開頭
C919作為中國首款自主研發的大飛機，是值得我們國人驕傲的。
先不管它的零件是不是大多數從採購國外的，但有一點就可以吊打國外。
那就是C919飛機上的鈦合金用量，達到機身結構重量的9.3%，遠超過同級別中波音 737的4%和空客A320的4.5%。
而且這次完全是純國產化的鈦合金材料，讓我們看到了國產大飛機背後中國製造的強大實力。
那麼鈦合金用量多，究竟會帶來怎樣的重大意義？
鈦歷史
說起鈦的發現，要從1791年講起。
當時英國有個業餘礦物學家，名叫格雷戈爾，有一次他在散步的時候，發現在小溪旁竟然有一些黑色的沙子，而且那些沙還會被磁鐵吸引。
當時他就覺得非常稀奇，於是把它們帶到了實驗室，經過一番研究後發現，這些沙子裏面有兩種金屬氧化物；一種是氧化鐵，另外一種是他無法辨識的白色金屬氧化物。
儘管他查閱了很多書籍，但依然無法找到答案。
4年後，也就是1795年，普魯士化學家克拉普羅特，在匈牙利的金紅石中也發現到這種氧化物。
他覺得這應該是一種新元素，於是就以希臘神話中的泰坦（Titans）為其命名，也就是我們常說的鈦。
但是這種並不是純鈦，而是鈦的氧化物，想要得到金屬鈦並不是一件容易的事，不僅非常的耗時耗力，而且價格還非常昂貴。
直到1910年，情況才發生了變化。
當時美國一個名叫馬修亨特的哥們，對技術十分鑽研，為了解決一個難題需要生產鈦，但如何操作一時半會也不知道怎麼弄好。
於是他天天帶着一個大罐子到處做實驗，有一次將四氯化鈦和鈉放到一起，並加熱到700-800攝氏度。
神奇的一幕出現，最終得到了純度為99.9%的純鈦，但僅僅只有1克，而且還是實驗室階段。
又過了幾十年，科學家威廉克羅爾改良了馬修亨特的實驗，使用更加便宜的鎂來還原鈦，可以得到幾十公斤的純鈦。
到了二戰結束的時候，隨着科技的不斷發展，人們想要造出一些非常堅固同時又輕巧的飛行器，但是用什麼材料好呢？
在一頓尋找操作後，最終科學家們把目光轉移到克羅爾所弄的鈦上面。
鈦的優點太多了，不僅質量輕強度又高，而且還耐高溫。但另外一個問題來了，是使用純鈦好，還是使用鈦合金好呢？
純鈦是一種銀白色金屬，通常含鈦量在99%以上，其餘為一些雜質。
而鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金，如鋁、鎳、鉻、銅等。通過這些元素的加持，最終能獲得更高的強度、耐蝕性和抗高溫性能。
這麼看來，鈦合金確實比純鈦好，因此也被各種飛行器所採用。
比如美國著名的SR71黑鳥偵察機，93%機身使用了鈦合金後，速度可達到3馬赫，曾數千次偵察他國情報，讓上百枚地空導彈成為空彈，卻從未被擊落。
中國生產鈦
雖然鈦合金優點頗多，但製造工藝較為複雜，如果任何一個環節出現問題，那麼就直接報廢。
所以目前只有幾個工業大國才能夠製造，中國這次的國產C919就是一個強有力的證明。
值得一提的是，中國的海綿鈦和鈦材的產量，已經穩坐世界第一，而且是好多年了。
什麼是海綿鈦和鈦材？
從自然界產出的鈦礦石，主要包括金紅石和鈦鐵礦礦石為主要原料，經選礦、富集後得到天然金紅石精礦和鈦鐵精礦，經鎂還原法等提取工藝，從而形成多孔的海綿鈦。
之後以海綿鈦作為原材料，經深加工就可以成為最終的鈦材，其中就包括鈦合金。
比如這次在C919飛機上就大量使用了鈦合金，前機身壓板、機頭蒙皮、弔掛、中央翼緣條、尾翼接頭、機翼滑軌等部位均使用了鈦合金，這樣做的作用就是減重。
在飛機的發動機葉片裝置上，也使用國產的高科技鈦合金材料。
在保證同等的質量和強度的情況下，能夠使得葉片的重量更加輕盈，並且經過一定航行後的對比參照，耐高溫和耐寒等數值都非常不錯。
有人會好奇，飛機結實就行了，飛得起來，也能實現飛行的各項參數和指標，為什麼要死磕這個減重呢？
要知道哪怕給飛機減重1克，所帶來的效果也是非常明顯的，機身整體重量有下降，長時間飛行累積下來，節約的能效是非常可觀的。
就比如太胖太重的鳥，如果想飛起來，是不是要費更大的力氣，需要強大的翅膀和羽翼帶動才行。
當年，美國政府為了解決波音787飛機的超重問題，不惜投入3億美元研究使用鈦合金以取代鋁合金。
效果也是非常明顯，最終波音787機體鈦合金用量達15%，創下民用客機機體鈦合金用量最高紀錄。
當然了，中國飛機中的鈦合金用量也在不斷提高，比如這次的C919飛機。
它的鈦合金用量，達到機身結構重量的9.3%，遠超過同級別中波音737的4% 和空客A320的4.5%。
當然了，那麼多鈦合金的鍛件，自然離不開製造他們的機器。
比如一個用於C919的鈦合金鍛件接頭，重量就為600公斤。
為了製造類似的鍛件，中國建設了世界上壓力最大的8萬噸液壓機，一舉打破了蘇聯7.5萬噸模鍛液壓機保持51年的世界紀錄。
通過這玩意的熱模鍛造以及等溫超塑性成形，可以製造出精度更高的鍛造件，給C919鈦合金組件在強度方面帶來了保險。
8萬噸級模鍛液壓機到底有多牛？
就這麼說吧，它的巨大壓制能力，相當於把8000輛10噸載重卡車，壓在一張書桌大小的面積上。
這讓我想起電影《終結者》裏面壓死機械人那個壓機，要是用這個8萬噸的壓，豈不是壓成合金餅了？就沒有後面的天網什麼的了。
結尾
一款好的鈦合金產品的製造，不僅僅是材料方面的考驗，更是大國重器方面的較量。
就好比原子彈的核裂變原理，網上都公開了，但真正能做出來的恐怕就只有聯合國五常吧。
大飛機也一樣，如何製造出更加穩定堅固的鈦合金組件，毫無疑問，目前的中國是完全有實力可以硬剛國外！
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