순수 티타늄 분말
티타늄 분말은 티타늄 금속으로 만든 금속 분말입니다. 높은 중량 대비 강도, 내식성, 생체 적합성이 특징입니다. 티타늄 분말은 항공우주, 의료, 자동차, 소비재 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용됩니다.
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목차
순수 티타늄 분말 개요
티타늄 분말은 티타늄 금속으로 만든 금속 분말입니다. 높은 중량 대비 강도, 내식성, 생체 적합성이 특징입니다. 티타늄 분말은 항공우주, 의료, 자동차, 소비재 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용됩니다.
이 기사에서는 티타늄 분말에 대한 포괄적인 가이드를 제공합니다. 구성, 특성, 용도, 사양, 공급자, 취급, 검사, 비교, 장단점, 티타늄 분말에 관해 자주 묻는 질문 등을 다루고 있습니다. 정량적 데이터는 빠른 참조를 위해 읽기 쉬운 표로 표시됩니다.
티타늄 분말의 구성 요소
티타늄 분말은 순수 티타늄일 수도 있고 티타늄을 주원소로 함유한 합금일 수도 있습니다. 구성에 따라 속성과 용도가 결정됩니다.
| 구성 | 세부 정보 |
|---|---|
| 순수 티타늄 | >99% 티타늄이 포함되어 있습니다. 강도는 가장 낮지만 내식성은 우수합니다. |
| Ti-6Al-4V | 6% 알루미늄, 4% 바나듐. 고강도를 지닌 가장 일반적인 티타늄 합금. |
| Ti-3Al-2.5V | 3% 알루미늄, 2.5% 바나듐. Ti-6Al-4V보다 연성이 높습니다. |
| Ti-6Al-7Nb | 6% 알루미늄, 7% 니오븀. 항공우주 분야에 더 높은 강도를 제공합니다. |
| Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si | 15% 몰리브덴, 3% 니오븀, 3% 알루미늄, 0.2% 실리콘. 베타 티타늄 합금. |
티타늄 분말은 철, 알루미늄, 붕소와 같은 다른 원소 분말과 혼합하여 맞춤형 합금을 만들 수도 있습니다.
티타늄 분말의 특성
티타늄의 고유한 특성으로 인해 다양한 산업 분야의 까다로운 응용 분야에 적합합니다.
| 속성 | 설명 |
|---|---|
| 높은 강도 | 고강도강에 가까운 강도 대 밀도비가 우수합니다. |
| 낮은 밀도 | 강철 또는 니켈 합금보다 무게가 60% 더 가볍습니다. |
| 내식성 | 부식 방지를 위해 안정적인 TiO2 산화막을 형성합니다. |
| 생체 적합성 | 무독성이며 인체 조직과 호환됩니다. |
| 내열성 | 최대 600°C까지 기계적 특성을 유지합니다. |
| 비자기 | 비자성 응용 분야에 유용합니다. |
| 스파크 발생 없음 | 강철에 비해 가연성 환경에 더 안전합니다. |
조성, 입자 크기, 다공성 및 가공 방법을 변경하여 특성을 조정할 수 있습니다.
티타늄 분말의 응용
티타늄 분말의 다양한 특성으로 인해 다음 산업 분야에서 고유한 응용이 가능합니다.
| 산업 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 항공우주 | 엔진 부품, 항공기 구조물, 우주선 |
| 의료 | 임플란트, 수술기구, 의료기기 |
| 자동차 | 커넥팅 로드, 밸브, 스프링, 패스너 |
| 화학 | 부식 방지 용기, 열교환기, 파이프 |
| 스포츠 용품 | 골프 클럽, 테니스 라켓, 자전거, 헬멧 |
| 적층 제조 | 항공우주, 자동차, 의료용 3D 프린팅 부품 |
티타늄의 생체 적합성은 임플란트 및 의료 기기에 이상적입니다. 내식성은 해수 적용에 적합합니다. 높은 강도는 항공우주 분야의 중요한 부품에 유용합니다.
티타늄 분말의 사양
티타늄 분말은 특정 용도에 맞게 다양한 크기 범위, 모양, 순도 수준 및 구성으로 제공됩니다.
| 매개변수 | 사양 |
|---|---|
| 입자 크기 | 15-45미크론, 45-105미크론, 105-250미크론 |
| 파티클 모양 | 구형, 각진, 혼합 형태 |
| 순도 | 1등급(99.2% Ti), 2등급(99.5% Ti), 4등급(99.9% Ti) |
| 합금 등급 | Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Ti-64, Ti-1023 |
| 생산 방법 | 가스 원자화, 플라즈마 원자화, 수소화물-탈수화물 |
입자 크기 분포, 형태, 산소/질소 함량 및 미세 구조는 응용 분야 요구 사항에 따라 제어됩니다.
