Zliatiny titánu v elektrických zariadeniach

Postupne sa objavuje aplikácia titánových zliatin v energetických zariadeniach. Odráža smerovanie tohto odvetvia smerom k-výkonným, odolným a ekologickým riešeniam.

1. Zariadenia jadrovej energie

• Chladiace rúrky jadrového reaktora, teplovýmenné rúrky kondenzátora, kryty hnacieho mechanizmu riadiacej tyče
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-32Mo, Ti-6-2-4-2
• Odolnosť proti korózii, vysoká-teplotná odolnosť (300 – 500 stupňov ), vysoká pevnosť a nízka hmotnosť.
• spĺňať certifikáciu materiálov jadrovej{0}}triedy (ASME, sekcia III); kontrola obsahu vodíka počas zvárania; žiadne povrchové chyby (ultrazvukové testovanie)

2. Plynové turbíny

• Lopatky/obežné kolesá kompresora, vložky spaľovacej komory, komponenty výfukového systému
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-10V-2Fe-3Al)
• Vysoká-odolnosť voči oxidácii (500 – 600 stupňov), odolnosť proti únave, nízka hmotnosť (znižuje rotačnú zotrvačnosť)
• Vyžaduje sa ošetrenie starnutia v roztoku; povrchový náter (Al-Si povlak) na zvýšenie odolnosti proti oxidácii; prísna kontrola veľkosti zŕn (menej alebo rovná 50 μm)

3. Generátory veterných turbín

• Konštrukčné časti rámu gondoly, spojovacie príruby náboja, upevňovacie prvky veže veterných turbín na mori
• Gr23 (Ti-6Al-4V ELI), Ti-6Al-7Nb
• Odolnosť proti morskej korózii, vysoká pevnosť (30%+ zníženie hmotnosti v porovnaní s oceľou), odolnosť proti únave
• Potreba katódovej ochrany pre aplikácie na mori (spárované s obetnými anódami); spojovacie prvky musia spĺňať požiadavky na predpätie (väčšie alebo rovné 1000 MPa); húževnatosť pri nízkych{1}}teplotách (energia nárazu -40 stupňov väčšia alebo rovná 20 J)

4. Vysokonapäťové{1}}zariadenia na prenos energie

• Kryty zvodičov prepätia, tŕne izolátorov (vysoko{0}}napäťový jednosmerný prúd), armatúry na prenos energie
• Gr5 (Ti-6Al-4V), zliatina s tvarovou pamäťou Ti-Ni
• Kompatibilita izolácie (neovplyvňuje distribúciu elektrického poľa), odolnosť proti atmosférickej korózii (kyslý dážď/priemyselný prach), odolnosť proti nárazu
• Izolačný náter na povrchu (epoxidová živica); vysoká rozmerová presnosť; prispôsobenie koeficientu tepelnej rozťažnosti izolačným materiálom (10-11/ stupeň)

5. Zariadenie na skladovanie energie

• Rámy elektród prietokovej batérie, konštrukčné diely zásobníka energie (vonkajšie použitie), potrubia na dodávku elektrolytu
• Ti-3Al-2,5V, Gr5 (Ti-6Al-4V)
• Odolnosť proti korózii elektrolytu, nízka hmotnosť, dobrý tesniaci výkon
• Kompatibilita s materiálmi elektród (uhlíková tkanina) (žiadne chemické reakcie); pri zváraní rúr nie sú povolené žiadne póry; rozsah teplotnej odolnosti.

• Sektor jadrovej energetiky: Chladiaci systém, jadrové elektrárne tretej{0}}generácie (AP1000), vyžaduje zliatiny titánu. Jeho odolnosť proti korózii môže predĺžiť životnosť potrubí z 15 rokov na viac ako 30 rokov, čím sa znížia náklady na prevádzku a údržbu o viac ako 40 %.

• Veterná energia na mori: Spojovacie prvky a konštrukčné diely zo zliatiny titánu môžu vyriešiť problém korózie ocele, znížiť frekvenciu výmeny a znížiť celkové{0}}náklady na životný cyklus projektov o 25 %-30 %. Je to preferovaný materiál pre špičkové projekty zámorských veterných elektrární.

• Nová energetická transformácia: S globálnym pokrokom v oblasti „uhlíkovej neutrality“ dosahuje miera rastu aplikácií titánových zliatin vo veternej energii, skladovaní energie a podporných fotovoltaických zariadeniach viac ako 15 % ročne.