QUALITÉ bâti d'alliage de nickel & Alliage cobalt Castings usine

Quelles sont les exigences techniques pourbande de nickel?   Les bandes de nickel remplissent des fonctions essentielles telles que la connexion électrique, le soutien structurel et la protection de la sécurité dans les batteries des véhicules à énergie nouvelle (en particulier les batteries de puissance).Leurs performances ont une incidence directe sur la fiabilitéL'analyse suivante est détaillée à partir de deux aspects: scénarios d'application spécifiques et exigences techniques: I. Application spécifique des bandes de nickel dans les batteries des véhicules à énergie nouvelle 1- Connexion électrique entre cellules de batterie: soudage par électrode et barre d'alimentation Scénario d'application:Connectez les électrodes positives et négatives (électrodes positives en aluminium, électrodes négatives en cuivre) d'une seule cellule de batterie à la barre d'alimentation du module pour former un chemin de courant. Dans le cas typique: dans le module de batterie 4680 de Tesla,Des bandes de nickel.connecter les broches de cellules de batterie aux barres d'acier inoxydable par soudage laser, supportant un courant de décharge continu allant jusqu'à 150 A. Le rôle principal:Réduire la résistance de contact (objectif < 2mΩ), réduire les pertes d'énergie et améliorer l'efficacité de la batterie. Diffuser la densité de courant pour éviter une surchauffe locale des tablettes (par exemple, régler la température à ≤ 80°C pendant la charge rapide). 2Fixation de la structure du module et tamponnage des contraintesScénarios d'application:En tant que pièce de connexion entre les cellules, la position de la cellule est fixée par soudage au point ou par soudage au laser,qui est couramment utilisé dans les batteries à coque carrée en aluminium (tels que les modules CATL CTP) et les batteries à boîtes molles (tels que les batteries à poche LG New Energy).Fonction de base:Absorber l'expansion du volume de la cellule lors de la charge et de la décharge (environ 10% à 15%) pour éviter que l'onglet ne se casse ou que le diaphragme ne se perce.Fournir un soutien mécanique pour assurer la stabilité structurelle du module sous vibration (comme la conduite accidentée de la voiture, fréquence de vibration 5~2000Hz). 3- Composants de protection de la sécurité: ceinture de sécurité et protection contre le surcourantScénarios d'application:Conçu comme une ceinture de nickel fusible (comme une structure locallement éclairée ou creuse), il est connecté en série dans le circuit de la batterie.Fonction de base:Lorsque le courant dépasse le seuil (comme le courant de court-circuit > 500A), la courroie de nickel fusionne avant la cellule, coupe le circuit et empêche la fuite thermique.Le temps de réponse doit être contrôlé dans un délai de 10 ms et la résistance d'isolation après fusion doit être ≥ 100 MΩ pour assurer la sécurité. 4Intégration des systèmes de gestion thermiqueScénarios d'application:En tant que support de transfert de chaleur, il transfère la chaleur de la cellule de la batterie vers la plaque ou la coque de refroidissement par eau du module et est utilisé conjointement avec une graisse de silicone thermiquement conductrice.Fonction de base:La conductivité thermique doit être ≥ 90 W/ ((m・K), et l'objectif est de contrôler la différence de température entre les cellules de la batterie à ≤ 2 °C afin d'éviter une décomposition de la capacité due à une surchauffe locale.Certaines bandes de nickel sont conçues comme des structures de micro-canaux et intégrées dans des tuyaux de refroidissement liquide pour améliorer l'efficacité de la dissipation thermique (comme la solution de refroidissement indirect des batteries BYD). 5. Exigences de processus et de fiabilitéPrécision dimensionnelle: tolérance d'épaisseur ± 5% (par exemple 0,1 mm)bande de nickelune tolérance ± 0,005 mm), une tolérance de largeur ± 0,1 mm, pour assurer l'adaptabilité des équipements de soudage automatisés.Qualité de la surface:Roughness Ra≤1,6μm, éviter les ébouriffements qui percutent le diaphragme;Aucune couleur d'oxydation, aucune tache d'huile, la surface de soudage doit être galvanisée avec un alliage nickel-phosphore (épaisseur de soudage 2 à 5 μm) pour améliorer la fiabilité du soudage.Traçabilité: numéro de lot, composition chimique (Ni≥99,5%, impuretés Fe≤0,1%, Cu≤0,05%),Les données sur les propriétés mécaniques et les propriétés de la bande de nickel doivent être enregistrées pour satisfaire aux exigences du système de gestion de la qualité IATF 16949.   