiziali della lega di titanio bifase, e richiede un rigoroso rilevamento dei difetti a ultrasuoni al 100% dei materiali di lavorazione di lastre e barre per garantire la qualità interna del prodotto.   YY/T 1615-2018 "Requisiti generali per i film di ossido anodico di titanio e leghe di titanio per impianti chirurgici": Specifica i termini, le definizioni, i requisiti di prestazione e i metodi di prova della superficie efficace del film anodizzato di titanio e leghe di titanio per impianti chirurgici. Applicabile al film di ossido anodico che subisce una reazione di ossidazione sulla superficie con prodotti in titanio e lega di titanio come anodi nell'elettrolita corrispondente secondo il principio dell'elettrolisi attraverso l'azione di un campo elettrico esterno. Il colore e la differenza di colore, lo spessore del film, il potenziale a circuito aperto, la resistenza ai graffi, la durezza, la citotossicità e altri aspetti del film di ossido anodico sono regolati.   Standard americano ASTM F67 "Titanio puro per impianti chirurgici": specifica i requisiti chimici, meccanici e metallurgici per quattro gradi di titanio puro (UNS R50250, UNS R50400, UNS R50550, UNS R50700) utilizzati per la fabbricazione di impianti chirurgici. Il materiale può essere laminato a caldo, laminato a freddo, forgiato, ricotto o disteso, e ci sono requisiti chiari per le proprietà meccaniche del titanio materiali come la resistenza alla trazione ultima, il limite di snervamento, l'allungamento e la contrazione della sezione trasversale.   ASTM F136 "Lega di titanio 6Al4V ELI per impianti chirurgici": specifica standard per la lega di titanio 6Al4V ELI per applicazioni di impianti chirurgici, che specifica la sua composizione chimica, le proprietà meccaniche, lo stato di trattamento termico, ecc., per garantire la sicurezza e l'affidabilità del materiale nell'ambiente dell'impianto medico.     Inoltre, nella produzione e nell'applicazione effettive, la lamina di titanio per impianti medicali deve anche soddisfare gli standard di biocompatibilità, come il superamento della serie di test ISO 10993, inclusi i test sulla citotossicità, la sensibilizzazione e la genotossicità. Allo stesso tempo, in termini di resistenza alla corrosione, deve soddisfare i requisiti pertinenti come un tasso di corrosione di

Il foglio di titanio ha applicazioni insostituibili nei settori aerospaziale e medico a causa della sua elevata resistenza, leggerezza, resistenza alla corrosione e eccellente biocompatibilità.Di seguito sono illustrati gli scenari specifici di applicazione, requisiti tecnici e casi tipici nei due settori principali:一- campo aerospaziale: materiali chiave in ambienti estremi Fogli di titanioè utilizzato principalmente nel settore aerospaziale per la riduzione del peso strutturale, componenti resistenti ad alte temperature/corrosione, schermatura delle apparecchiature elettroniche e altri scenari,e deve soddisfare requisiti rigorosi di proprietà meccaniche e di adattabilità ambientale.1Componenti strutturali e protezione termicaScenari di applicazione:Utilizzo di parti strutturali leggere come le pelli degli aeromobili, i telai delle ali e le divisorie del vano motoredi foglio di titanioun elevato rapporto resistenza/peso per ridurre il peso dell'intera macchina (come per la fusoliera del Boeing 787, la lega di titanio rappresenta il 15%).ugelli dei motori a razzo, strati di protezione termica dei veicoli spaziali,per resistere alle alte temperature (> 600°C) e al lavaggio a gas ad alta pressione (come il foglio di lega di titanio per lo strato di isolamento del motore del razzo SpaceX Falcon).Requisiti tecnici:resistenza alla trazione ≥ 800 MPa, allungamento ≥ 10% e deve superare la prova di stanchezza (simulando decine di migliaia di cicli di decollo e atterraggio/volo).Resistenza all'ossidazione ad alta temperatura: servizio a lungo termine a 500°C, spessore dello strato di ossido superficiale < 5 μm.2- attrezzature elettroniche e schermature elettromagneticheScenari di applicazione:Electromagnetic shielding covers of satellite communication equipment and radar systems use the conductivity of titanium foil (electrical conductivity is about 18% of copper) to block external interference.Il substrato di dissipazione del calore delle apparecchiature avioniche combinafoglio di titaniocon materiali compositi ceramici/metallici per ottenere elevata conduttività termica (conduttività termica ≈15W/m・K) e compatibilità di isolamento.Requisiti tecnici:Tolleranza dello spessore del foglio ± 2% (come la tolleranza dello spessore del foglio di titanio ≤ ± 0,002 mm), rugosità superficiale Ra≤ 0,8 μm per garantire una lavorazione di precisione.3- Sigillazione e connessione per ambienti estremiScenari di applicazione:Guarnizioni di tenuta dei sistemi di combustibile dei motori aerei, resistenti alla corrosione e alle vibrazioni causate dal cherosene aereo; strisce di tenuta dei portelli a vuoto dei veicoli spaziali per evitare perdite di gas.Le lamine anti-scioglimento delle giunzioni avvitate utilizzano l'effetto memoria difoglio di titanio(mantenimento del preload dopo una leggera deformazione plastica).Caso tipico:Il sigillo in foglio di lega di titanio dell'Airbus A350 XWB riduce il tasso di perdite del sistema di carburante di oltre il 90%.