مساعدة الدول الكبرى على الانطلاق —— أبحاث سبائك التيتانيوم

يقع مركز تشونغتشينغ للعلوم والابتكار التكنولوجي التابع لجامعة نورث وسترن للفنون التطبيقية على ضفة بحيرة مينجيو، وتم افتتاحه رسميًا في أبريل 2021. حاليًا، يتمركز فريق بحث علمي يضم ما يقرب من 300 شخص لإجراء بحث علمي حول مواد سبائك التيتانيوم لتطبيقات الفضاء الجوي. .
يشغل البروفيسور لي جين شان في الوقت نفسه منصب عميد كلية علوم وهندسة المواد بجامعة نورث وسترن للفنون التطبيقية وكبير العلماء والمدير التنفيذي لمركز تشونغتشينغ للعلوم والابتكار التكنولوجي بجامعة نورث وسترن للفنون التطبيقية. غالبًا ما يتعين عليه الركض والهجوم من كلا الطرفين، ويمكن القول أن جدول أعماله ممتلئ جدًا. بصفته أكبر خبير في بلدي في مجال مواد سبائك التيتانيوم، فإن مجال أبحاثه يرتبط ارتباطًا وثيقًا بـ "القوة العظمى والسلاح المهم" لبلادي.
قال لي جين شان، على سبيل المثال، إن هذا الغشاء المصنوع من سبائك التيتانيوم مصنوع للصواريخ. في الصواريخ أو الأقمار الصناعية أو بعض الأسلحة، إذا تم استخدام المطاط للختم، تكون درجة الحرارة منخفضة للغاية ومن السهل أن يتقادم، لذلك يتم تصنيع هذا النوع من المطاط الصناعي. يتمتع صندوق الغشاء المعدني بأداء إغلاق أفضل. مثال آخر هو المسامير الحلزونية. يمكن أن تحتوي الطائرة على عشرات الآلاف من المسامير الحلزونية، والتي يمكن أن تمثل أكثر من 5% من الوزن الإجمالي للطائرة. تم تصنيعه في الأصل من سبائك الفولاذ الهيكلي، وتم تغييره إلى التيتانيوم لتوفير الوزن.
ما هي مميزات سبائك التيتانيوم مقارنة بالمواد التقليدية؟ ما هي التطبيقات الرئيسية؟
لي جين شان: هي المادة ذات القوة النوعية الأكبر والصلابة النوعية بين جميع المواد المعدنية الـ 89. لذلك، ولدت باعتبارها الفضاء الجوي. باعتباره معدنًا فضائيًا، فإنه يتمتع بآفاق كبيرة في مجال الطيران. ثانيا، لديها إمكانات هائلة في مجال الطيران. إنها مقاومة للتآكل، لذلك تستخدم سبائك التيتانيوم أيضًا في صمامات خطوط الأنابيب على السفن. النوع الثالث من سبائك التيتانيوم متوافق حيويًا بشكل خاص. كما أنها تستخدم كمادة حيوية ولها العديد من التطبيقات في جسم الإنسان. ومع ذلك، فإن أكبر عيب في سبائك التيتانيوم هو أنها تفاعلية، وعملية التصنيع معقدة للغاية، وتتطلب معدات وتكنولوجيا عالية.
في الوقت الحاضر، ما هو مستوى قدرات فريقنا في تصنيع سبائك التيتانيوم والبحث والتطوير في الداخل والخارج؟
لي جين شان: كان فريق البحث العلمي لدينا في كلية المواد بجامعة نورث وسترن للفنون التطبيقية في طليعة الأبحاث وفي طليعة البلاد منذ استخدام سبائك التيتانيوم في بلدي.
ما رأيك في أهمية الإنجازات التكنولوجية التي حققناها في هذا المجال؟
لي جين شان: قبل عام 2000، كانت صناعة الطيران في بلدي متخلفة للغاية. جوهر هو عدم وجود مواد متقدمة. في الماضي، كان علينا الاعتماد على الواردات الأجنبية لاستخدام سبائك التيتانيوم. وفي اللحظات الحرجة، سوف يقطعون أو يرفضون تزويدنا بسبائك التيتانيوم. حسنًا، منذ عام 2000، ومع استثمار بلادنا في الصناعة الدفاعية، وخاصة في مجال المواد، شهدنا تطورًا سريعًا في مجال سبائك التيتانيوم. في ذلك الوقت كنا نمثل 1% فقط من حصة العالم. بعد 20 عامًا من التطوير، فإن تطور الصين، التي تحتل المرتبة الأولى في العالم وهي منتج رئيسي للتيتانيوم، مكّن صناعتنا التحويلية، وخاصة صناعة التصنيع العسكرية، ومستويات المعدات من التطور بسرعة فائقة، لأن كمية يمكن للتيتانيوم المستخدم قياس جودة سبائك التيتانيوم. رمز مهم لتقدم الطائرة.
لي جين شان: تم تصميم هذا المختبر الرئيسي الوطني للتصلب بشكل أساسي حول بعض مكونات الصب الرئيسية والمهمة لسبائك التيتانيوم أو السبائك ذات درجة الحرارة العالية أو سبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم في معدات الطيران واسعة النطاق في بلدي. وهو يفترض العديد من الاختناقات الرئيسية في البلاد.