II. Défis et solutions techniques typiques1. Exigences ultra-minces sous haute densité d'énergieDéfi: Afin d'augmenter la densité énergétique de la batterie (objectif ≥ 300Wh/kg), l'épaisseur de la batterie doit être réduite de manière à ce qu'elle ne dépasse pasbande de nickelIl faut réduire de 0,15 mm à moins de 0,08 mm, mais il est facile de provoquer une diminution de la résistance.Résolution:Utiliser un procédé de laminage à froid + de recuit pour améliorer la résistance et la ductilité grâce au raffinage des grains (taille moyenne des grains ≤ 10 μm).Développer un ruban adhésif composite nickel-graphène. 5% de graphène peut augmenter la résistance à la traction de 30%, tout en maintenant une conductivité supérieure à 95%.2Optimisation de la dissipation de chaleur dans les scénarios de charge rapideDéfi: lors d'une charge ultra-rapide de 480 kW, la température du point de connexion du ruban nickel peut dépasser 150 °C, entraînant une oxydation du nickel ou une défaillance des joints de soudure.Résolution:Le placage en argent (épaisseur 1 à 2 μm) sur la surface du ruban nickel augmente la conductivité thermique à 420 W/m K et l'efficacité de dissipation de chaleur augmente de 50%.Concevoir une structure de ruban nickel interdigité pour augmenter la surface de dissipation de chaleur et coopérer avec le refroidissement liquide par micro-canal pour réduire la température du point chaud de plus de 20 °C.3Technologie anti-corrosion pour une longue durée de vieDéfi: dans les batteries dont la durée de vie est ≥ 3000 fois supérieure à celle du cycle, une corrosion intergranulaire peut survenir lorsque le ruban nickel est en contact à long terme avec l'électrolyte.Résolution:Utiliser la technologie de nickel sous vide pour former un revêtement de nickel pur non poreux (épaisseur ≥ 3 μm) afin d'éviter la pénétration d'électrolytes.Développer un procédé d'amélioration du film de passivation, augmenter l'épaisseur du film de NiO de 5 nm à 20 nm par oxydation électrolytique et réduire le taux de corrosion à 0,01 μm/an.   III. Tendances technologiques à l'avenirL'innovation matériellebande de nickel nanocristallin (taille de grain < 100 nm): résistance augmentée à 800 MPa, tout en conservant un allongement de 25%, s'adaptant à des spécifications plus minces (inférieures à 0,05 mm).bande composite de nanotubes nickel-carbone: conductivité augmentée à 6,5 × 107 S/m, répondant aux exigences de faible impédance de la plateforme haute tension 800V.Mise à niveau du processus:Soudage par ultrasons intelligent: surveillance en temps réel de la puissance et de l'amplitude de soudage grâce à des algorithmes d'IA, augmentant le rendement des joints de soudure de 95% à 99,5%.Fabrication additivebande de nickel: Impression 3D de bandes de nickel à structure complexe (telles que des canaux de dissipation thermique en spirale) pour les adapter à des modules de batterie de forme spéciale.Développement durable:Développer une bande de nickel sans électro: générer une couche de nickel directement sur la surface du substrat de cuivre par dépôt chimique de vapeur (CVD) pour réduire la pollution des eaux usées.Améliorer le système de recyclage des bandes de nickel: utiliser la technologie de chauffage par induction électromagnétique pour obtenir une séparation sans perte de la bande de nickel et de la pile de la batterie, et le taux de récupération du matériau cible est ≥98%.Résumé bandes de nickelest un composant de base "invisible mais essentiel" des batteries des véhicules à énergie nouvelle, et ses performances doivent répondre aux exigences strictes de multiples dimensions telles que l'électricité, la mécanique,et environnementaleAvec le développement d'une plateforme haute tension de 800 V, d'une technologie de charge ultra-rapide et de batteries à état solide, la bande de nickel sera réitérée dans le sens d'une bande ultra-mince, haute résistance,et intégration fonctionnelle, et continuer à soutenir les percées dans la technologie des batteries de puissance. 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.  