티타늄 분말 공급업체
티타늄 분말은 전 세계 주요 금속 분말 제조업체에서 공급됩니다.
| 공급업체 | 위치 |
|---|---|
| AMETEK | 미국 |
| AP&C | 캐나다 |
| TLS 테크닉 | 독일 |
| Tekna | 캐나다 |
| 금속 분석 | UK |
| 프렉스에어 | 미국 |
| 리오 틴토 | 캐나다 |
| ATI 파우더 메탈 | 미국 |
| CNPC 파우더 그룹 | 중국 |
티타늄 분말 가격은 순도, 입자 크기, 생산 방법, 주문량에 따라 $50/kg부터 $500/kg까지 다양합니다. 맞춤형 합금, 특수 입자 형태 및 엄격한 공차는 더 많은 비용이 듭니다.
티타늄 분말의 취급 및 보관
화재, 폭발 및 재산 피해를 방지하려면 티타늄 분말을 취급할 때 특별한 예방 조치가 필요합니다.
- 습기, 불꽃, 불꽃이 없는 서늘하고 건조하며 불활성인 환경에 보관하십시오.
- 정전기 축적을 방지하기 위해 접지된 전도성 용기를 사용하십시오.
- 먼지 관리를 위해 국소배기 환기를 권장합니다.
- 폭발 위험을 최소화하기 위해 먼지가 쌓이지 않도록 하십시오.
- 흡입 및 피부 접촉을 방지하기 위해 방진 마스크, 보안경, 장갑을 착용하십시오.
- 안전한 취급을 위해 물질안전보건자료(MSDS) 지침을 따르십시오.
티타늄 분말의 검사 및 테스트
티타늄 분말 배치는 필수 재료 사양을 충족하는지 테스트되었습니다.
| 테스트 방법 | 측정된 매개변수 |
|---|---|
| 체질 분석 | 입자 크기 분포 |
| 레이저 회절 | 입자 크기 분포, 평균 크기 |
| 주사 전자 현미경 | 입자 형태, 미세 구조 |
| 에너지 분산형 X-선 분광법 | 화학 성분 |
| X-선 회절 | 상 구성 |
| 분광광도법 | 산소, 질소, 수소 함량 |
| 탭 밀도 | 겉보기밀도, 유동성 |
| 비중병 | 골격 밀도 |
ASTM 표준에 따른 샘플링 및 테스트는 중요한 응용 분야에 대한 티타늄 분말 품질을 보장합니다.
티타늄 분말과 대안 비교
티타늄은 대체 재료에 비해 장점과 단점이 있습니다.
| 티타늄 | 알루미늄 | 스테인리스 스틸 | |
|---|---|---|---|
| 밀도 | 낮음 | Lower | 더 높음 |
| 힘 | 높음 | Medium | 높음 |
| 내식성 | 우수 | 양호 | 양호 |
| 온도 저항 | 양호 | Medium | 더 나은 |
| 비용 | 높음 | 낮음 | Medium |
| 자기 투자율 | 낮음 | 낮음 | 높음 |
| 생체 적합성 | 우수 | Poor | 양호 |
티타늄은 높은 가격에도 불구하고 내식성과 생체 적합성이 뛰어납니다. 알루미늄과 스테인리스강은 응용 분야 요구 사항에 따라 더 저렴한 대안이 될 수 있습니다.
티타늄 분말의 장단점
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 높은 중량 대비 강도 비율 | 스틸에 비해 비싼 가격 |
| 부식 방지 | 고온에서 산소와의 반응성 |
| 무독성, 무알레르기성 | 낮은 탄성 계수는 가공 시 스프링백을 의미할 수 있습니다. |
| 뛰어난 생체 적합성 | 낮은 열전도율 |
| 고온에서도 특성을 유지합니다. | 불활성 분위기 처리가 필요합니다. |
| 광범위한 합금 가능성 | 제한된 고온 강도 |
티타늄 분말은 가볍고 강한 부품을 만들 수 있지만 취급 및 가공을 제어해야 합니다. 비용은 기존 합금보다 높습니다.
