টাইটানিয়াম খাদ গলানোর প্রযুক্তি জটিল, প্রক্রিয়া করা কঠিন, শুধুমাত্র কয়েকটি দেশে একটি সম্পূর্ণ শিল্প চেইন রয়েছে, এটি মহাকাশ ক্ষেত্রের একটি গুরুত্বপূর্ণ উচ্চ-প্রান্তের উপকরণ, অভ্যন্তরীণ চাহিদা দ্রুত বাড়ছে।
1) টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের চাহিদা দ্রুত বাড়ছে
টাইটানিয়াম খাদ গলানো প্রযুক্তি জটিল, প্রক্রিয়া করা কঠিন, বর্তমানে, বিশ্বের শুধুমাত্র মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া, জাপান, চীন চারটি দেশ সম্পূর্ণ টাইটানিয়াম শিল্প উত্পাদন প্রযুক্তি আয়ত্ত করতে।
টাইটানিয়াম খাদ চাহিদার পরিপ্রেক্ষিতে, চীনে টাইটানিয়াম উপকরণের ব্যবহার প্রধানত রাসায়নিক শিল্পে এবং মহাকাশ ক্ষেত্রে টাইটানিয়াম উপকরণের চাহিদা দ্রুত বাড়ছে।
চায়না নন-ফেরাস মেটাল ইন্ডাস্ট্রি অ্যাসোসিয়েশনের টাইটানিয়াম, জিরকোনিয়াম এবং হাফনিয়াম শাখার পরিসংখ্যান অনুসারে, রাসায়নিক ক্ষেত্রে প্রধান দেশীয় টাইটানিয়াম উত্পাদন উদ্যোগের বিক্রয় পরিমাণ মোট বিক্রয় পরিমাণের প্রায় 50%।
মহাকাশ খাতে, টাইটানিয়াম বিক্রয় দ্রুত বৃদ্ধি বজায় রেখেছে। 2020 সালে, মহাকাশ ক্ষেত্রের দেশীয় প্রধান টাইটানিয়াম উত্পাদন উদ্যোগগুলির মোট বিক্রয় পরিমাণ প্রায় 17,228 টন, 36.73% বৃদ্ধি এবং 2010 সালে 3603 টন বিক্রয় পরিমাণের তুলনায় 16.94% এর যৌগিক বৃদ্ধির হার।
2) বিমান চালনার ক্ষেত্রে, টাইটানিয়াম খাদ প্রধানত বিমানের কাঠামোগত অংশ, বিমানের ইঞ্জিনের কাঠামোগত অংশ এবং বিমানচালনা ফাস্টেনার ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয় এবং এর পরিমাণ বাড়তে থাকে।
বিমানের কাঠামোগত অংশগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, বিদেশী উন্নত যোদ্ধাদের দ্বারা ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ শরীরের গঠনের মোট ভরের প্রায় 25% এবং বেসামরিক বিমান দ্বারা ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ প্রায় 10%।
দেশীয় সামরিক যোদ্ধাদের দ্বারা ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ ধীরে ধীরে J-8 এর মাত্র 2% থেকে J-10 এর 4% পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে, J-11 তে ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ বেড়েছে 15%, এবং J-20 তে ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ 20% এ পৌঁছেছে। সিভিল এভিয়েশন এয়ারক্রাফ্ট ARJ21-এ ব্যবহৃত টাইটানিয়াম খাদের পরিমাণ হল 4.8%, এবং C919 যাত্রীবাহী বিমানে ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ হল 9.3%।
এভিয়েশন স্ট্রাকচারাল অংশের ক্ষেত্রে, টাইটানিয়াম অ্যালয় সাধারণত ফ্যান, উচ্চ-চাপের সংকোচকারী ডিস্ক, ব্লেড এবং স্থির অংশ যেমন দহন চেম্বার এবং অ্যারোইঞ্জিনের লেজের অগ্রভাগের মতো ঘূর্ণন অংশগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম খাদ ব্যবহার সামরিক বিমান চালনার থ্রাস্ট-ওজন অনুপাত উন্নত করার মূল চাবিকাঠি।
বিদেশী উন্নত অ্যারো ইঞ্জিনগুলিতে, টাইটানিয়াম খাদের পরিমাণ ইঞ্জিনের মোট ভরের 25% থেকে 40% পর্যন্ত হয়ে থাকে, উদাহরণস্বরূপ, তৃতীয় প্রজন্মের বিমান F100-এর টাইটানিয়াম খাদের পরিমাণ 25% এবং টাইটানিয়াম খাদের পরিমাণ এভিয়েশন F119 এর চতুর্থ প্রজন্মের 40%।
3) মহাকাশের ক্ষেত্রে, টাইটানিয়াম সংকর ধাতুগুলি ক্ষেপণাস্ত্র অস্ত্র ব্যবস্থা এবং রকেট এবং মহাকাশ যানে ব্যবহৃত হয়।