Quel rôle joue la bande de nickel dans une batterie?   Des bandes de nickel.sont largement utilisés dans la fabrication de batteries au lithium, ce qui est très conforme à leurs propriétés physiques et chimiques uniques et aux exigences fonctionnelles des batteries au lithium.Ce qui suit est une analyse de deux aspects.Les principales raisons et fonctions spécifiques:   I. Les principales raisons des bandes de nickel dans la fabrication de batteries au lithium   1Excellente conductivité et stabilité. La conductivité du nickel pur est d'environ 5.9×107 S/m (seconde seulement au cuivre et à l'argent),qui peut assurer une transmission efficace du courant à l'intérieur de la batterie et réduire les pertes d'énergie. Stabilité environnementale: Pendant le processus de chargement et de déchargement des batteries au lithium (surtout dans les scénarios de haute tension et de courant élevé), la fluctuation de résistance des batteries au lithium est de 0,8 à 0,9 degrés.Des bandes de nickel.est petit, et il n'est pas facile de causer un mauvais contact en raison des changements de température (-40°C~85°C). 2Bonne résistance à la corrosion et compatibilité chimique. L'électrolyte des batteries au lithium est principalement une solution carbonatée d'hexafluorophosphate de lithium (LiPF6), qui est faiblement acide.Un film de passivation d'oxyde de nickel (NiO) est facilement formé sur la surface des bandes de nickel pour empêcher une corrosion ultérieure.Les métaux tels que le fer et l'aluminium sont facilement corrodés par les électrolytes. Aucun risque de réaction chimique: le nickel et le lithium (Li) n'ont pas de réactions secondaires violentes, évitant la défaillance des matériaux ou les risques de sécurité (comparé aux bandes de cuivre, qui peuvent former des alliages avec du lithium,causant des dommages structurels).3Excellente performance de traitement et soudage adaptabilité.Ductilité: les bandes de nickel peuvent être traitées à des épaisseurs ultra-minces de 0,05 à 2 mm et ne sont pas faciles à casser,adapté à la mise en page compacte des batteries de précision (comme les batteries à packs doux et les batteries cylindriques).Vélinage fiable: les bandes et les onglets de nickel (généralement en aluminium ou en cuivre) et les coquilles (en acier inoxydable ou en aluminium) peuvent être solidement connectés par soudage par ultrasons et laser,et la résistance à la traction du soudage peut atteindre 50 à 100 MPaCe qui est beaucoup plus élevé que les procédés traditionnels de rivetage ou de collage.4Un équilibre entre coût et sécurité.Coût-efficacité: Although the cost is higher thanbandes d'acier nickel-plaqué, il est inférieur aux bandes de cuivre pur, et la performance globale (conductivité, résistance à la corrosion, soudage) est meilleure, adaptée à la production industrielle à grande échelle.Redondance de sécurité: les bandes de nickel ont un certain degré de flexibilité, ce qui peut tamponner l'expansion du volume de la batterie pendant le chargement et la décharge (environ 10%~20%),réduisant le risque de rupture de la tablette ou de court-circuit.   II. Le rôle spécifique des bandes de nickel dans les batteries au lithium 1Connexion de la tablette et conduction du courant. Scénario d'action: Connectez les onglets positifs et négatifs avec le circuit externe (comme la barre de bus du module de batterie) pour former un chemin courant. Valeur de clé: Assurez-vous de la connexion à faible impédance entre les tabs (foil d'aluminium positifle conducteur externe pour réduire la résistance interne de la batterie (habituellement augmenter la résistance interne de < 5mΩ). Dispersez la densité de courant aux onglets pour éviter la surchauffe locale (comme lors de la décharge avec un grand courant, la bande de nickel peut contrôler la température à ≤ 60 °C). 2Support structurel et fixation des modules de batterie. Scénario d'action: Comme une pièce de connexion entre les cellules dans le module, fixe la position de la cellule et transmet le stress mécanique. Valeur de clé:Utilisez la déformation élastique de la bande de nickel pour absorber l'énergie de vibration (comme les bosses pendant la conduite de la voiture) et réduire le risque de perforation du diaphragme causée par le déplacement des cellules. Les bandes de nickel ultra-minces (telles que 0,1 mm) peuvent s'adapter étroitement à la surface de la cellule, économisant de l'espace sur le module et augmentant la densité d'énergie (environ 5 à 10 Wh/L). 3Protection de la sécurité et aide à la gestion thermique.Protection contre les fusibles:Des bandes de nickel.sont conçus comme des structures fusibles (telles que des zones creuses ou éclaircies).Coupez le circuit.Et empêcher une fuite thermique.Conductivité thermique et dissipation thermique: La conductivité thermique de la bande de nickel est de 90 W/m·K, ce qui peut transférer la chaleur de la cellule de la batterie à la coque du module ou à la plaque de refroidissement par eau.Lorsque utilisé avec de la colle thermiquement conductiveLa résistance thermique peut être réduite de 30 à 50%.4Compatibilité de processus et production standardiséeAutomation adaptation: Les bandes de nickel peuvent être formées par poinçonnage et laminage à grande vitesse, et peuvent s'adapter à l'enroulement, à la stratification et à d'autres processus automatisés des lignes de production de batteries au lithium,avec une efficacité de production de 50~100 pièces/minute.Les normes unifiées de l'industrie:Les principaux fabricants de batteries au lithium (tels que CATL et Panasonic) utilisent des bandes de nickel comme matériaux de connexion standard pour faciliter la collaboration et le contrôle de la qualité de la chaîne d'approvisionnement..   