티타늄 분말에 대해 자주 묻는 질문
다음은 티타늄 분말에 관한 몇 가지 일반적인 질문에 대한 답변입니다.
Q: 티타늄 분말은 어떤 용도로 사용되나요?
A: 티타늄 분말은 고강도, 저중량, 내식성, 내열성 및 생체 적합성으로 인해 항공우주, 의료, 자동차, 화학 및 스포츠 용품 전반에 걸쳐 사용됩니다. 이는 항공기 엔진, 정형외과 임플란트, 자동차 부품, 열 교환기 및 적층 제조 부품의 중요한 회전 부품에 일반적으로 사용됩니다.
Q: 티타늄 분말은 취급해도 안전한가요?
A: 티타늄 분말은 매우 미세하게 분할되어 공기에 노출되면 발화되어 폭발할 수 있습니다. 티타늄 분말을 취급할 때는 적절한 접지, 불활성 분위기, 환기 및 보호 장비가 필수적입니다. 또한 피부 접촉 시 무독성이며 저자극성입니다.
Q: 1등급 티타늄 분말과 5등급 티타늄 분말의 차이점은 무엇입니까?
A: 1등급 티타늄 분말은 5등급에 비해 순도가 높고 산소와 철 함량이 낮습니다. 1등급은 더 나은 내식성을 제공하고 5등급은 더 높은 강도를 제공합니다. 5등급 분말은 강도가 중요한 곳에 사용되며 1등급은 내화학성이 요구되는 곳에 사용됩니다.
Q: 티타늄 분말이 녹슬나요?
A: 티타늄은 녹과 부식으로부터 보호하는 불침투성 및 자가 복구 산화물 층을 형성합니다. 바닷물을 포함한 대부분의 환경에서 우수한 내식성을 나타냅니다. 이 특성으로 인해 해양 응용 분야에 적합합니다.
Q: 티타늄 분말은 자성을 띠나요?
A: 아니요. 티타늄 분말은 비자성입니다. 상대 투자율은 1에 매우 가깝기 때문에 페라이트강 대신 비자성 응용 분야에 유용합니다.
Q: 티타늄 분말의 가격은 얼마입니까?
A: 티타늄 분말은 순도, 입자 크기, 생산 방법, 형태 및 주문량에 따라 $50/kg부터 $500/kg까지 다양합니다. 의료용으로 적합한 고순도 등급은 더 비쌉니다. 맞춤형 합금과 특수 입자 형태도 비용이 더 많이 듭니다.
Q: 가스 분무 티타늄 분말과 수소화물-탈수화물 티타늄 분말의 차이점은 무엇입니까?
A: 가스 분무 티타늄 분말은 적층 제조에 이상적인 구형 형태를 갖고 있는 반면, 수소화물-탈수화물 분말은 압축 및 소결에 적합한 각지고 불규칙한 모양을 가지고 있습니다. 분말 특성, 표면 화학, 미세 구조 및 비용은 두 가지 생산 방법에 따라 다릅니다.
Q: 티타늄 분말은 어떻게 생산되나요?
A: 주요 생산 방식은 가스 원자화, 플라즈마 원자화, 수소화물-탈수화물 공정입니다. 아르곤이나 질소 가스를 이용한 가스 원자화는 AM용 미세 구형 분말을 생산하는 일반적인 방법입니다. 수소화물 공정은 소결 전에 형상을 압축하기 위한 각진 분말을 생성합니다. 플라즈마 원자화는 매우 미세한 구형 분말을 생성할 수 있습니다.
Q: 티타늄 분말 물질 안전 보건 자료(MSDS)의 내용은 무엇입니까?
A: MSDS에는 건강 위험 정보, 반응성 데이터, 독성 데이터, 취급 주의 사항, 보관 정보, 유출 절차, 소방 지침, 응급 조치 및 폐기 지침이 포함되어 있습니다. 티타늄 분말을 사용하기 전에 MSDS를 검토하는 것이 중요합니다.
Q: 티타늄 분말에는 어떤 표준이 적용됩니까?
A: 주요 표준에는 구형 티타늄 분말용 ASTM B833, 분말 야금용 티타늄 합금용 ASTM B981, 가스 원자화 티타늄 합금 분말용 ASTM B988, 티타늄 합금 적층 가공용 ISO 22068이 있습니다. 사양에는 샘플링, 테스트, 크기 분석, 화학 분석 및 품질 보증이 포함됩니다.