ক্ষেপণাস্ত্র অস্ত্র ব্যবস্থায়, নতুন প্রজন্মের ক্রুজ ক্ষেপণাস্ত্রের ফ্লাইট গতি Mach 3.5 বা তারও বেশি হয়েছে, এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদ উপকরণ দিয়ে তৈরি ঘেরের ফ্রেম, ত্বক এবং জ্বালানী ট্যাঙ্ক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না এবং টাইটানিয়াম খাদ উপকরণ অবশ্যই এই ক্ষেপণাস্ত্র উপাদান উত্পাদন ব্যবহার করা হবে; ক্রুজ ক্ষেপণাস্ত্র দ্বারা ব্যবহৃত টার্বোজেট ইঞ্জিন পাওয়ার সিস্টেমটি কম্প্রেসার কেসিং, কম্প্রেসার ডিস্ক, কম্প্রেসার ব্লেড ইত্যাদি সহ কাঠামোগত উপাদানগুলি তৈরি করতে প্রচুর পরিমাণে টাইটানিয়াম খাদ উপাদান ব্যবহার করে।
এছাড়াও, কিছু উন্নত ক্ষেপণাস্ত্র ওয়ারহেড টাইটানিয়াম সংকর ধাতু ব্যবহার করতে শুরু করে, যেমন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের "স্ল্যাম" AGM-84H, "Tomahawk" II ইত্যাদি। রকেট এবং মহাকাশ যানে, টাইটানিয়াম খাদ প্রধানত রকেট ইঞ্জিনের শেল, রকেট অগ্রভাগের ক্যাথেটার এবং মহাকাশযানের কেবিন বা জ্বালানী এবং অক্সিডাইজার স্টোরেজ ট্যাঙ্ক এবং অন্যান্য উচ্চ-চাপযুক্ত জাহাজে ব্যবহৃত হয়।
4) টাইটানিয়াম খাদ সরবরাহের পরিপ্রেক্ষিতে, টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ ইঙ্গটের সর্বাধিক ব্যবহৃত শিল্প উত্পাদন হল ভ্যাকুয়াম ব্যবহারযোগ্য চাপ গলানো এবং কোল্ড বেড ফার্নেস গলানো।
বর্তমানে, ভ্যাকুয়াম ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসের গলানোর পদ্ধতিটি মূলত চীনে এভিয়েশন টাইটানিয়াম অ্যালয় গলানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। উচ্চ মানের প্রয়োজনীয়তা সহ টাইটানিয়াম খাদ ইংগটের জন্য, অভিন্ন রচনা এবং কম ত্রুটির হার সহ ইংগটটি পেতে সাধারণত তিনবার ভ্যাকুয়াম ব্যবহারযোগ্য চাপ গলানোর মাধ্যমে যেতে হয়।
কোল্ড বেড ফার্নেস মেলটিং টেকনোলজি এভিয়েশন টাইটানিয়াম অ্যালয়ের উচ্চ মানের এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার চাহিদার মধ্যে উপস্থিত হয় এবং কোল্ড বেড ফার্নেস গলানোর প্রক্রিয়া প্লাস ভ্যাকুয়াম কনজিউমেবল আর্ক রিমেল্টিংকে বিদেশে পছন্দ করা হয় যাতে বিমানের ইঞ্জিনের জন্য টাইটানিয়াম অ্যালয় সামগ্রীর ধাতুবিদ্যার গুণমান নিশ্চিত করা যায়। কোল্ড বেড ফার্নেস গলানোর প্রযুক্তি বিদেশী দেশে দ্রুত বিকশিত হয়েছে, বিশেষ করে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কোল্ড বেড ফার্নেস গলানো প্রযুক্তির সবচেয়ে পরিপক্ক উন্নয়ন হয়েছে।
গার্হস্থ্য Baotitanium শেয়ার, পলি শক্তি টাইটানিয়াম শিল্প, Yunnan টাইটানিয়াম শিল্প এবং অন্যান্য উদ্যোগ ইলেক্ট্রন মরীচি ঠান্ডা বিছানা গলানোর চুল্লি চালু করেছে, ইলেক্ট্রন মরীচি কোল্ড বেড গলানোর চীনে একটি নির্দিষ্ট প্রয়োগ রয়েছে।
5) গার্হস্থ্য মহাকাশ ক্ষেত্রে টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের চাহিদা দ্রুত বৃদ্ধি বজায় রাখবে বলে আশা করা হচ্ছে এবং সংশ্লিষ্ট উদ্যোগগুলি সম্পূর্ণরূপে উপকৃত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
বিমান চলাচলের ক্ষেত্রে, চীনে সামরিক বিমানের সংখ্যা কম, পুরানো মডেলের অনুপাত বেশি, এবং সামরিক বিমানের সংখ্যা সম্পূরক এবং আপগ্রেড করার জন্য জরুরি, এবং নতুন বিমান স্থাপন এবং অভ্যন্তরীণ সামরিক বিমানের সাথে সামরিক বিমানের প্রতিস্থাপন। বিমান চালনা ইঞ্জিনগুলি বিমান চালনার ক্ষেত্রে টাইটানিয়াম খাদের চাহিদা বাড়ায়। এছাড়াও, অভ্যন্তরীণ বেসামরিক বিমান চলাচলের বিমান যেমন ARJ21 এবং C919 ধীরে ধীরে এভিয়েশন টাইটানিয়াম উপকরণের চাহিদায় নতুন সংযোজন আনবে।