III. Tendances futures: amélioration de la performance et innovation des matériauxUltra-mince et composite: développer des bandes de nickel avec une épaisseur inférieure à 0,03 mm, ou des bandes composites nickel-cobre-graphène, pour améliorer davantage la conductivité et la flexibilité.Non-plating: Remplacez le plating traditionnel au nickel par une technologie de nano-couche (comme le revêtement au diamant) pour réduire les coûts et améliorer la résistance à la corrosion. Recycling: Research on efficient disassembly technology of Les produits de recyclage sont utilisés pour la fabrication de produits de recyclage.Des bandes de nickel.(comme la séparation par fracture fragile à basse température), avec l'objectif d'augmenter le taux de récupération du nickel de 70% à plus de 95%, en ligne avec les besoins de l'économie circulaire.Les bandes de nickel sont toujours le "standard d'or" des matériaux de connexion de batterie au lithium avec leurs avantages de performance complets, et leur rôle est irremplaçable.Comme la technologie de la batterie évolue vers une densité d'énergie élevée et une longue durée de vie, l'optimisation des performances et l'application innovante des bandes de nickel continueront d'être au centre de l'industrie.    

Les besoins de la navette spatialefeuille de titaneIl s'agit principalement de ses excellentes performances globales, qui peuvent répondre aux besoins particuliers du domaine aérospatial dans des environnements extrêmes.   1. équilibre entre poids léger et résistance élevéeLes missions spatiales sont sensibles au poids: chaque kg de réduction de poids de la navette spatiale peut réduire considérablement le coût de lancement et augmenter la capacité de charge utile.La densité de la feuille de titane est de seulement 4.5 g/cm3, ce qui représente environ 57% de l'acier, mais sa résistance est proche de celle de l'acier à haute résistance (résistance à la traction peut atteindre 500-1100 MPa),qui peut réduire le poids de la structure tout en assurant la résistance des composants.Applications typiques: utilisées pour la fabrication de structures porteurs telles que les cadres du fuselage, les réservoirs de carburant et les supports du moteur.le support extérieur du réservoir de carburant de la navette spatiale américaine est en alliage de titane, ce qui lui permet de résister à une poussée énorme tout en réduisant son poids.   2Résistance à haute température et résistance à la corrosionEnvironnement à température extrême: lorsque la navette passe à travers l'atmosphère,la température de surface peut atteindre 1200-1650°C (comme le bord avant de l'aile et le ventre du fuselage)Le papier de titane (en particulier l'alliage de titane, tel que Ti-6Al-4V) peut encore maintenir une bonne résistance et une bonne résistance à l'oxydation à **500°C**,qui est meilleur que l'alliage d'aluminium (résistance à la température d'environ 300°C).Résistance à la corrosion: un film d'oxyde de TiO2 dense se forme facilement à la surface defeuille de titane, qui peut résister à la corrosion des particules à haute énergie, des rayons ultraviolets et des propulseurs (tels que l'oxygène liquide et l'hydrogène liquide) dans l'espace, et prolonger la durée de vie des composants.Par exemple:, le conduit de carburant du moteur et la chambre de combustion de la navette spatiale sont en feuille de titane, qui peut résister à l'érosion à long terme des carburants hautement corrosifs.   3. Bonne performance à basse températureScène cryogénique aérospatiale: la température de stockage du combustible à hydrogène liquide est aussi basse que **-253°C**, et l'oxygène liquide est **-183°C**.Les matériaux ordinaires (comme l'acier) deviennent facilement fragiles à basse température., tandis que la feuille de titane peut encore maintenir une bonne ténacité et résistance dans des environnements à très basse température, évitant le risque de fissuration structurelle.Cas d'application: le réservoir de carburant cryogénique de la navette spatiale (comme le réservoir d'hydrogène liquide du moteur principal) est constitué defeuille de titaneou alliage de titane pour assurer un fonctionnement stable à des températures extrêmement basses.   