MatAi | 构建钛金属全链条数据库驱动产业升级

钛金属产业数字化趋势

钛金属以其优异的性能广泛应用于航空航天、海洋工程和医疗等领域，但随着应用需求的多样化和复杂化，现有的数据资源分散、考核标准缺失、服役反馈不足等问题，制约了钛金属的进一步发展。这些问题导致研发效率降低、材料改进滞后，无法满足高端应用对性能可靠性的要求，特别是在国际竞争日益加剧的背景下，国外数据严格保密，我们亟需构建系统化的钛金属全链条数据库，统一管理钛金属从研发到服役的全生命周期数据，开发标准化性能考核体系，整合多工况的钛合金性能数据，实现数据的标准化、智能化和共享化，全面提升研发、制造和应用效率，推动钛金属产业的数字化转型，这也是保障我国新兴领域技术安全的重要支撑。

如何构建钛金属数据库

MatAi（材智科技）以行业领先的数据库管理系统和材料数字化技术，为钛金属产业链提供全面可行的全生命周期数据管理解决方案，从钛金属开发数据库到生产数据库再到服役数据库，构建完整的钛合金全链条数据库体系，助力钛金属行业实现智能化、精细化和高效化的管理与应用。

01钛金属开发数据库

开发数据库通过将牌号数据、计算数据和设计分析模块有机串联，构建了一个完整的数字化研发闭环。牌号数据作为基础，提供钛合金的标准化信息和初始条件，为计算数据模块开展性能预测和工艺模拟提供支持；利用先进的计算模拟工具探索材料性能与工艺之间的关系，为设计分析模块提供定量输入；设计分析模块通过智能优化算法实现新材料的设计与现有材料性能的提升，并将新设计的合金信息反馈至牌号数据库，形成数据驱动的研发循环。通过数据的动态流动和智能化协同，开发数据库实现了从材料选型到性能优化，再到新材料研发的全链条功能，全面提升钛合金研发效率，降低研发成本，加速技术创新。

钛合金牌号数据库

l 包括国内外标准系统中钛合金的化学成分、力学性能、物理性能等关键信息。

l 提供全球85个标准系统的对比查询功能，帮助用户快速了解不同标准下的材料差异。

l 支持牌号间的性能对比分析，为研发和选材提供数据依据。

计算数据库

l 计算数据形成后，进一步为设计分析模块提供定量化输入，如性能预测结果和组织演变规律，支持深入的材料优化和创新设计。

l 集成先进的计算工具，包括第一性原理计算、分子动力学模拟和热力学相图计算。

l 提供多场耦合模拟能力，预测钛合金在不同环境条件下的性能表现。

l 构建合金成分与性能关系的数据库，支持反向设计和性能优化。

设计分析数据库

l 利用计算模块生成的性能预测模型和组织演变规律，设计分析模块可以模拟不同合金成分或工艺条件对性能的影响。

l 通过多目标优化算法，设计分析模块可以针对特定性能需求（如高强度、低密度）反向生成最佳合金成分和工艺参数。

l 新设计的合金成分及其性能预测数据将反馈至牌号数据库，形成新材料牌号的候选信息，推动材料体系的不断完善和迭代升级。

02钛合金生产数据库

钛合金生产数据库整合生产参数、过程数据和质量追踪信息，为钛合金的高效生产提供全面的数据支撑，帮助企业优化工艺流程、提升产品质量、降低生产成本，并支持定制化生产需求。

工艺参数数据库

l 包含熔炼、铸造、锻造、热处理和机械加工等关键工艺环节的标准参数（如温度、压力、冷却速度）。

l 记录各工艺步骤中实际的操作参数及对应的产品性能结果。

生产过程监控数据库

l 实时采集生产过程中关键设备的运行数据（如熔炼炉温度、锻压机压力、热处理炉气氛等）。

l 监控设备运行情况。

质量检测数据库

l 记录每批次产品的性能测试结果（如拉伸强度、延伸率、硬度等）。

l 关联工艺参数和生产过程数据，形成质量与工艺的对应关系。

l 对数据进行质量分析评估。

03服役数据库

服役数据库聚焦钛合金在复杂环境中的应用表现，全面记录服役环境、失效模式和寿命评估数据，为产品优化和长期性能保障提供可靠依据。

服役环境数据库

记录钛合金在高温、高压、腐蚀等极端条件下的运行数据，为材料性能评估和应用场景匹配提供支持。

失效分析数据库

整合实际服役过程中的失效数据，包括失效类型、原因分析和改进建议，帮助快速定位问题并优化设计。

寿命评估数据库

基于材料基因工程和AI技术，构建寿命预测模型，为用户提供可靠性分析和寿命评估服务。

钛金属全链条数据库预期效果

l 提升研发效率：减少实验时间和成本，加速新材料开发周期。

l 优化生产工艺：提高生产一致性和质量稳定性，降低废品率和成本。

l 增强产品可靠性：通过服役数据反馈，优化材料性能并延长产品寿命。

l 推动行业升级：形成具有国际竞争力的钛金属数据体系，助力我国钛产业迈向高端化、智能化和全球化。