티타늄 소재의 장점과 단점
티타늄 소재의 장점과 단점
1. 티타늄 합금의 우수한 특성
1.1 높은 비강도
티타늄과 다른 금속 재료의 밀도 및 비강도 비교
| 금속 | 티탄 | 강철 | 알류미늄 | 구리 |
| 밀도(g/cm3) | 4.5 | 7.8 | 2.7 | 8.9 |
| 비강도(평균) | 29 | 23 | 21 | 7 |
티타늄과 기타 금속의 인장강도 및 항복강도 비교
| 힘 | 티탄 티-6Al4v | 스테인레스 스틸 316L | 알루미늄 합금 | 구리 합금 |
| 인장강도(Mpa) | 960 | 620 | 470 | 550 |
| 항복강도(Mpa) | 892 | 310 | 294 | 210 |
1.2 우수한 내식성
해수 고속 침식 부식 시험
재료 | 부식률 | 국부 부식 깊이 /mm | 표시 | |
| g/(m2*d) | mm/a | |||
| GR2 | 0 | - | 0 | 표면에 부식 없음 |
| TC4 | 0 | 0 | 0 | 표면에 부식 없음 |
| B30 | 0.14 | 0.005 | 0.04 | 약간 부식됨 |
| H59 | 1.20 | 0.052 | 0.20 | 약간 부식됨 |
| 순수한 구리 | 19.88 | 0.811 | 0.35 | 고르지 않은 부식 |
1.3 비자성
티타늄 합금 재료의 비자 성은 장비의 항 자기 간섭 성능을 향상시키고 은폐를 증가 시키며 잠수함 포탄 및 선박 포탄에 적용 할 수 있도록합니다.
1.4 우수한 생체 적합성 및 낮은 탄성 계수
티타늄과 기타 금속재료의 탄성계수 비교
금속 | 순수 티타늄 | 티타늄 합금 | 스테인레스 스틸 | 일반 탄소강 |
| 탄성계수/Gpa | 106.3 | 113.2 | 199.9 | 205.8 |
스테인레스 스틸 및 기타 재료와 비교하여 티타늄 합금은 낮은 탄성 계수, 우수한 생체 적합성 및 가공 성형성을 가지고 있습니다. 최근 몇 년 동안 외과 용 임플란트에 이상적인 기능성 구조 재료로 발전했습니다. 과학 기술의 진보와 임상 적용의 심화에 따라 의료 기기는 장수명, 다기능, 경량 및 저비용으로 발전하고 있으므로 티타늄 합금은 가장 이상적인 재료입니다.
1.5 높은 충격 및 피로 저항
높은 내충격성 및 내피로성은 정적 및 동적 하중에 저항하는 장비의 능력과 해수의 주기적인 영향에 저항하는 능력을 향상시킬 수 있습니다.
2. 티타늄 및 티타늄 합금 응용의 단점과 단점
2.1 티타늄 합금의 낮은 내마모성과 낮은 표면 경도
상대 운동이 있는 부품의 경우 티타늄 합금의 낮은 내마모성과 낮은 표면 경도가 적용을 제한하는 병목 현상이 되었습니다. 표면 경화로 표면 경도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 용사, 플라즈마 질화, 증착, 염욕 질화 및 기타 방법과 같은. 예를 들어, 증착법을 사용하면 코팅 두께가 2~3um에 달하고, 경도는 2000hv 이상, 표면 거칠기 Ra는 0.8 이하로 경도와 내마모성을 향상시킵니다.
2.2 티타늄 합금은 생체 적합성이 좋고 미생물이 부착하기 쉽습니다.
티타늄 합금 재료는 생체 적합성이 우수하고 무독성이며 무해하여 높은 주변 온도에서 미생물이 쉽게 부착됩니다. 접착 방지 코팅(부식 방지 도료, 방오 도료 등)을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 바닥층의 접착 강도는 일부 접착 방지 코팅을 사용한 후 5~6mpa에서 10MPa 이상으로 증가할 수 있습니다.
2.3 티타늄 합금과 다른 금속의 전위차
티타늄 합금이 다른 구조 재료와 결합되면 해수에서 티타늄 합금의 자연 부식 가능성이 일반적으로 사용되는 모든 구조 재료보다 높기 때문에 다른 구조 재료는 부식되기 쉬우므로 선택시 고려해야 할 문제입니다. 해양 구조물의 티타늄 합금 부품. 코팅 절연 페인트, 양극 산화, 마이크로 아크 산화 또는 증착 코팅과 같은 절연 처리가 채택될 수 있습니다. 예를 들어, 마이크로 아크 산화법은 10-20mm 두께의 산화막을 생성하고 표면 저항을 향상시킬 수 있습니다.