4Caractéristiques anti-fatigue et longue durée de vieTolérance au stress répété: la navette spatiale est soumise à de fortes vibrations et à des contraintes alternées pendant le lancement et le retour.Le film de titane a une résistance à la fatigue élevée (environ 40% à 50% de la résistance à la traction) et peut résister à des dizaines de milliers de charges cycliques sans défaillanceIl convient aux pièces qui doivent être réutilisées pendant une longue période (comme la structure d'aile réutilisable de la navette spatiale). Exigences en matière de fiabilité: la feuille de titane présente une forte résistance à la propagation des fissures,qui peuvent réduire le risque de défaillance structurelle causée par des défauts mineurs et satisfaire aux exigences élevées de fiabilité des missions spatiales.   5Biocompatibilité et adaptation spéciale de la scèneSécurité des vols spatiaux habités: dans les cabines habitées ou les systèmes de maintien de la vie, la biocompatibilité desfeuille de titane(pas de réaction indésirable avec les tissus humains) permet de l'utiliser pour fabriquer des pièces qui touchent les astronautes (comme les supports de siège, les cadres d'équipement médical),éviter la précipitation d'ions métalliques et causer des dommages au corps humain.Compatibilité radar et électromagnétique:La feuille de titane présente des performances de blindage électromagnétique modérées et peut être utilisée pour fabriquer le couvercle d'antenne ou le boîtier d'équipement électronique de la navette spatiale, offrant une protection structurelle tout en évitant les interférences avec les signaux radar. Résumé: Le caractère irremplaçable defeuille de titaneLa feuille de titane est devenue le matériau de base des composants clés des navettes spatiales en raison de ses multiples avantages tels que le poids léger, la résistance à haute température, la résistance à la corrosion,résistance à basse températureSes performances déterminent directement la fiabilité, la durée de vie et le coût de mission des navettes spatiales.et c'est un matériau de base indispensable pour l'industrie aérospatiale moderneDans l'avenir, avec le développement d'alliages de titane plus performants (tels que les alliages de β-titane), l'application defeuille de titaneDans le domaine de l'aérospatiale, la coopération sera encore élargie.  

Les normes applicables pourfeuille de titanepour les implants médicaux sont principalement les suivantes:   Standard chinois GB/T 13810-2007 "Titan etAlliage de titane"Matériaux de traitement pour les implants chirurgicaux": c'est la norme nationale chinoise pour le titane etalliage de titaneles matériaux de transformation pour implants chirurgicaux, couvrant des catégories telles que TA1ELI, TA1, TA2, TA3, TA4, TC4, TC4ELI, TC20, etc. Afin d'assurer les performances complètes du matériau,la présente norme impose des exigences et des contrôles très stricts sur la structure métallographique à grande amplification et la teneur en hydrogène et autres éléments interstitiels de l'alliage de titane biphasé., et exige une détection stricte des défauts par ultrasons à 100% des matériaux de traitement des plaques et des tiges pour assurer la qualité interne du produit.   Le présent règlement est obligatoire dans tous ses éléments et directement applicable dans tout État membre.Alliages de titanepour les implants chirurgicaux": il précise les termes, les définitions,exigences en matière de performances et méthodes d'essai de la surface efficace du film anodisé de titane et d'alliages de titane pour implants chirurgicaux. Applicable to the anodic oxide film that undergoes oxidation reaction on the surface with titanium and titanium alloy products as anodes in the corresponding electrolyte according to the principle of electrolysis through the action of an external electric fieldLa couleur et la différence de couleur, l'épaisseur du film, le potentiel de circuit ouvert, la résistance aux rayures, la dureté, la cytotoxicité et d'autres aspects du film d'oxyde anodique sont régulés.   Standard américain ASTM F67 "Titan pur pour implants chirurgicaux": spécifie les exigences chimiques, mécaniques et métallurgiques pour quatre catégories de titane pur (UNS R50250, UNS R50400, UNS R50550,autres appareils pour la fabrication de tissus ou d'emballagesLe matériau peut être laminé à chaud, laminé à froid, forgé, recuit ou soulagé des contraintes, et il existe des exigences claires en ce qui concerne les propriétés mécaniques du matériau.titaneles matériaux tels que la résistance à la traction maximale, la résistance au rendement, l'allongement et le rétrécissement de la section transversale.   ASTM F136 "Alliage de titane 6Al4V ELI pour implants chirurgicaux": spécification standard pour l'alliage de titane 6Al4V ELI pour implants chirurgicaux, précisant sa composition chimique,propriétés mécaniques, l'état du traitement thermique, etc., pour assurer la sécurité et la fiabilité du matériau dans l'environnement des implants médicaux.     En outre, dans la production et l'application,feuille de titanepour les implants médicaux doivent également satisfaire aux normes de biocompatibilité, telles que le passage de la série de tests ISO 10993, y compris les tests de cytotoxicité, de sensibilisation et de génotoxicité.en résistance à la corrosion, il doit satisfaire aux exigences pertinentes telles qu'un taux de corrosion de < 0,001 mm/an en solution saline physiologique (ASTM G31).        

