发布日期:2018-8-12 12:59:11
钛及其合金质量轻、比强度高、低温性能好、耐海水腐蚀和海洋环境腐蚀,在海洋工程中用钛已经成为钛民用的主要领域之一。以下重点介绍钛及钛合金在海洋工程领域的应用。
1、海港建筑
钛材表面有一层厚度超过10n的氧化膜,它在腐蚀坏净重非常稳定,对空气、盐海水以及海洋环境具有优异的耐腐蚀性,是最适合各种海洋环境的原材料。
2、沿海发电站
海水的综合利用是海洋工程中的重要项目之一,且沿海发电站凝汽器是利用海水量较大的设备。由于冷凝器是用海水做冷却水的,而海水中含有大量的泥砂、悬浮物质、海生物和各种腐蚀性物质,在海水与河水交替变化的淡盐水中的情况更为严重。传统的凝汽器是用铜合金管,这种铜合金管在海水中因各种腐蚀,经常遭到严重破坏,因钛具有良好的耐腐蚀性,所以大都沿海电站凝汽器都使用钛。
3、海水淡化装置
海水淡化主要有两种方法:蒸馏法和反渗透法。蒸馏法是将海水加热使其气体化,然后将蒸汽冷凝而获得淡水;反渗透法是将海水加压,使其中的淡水透过一种特殊的膜而将盐分截留获得淡水。
在海水淡化中,钛的主要应用是淡化装置里面的加热器和传热管。早期的铜合金、碳素钢材料不耐海水腐蚀,生产效率低,所以被耐海水腐蚀较好的钛所替代。
4、舰船
舰船是海军最重要的装备,是海上运输以及战斗的平台。那么用于建造舰船的材料一定要能耐海水、海洋大气的腐蚀,比强度可塑性及加工工艺要好。
钛及其合金作为物理性能优良、化学性能稳定的材料。强度高、比重小,特别是海水和海洋大气环境的侵蚀有免疫能力,是优质轻型结构材料,此时可以很好地满足人们在海洋工程方面应用的要求。钛主要用于如船舶种的船体结构件、潜艇耐压壳体、海水管道、阀和泵、螺旋桨及桨轴、声呐导流罩、热交换器、冷却器等等...
5、海洋热能转换
热能转换主要有温差发电和潮汐发电;温差发电的原理是利用海洋表面温度较高的海水将氨或者氟里昂汽化来驱动涡轮机转动发电,再用海洋深层的低温海水将汽化的氨或者氟里昂冷却,构成一个不断循环的热机系统。
温差发电的主要设备是蒸发器、凝缩器及海水吸管、环路等,要求设备不仅要耐腐蚀,而且还要耐氨和氟的腐蚀,钛及其合金不但具有良好的耐海水腐蚀性能,而且还耐氨和氟的腐蚀,所以钛是最理想的材料。钛管蒸发器和凝缩器,在美国以及日本的温差发电站上都取得了良好的效果。
随着海水淡化和海底石油资源的探索,各国在海军装备竞争上日益激烈。这些都需要钛及钛合金材料,钛在海洋工程中势必是一个较大的应用。海洋工程中用钛将会迎来快速的发展。