二- campo medico: doppi parametri di riferimento di sicurezza e prestazioniNel campo medico, il foglio di titanio si concentra su dispositivi impiantabili, strumenti chirurgici di precisione e attrezzature in vitro.resistenza alla corrosione dei fluidi corporei, e precisione di elaborazione.1Dispositivi medici impiantabiliScenari di applicazione:Impianti ortopedici: come la rete di titanio per la riparazione del cranio e i dispositivi di fusione spinale (la lamina di titanio viene stampata in una struttura porosa per favorire la crescita delle cellule ossee),utilizzando l'osteoconduttività del titanio (la forza di legame con le ossa umane è superiore a 30 MPa).Stent cardiaco: un foglio di titanio ultra-sottile (spessore 0,05-0,1 mm) viene tagliato in una struttura a maglia con laser per sostenere i vasi sanguigni e mantenere la flessibilità (forza di supporto radiale ≥5N/mm).Norme tecniche:Deve essere conforme alla norma ISO 5832-2 (titanio e leghe di titanio per impianti chirurgici), purezza ≥ 99,5%, contenuto di impurità (come Fe, C, N) ≤ 0,3%.La superficie deve essere elettropolicata (grossimità Ra ≤ 0,2 μm) e trattata con plasma per migliorare l'adesione delle cellule.2Strumenti chirurgici di precisioneScenari di applicazione:Lamette microsirurgiche (spessore ≤ 0,02 mm), pinze endoscopiche per biopsia, utilizzando l' elevata durezza (HV ≥ 200) e resistenza alla fatica del foglio di titanio (apertura e chiusura ripetute,000 volte senza deformazione).Parti di connessione della base dell'impianto dentale, foglio di titanio stampato in fili a livello di micron, con una precisione di corrispondenza di ± 5 μm.Difficoltà di elaborazione:La tecnologia di microstampatura (precisione dello stampo ± 1μm) e la lavorazione con scintille elettriche sono necessarie per evitare il degrado delle prestazioni dovuto al surriscaldamento del materiale.3. attrezzature mediche in vitroScenari di applicazione:un contenitore di tensione di potenza di potenza superiore a 50 W,miglioramento della stabilità elettrochimica (decomposizione della corrente < 5% dopo 500 cicli di prova di voltammetria ciclica).Il guscio in lega di titanio del dializzatore può resistere alla disinfezione con soluzione di ipoclorito di sodio (tasso di corrosione < 0,001 mm/anno a una concentrazione di 2000 ppm).Caso tipico:La valvola cardiaca a transcatetere CoreValve di Medtronic utilizzafoglio di titanioper realizzare la cornice dello stent, e il tasso di permeabilità è superiore al 95% 10 anni dopo l'intervento.三Sfide tecnologiche fondamentali e tendenze di sviluppo1. campo aerospazialeSfide:Uniformità di rotolamento della lamina di titanio ultra-sottile (< 0,05 mm): è necessario sviluppare un processo di lubrificazione a livello nano (come la lubrificazione dei liquidi ionici) per ridurre le fluttuazioni dello spessore.Rivestimento antiossidante in ambiente ad alta temperatura: ricerca di un rivestimento composito in nitruro di titanio (TiN)/ossido di alluminio (Al2O3) per aumentare il limite di resistenza alla temperatura a più di 800°C.Tendenza:Stampa 3D di strutture laminate in foglio di titanio (come la tecnologia di fusione a fascio elettronico) per la produzione di componenti di gestione termica per cavità complesse.2- Campo medico.Sfide:Modifica antibatterica del foglio di titanio: mediante innesto superficiale di ioni d'argento/nanoossido di zinco, il tasso antibatterico entro 24 ore è > 99%.Sviluppo di fogli di titanio degradabili: ricerca su leghe di titanio-magnesio-calcio, controllo del tasso di degradazione a 0,01-0,1 mm/anno, adatto a dispositivi di supporto temporaneo.Tendenza:Il foglio di titanio è composto da materiali bioattivi (come l'idrossiapatite) per costruire un'interfaccia ossea bionica e abbreviare il ciclo di guarigione degli impianti.RiassuntoL'applicazione del foglio di titanio nei settori aerospaziale e medico è essenzialmente una corrispondenza precisa tra le prestazioni del materiale e i requisiti dello scenario:il settore aerospaziale si concentra sull'affidabilità in ambienti estremi, mentre il campo medico si concentra sulla biosicurezza e sull'adattamento funzionale.Il foglio di titanio aprirà maggiori possibilità in settori all'avanguardia quali i veicoli spaziali riutilizzabili e gli impianti medici degradabili.