La feuille de titane a des applications irremplaçables dans les domaines aérospatial et médical en raison de sa résistance élevée, de son poids léger, de sa résistance à la corrosion et de son excellente biocompatibilité.Ce qui suit est une explication des scénarios d'application spécifiques, les exigences techniques et les cas typiques dans les deux grands domaines:一Le domaine de l'aérospatiale: matériaux clés dans des environnements extrêmes Foil de titaneest principalement utilisé dans le domaine aérospatial pour la réduction du poids de la structure, les composants résistants à haute température/corrosion, le blindage des équipements électroniques et d'autres scénarios,et doivent satisfaire à des exigences strictes en matière de propriétés mécaniques et d'adaptabilité à l'environnement.1- Composants structurels et protection thermiqueScénarios d'application:Utilisation de pièces structurelles légères telles que les peaux d'avion, les cadres d'aile et les cloisons du compartiment moteurd'une épaisseur n'excédant pas 10 mmun rapport résistance/poids élevé pour réduire le poids de l'ensemble de la machine (comme dans le cas du Boeing 787 dont le fuselage est constitué d'un alliage de titane de 15%).Les nozzles des moteurs de fusée, les couches de protection thermique des engins spatiaux,pour résister à des températures élevées (> 600°C) et à un nettoyage des gaz à haute pression (comme le papier d'alliage de titane pour la couche d'isolation du moteur de fusée SpaceX Falcon).Exigences techniques:Résistance à la traction ≥ 800 MPa, allongement ≥ 10% et doit passer un essai de fatigue (simulant des dizaines de milliers de cycles de décollage et d'atterrissage/vol).Résistance à l'oxydation à haute température: fonctionnement à long terme à 500°C, épaisseur de la couche d'oxyde de surface < 5 μm.2Équipement électronique et blindage électromagnétiqueScénarios d'application: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.Le substrat de dissipation thermique des équipements d'avionique combinefeuille de titaneavec des matériaux composites céramiques/métalliques pour obtenir une conductivité thermique élevée (conductivité thermique ≈15 W/m・K) et une compatibilité d'isolation.Exigences techniques:Tolérance à l'épaisseur de la feuille ± 2% (comme la tolérance à l'épaisseur de la feuille de titane ≤ ± 0,002 mm de 0,1 mm), rugosité de surface Ra≤ 0,8 μm pour assurer une usinage de précision.3- Sécurisation et connexion en environnement extrêmeScénarios d'application:joints d'étanchéité des systèmes de carburant des moteurs d'aviation, résistants à la corrosion et aux vibrations du kérosène d'aviation; bandes d'étanchéité de feuilles de porte à vide des engins spatiaux pour empêcher les fuites de gaz.Les rouleaux anti-dégraissage des joints boulonnées utilisent l'effet mémoire defeuille de titane(maintenance de la précharge après légère déformation plastique).Un cas typique:L'étanchéité en feuille d'alliage de titane de l'Airbus A350 XWB réduit le taux de fuite du système de carburant de plus de 90%.二Le domaine médical: deux critères de référence de sécurité et de performanceDans le domaine médical, le titane se concentre sur les dispositifs implantables, les outils chirurgicaux de précision et les équipements in vitro.résistance à la corrosion par les fluides corporels, et la précision de traitement.1. Dispositifs médicaux implantablesScénarios d'application:Implants orthopédiques: tels que des mailles en titane pour les dispositifs de réparation du crâne et de fusion de la colonne vertébrale (une feuille de titane est imprimée dans une structure poreuse pour favoriser la croissance des cellules osseuses),utilisant l'ostéoconductivité du titane (la résistance à la liaison avec les os humains est supérieure à 30 MPa).Stent cardiaque: une feuille de titane ultra-mince (épaisseur 0,05 à 0,1 mm) est coupée en une structure en maille par laser pour soutenir les vaisseaux sanguins et maintenir la souplesse (force de support radiale ≥ 5N/mm).Normes techniques:Il doit être conforme à la norme ISO 5832-2 (titane et alliages de titane pour implants chirurgicaux), pureté ≥ 99,5%, teneur en impuretés (telles que Fe, C, N) ≤ 0,3%.La surface doit être électropolie (graisse Ra ≤ 0,2 μm) et traitée au plasma pour améliorer l'adhérence des cellules.2Des instruments chirurgicaux de précisionScénarios d'application:Lames microsurgicas (épaisseur ≤ 0,02 mm), pinces endoscopiques pour biopsie, utilisant la haute dureté (HV ≥ 200) et la résistance à la fatigue de la feuille de titane (ouverture et fermeture répétées 100,000 fois sans déformation).Parties de connexion de base d'implants dentaires, la feuille de titane est estampillée en fils au niveau des microns, avec une précision de correspondance de ± 5 μm.Difficultés de traitement:La technologie de micro-estampage (precision de moulage ± 1 μm) et l'usinage par électro-étincelle sont nécessaires pour éviter une dégradation des performances due à la surchauffe du matériau.3. équipement médical in vitroScénarios d'application:une couche d'électrode d'un glucomètre portable, revêtue de platine/iridium sur la surface d'une couche de titane,amélioration de la stabilité électrochimique (décomposition du courant < 5% après 500 cycles d'essai de voltamétrie cyclique).La coque en alliage de titane du dialyseur peut résister à la désinfection avec une solution d'hypochlorite de sodium (taux de corrosion < 0,001 mm/an à une concentration de 2000 ppm).Un cas typique:La valve cardiaque à transcatéter CoreValve de Medtronic utilisefeuille de titanepour faire le cadre du stent, et le taux de perméabilité est supérieur à 95% 10 ans après la chirurgie.三Les principaux défis technologiques et les tendances de développement1Le domaine aérospatialLes défis:Uniformité de laminage de feuille de titane ultra-mince (< 0,05 mm): un procédé de lubrification au niveau nano (comme la lubrification par liquide ionique) doit être développé pour réduire les fluctuations d'épaisseur.Entraînement antioxydant dans un environnement à haute température: recherche sur un revêtement composite au nitrure de titane (TiN) /oxyde d'aluminium (Al2O3) pour augmenter la limite de résistance à la température à plus de 800°C.La tendance:Impression 3D de structures stratifiées en feuille de titane (comme la technologie de fusion par faisceau d'électrons) pour la fabrication de composants de gestion thermique pour des cavités complexes.2Dans le domaine médical.Les défis:Modification antibactérienne de la feuille de titane: par greffe de surface d'ions argent/nano-oxyde de zinc, le taux antibactérien en 24 heures est > 99%.Développement d'une feuille de titane dégradable: recherche sur un alliage titane-magnésium-calcium, contrôle du taux de dégradation à 0,01-0,1 mm/an, adapté aux dispositifs de support temporaire.La tendance:La feuille de titane est composée de matériaux bioactifs (tels que l'hydroxyapatite) pour construire une interface osseuse bionique et raccourcir le cycle de guérison des implants.RésuméL'application de la feuille de titane dans les domaines aérospatial et médical est essentiellement une correspondance précise entre les performances du matériau et les exigences du scénario:le domaine aérospatiale se concentre sur la fiabilité dans des environnements extrêmes, tandis que le domaine médical se concentre sur la biosécurité et l'adaptation fonctionnelle.Le film de titane ouvrira de nouvelles possibilités dans des domaines de pointe tels que les engins spatiaux réutilisables et les implants médicaux dégradables..