텅스텐 대 티타늄

소개:

텅스텐과 티타늄은 독특한 특성으로 인해 다양한 산업에서 사용되는 두 가지 인기 있는 금속입니다. 두 금속 모두 용도는 유사하지만 무게, 가격, 강도, 경도, 민감한 피부와의 호환성 측면에서 뚜렷한 차이가 있습니다. 이 기사에서는 텅스텐과 티타늄을 포괄적으로 비교하여 독자가 자신의 요구 사항에 가장 적합한 금속을 결정하는 데 도움을 줄 것입니다.

텅스텐 대 티타늄 무게

텅스텐밀도가 19.3g/cm3로 밀도가 4.54g/cm3인 티타늄보다 훨씬 무겁습니다. 이는 동일한 양의 금속을 사용할 때 텅스텐의 무게가 티타늄보다 더 크다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 1-인치 텅스텐 큐브의 무게는 1-인치 티타늄 큐브보다 약 19배 더 큽니다.

텅스텐 대 티타늄 가격:

텅스텐과 티타늄의 가격은 시장상황에 따라 달라진다. 그러나 일반적으로 티타늄은 텅스텐보다 가격이 저렴합니다. 현재 순수 텅스텐 가격은 파운드당 약 37달러인 반면, 순수 티타늄은 파운드당 약 28달러에 구입할 수 있습니다. 가격은 순도 수준과 공급업체 가격 및 위치와 같은 기타 요인에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

텅스텐 대 티타늄 강도

이 두 금속의 강도를 비교할 때 텅스텐이 선두를 차지합니다. 영률은 약 562GPa인 반면, 티타늄의 영률은 약 165GPa입니다. 간단히 말해서, 텅스텐은 파손 전 응력이나 신장 상태에서 티타늄보다 더 큰 인장 강도를 나타냅니다. 그럼에도 불구하고 티타늄은 우수한 피로 저항성을 갖고 있어 지속적인 하중을 받는 동안에도 구조가 안정적으로 유지됩니다. 또한 티타늄은 200도(392°F) 이상 가열하면 강도가 약간 손실되는 텅스텐과 달리 광범위한 온도에서 우수한 품질을 유지합니다.

텅스텐 대 티타늄 경도:

텅스텐은 모든 금속 중에서 가장 높은 녹는점 중 하나를 자랑하며 최고치는 3422도(6192°F)입니다. 반면 티타늄은 상대적으로 낮은 녹는점 - 1668도(3304°F)를 자랑합니다. 결과적으로 텅스텐을 강화하려면 특정 철 합금 및 니켈에서 볼 수 있는 열처리보다는 합금화 또는 가공 경화와 같은 광범위한 공정이 필요합니다.

반면, 자연적인 내식성과 강철, 특히 스테인리스 유형에 비해 반응성이 낮기 때문에 순수 티타늄은 탄소강처럼 열처리가 필요하지 않다고 생각하는 사람들이 많습니다. 그러나 텅스텐 카바이드 초경합금과 주조 티타늄 부품 모두 질화와 같은 추가 경화 방법을 사용하는 경우가 많습니다. 질화물 코팅은 재료의 고유 특성에 큰 영향을 주지 않으면서 마모 수명을 향상시킵니다.

민감한 피부 호환성:

텅스텐과 달리티탄저자 극성 및 무독성임이 입증되었습니다. 따라서 과민증이 있는 사람들은 티타늄 제품 근처에서 편안함을 더 많이 누릴 수 있습니다. 일부 개인은 백금 조각에서 발견되는 니켈과 같은 특정 비금속으로 만든 보석에 대해 부정적인 반응을 보이지만 대부분은 적색 구리 기판에 도금된 은카드뮴 산화물 및 로듐을 포함하여 오늘날 이용 가능한 재활용 재료 또는 실험실 절차를 사용하여 부분적으로 생산된 동등한 생체 적합성 대안을 찾습니다. 다른 것들은 백만 Pdmax당 수천 Pdmax 범위의 양을 포함합니다.

 Although the human body generally tolerates tungsten well enough so long as no exposure occurs through ingestion or skin irritation resulting from sharp edges/points over extended periods, those concerned about potentially sensitive skin would still benefit more from choosing items featuring primarily (>99%).

신청:

강도 대 밀도 비율이 높고 내식성이 우수하기 때문에티탄항공기 엔진, 산업 처리 공장, 해양 하드웨어, 수술용 임플란트, 스포츠 장비(골프 클럽 및 테니스 라켓), 시계 케이스, 디자이너 보석 품목, 안경테 및 자동차 부품(특히 배기 시스템)에 널리 적용됩니다.

반면, 연마재에 대한 극도의 경도로 인해 텅스텐은 군용 탄약 코어, 의료 영상 장치의 X선 표적, 램프 필라멘트, 절단 도구 및 내마모성 부품과 같이 엄청난 내구성이 필수적인 분야에서 주로 사용됩니다. 초합금은 또한 열간 강도를 크게 증가시키기 때문에 텅스텐을 첨가함으로써 이점을 얻습니다. 이러한 초합금 응용 분야에는 에너지 생성을 위한 가스 터빈 블레이드, 상업용 항공기 또는 우주 왕복선용 제트 엔진 부품, 용융된 황산 증기/액체 방울에 직접 노출되는 부식성이 높은 환경의 화학 공장 원자로/히터 교환기 튜브 등이 포함됩니다. 경이로운 차원적 완전성을 가지고 있습니다.

결론:

위의 비교를 주의 깊게 분석한 후 전문가는 다음 사항을 결정할 수 있습니다.텅스텐 또는 티타늄다양한 상황에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 그러나 궁극적으로 둘 중 하나를 결정하는 것은 전반적으로 객관적으로 우수해 보이는 것이 무엇인지 묻는 것이 아니라 주로 의도된 목적에 달려 있습니다. 예산 제약, 필요한 강도 대 원하는 체중 감량 조치와 같은 요소를 환경 상황 및 해당되는 경우 신체적 외모 선호도와 함께 고려하십시오. 종합하면, 이 두 가지 금속과 경제의 다양한 부문에서 제시되는 다양한 수요를 구체적으로 다룰 때마다 다른 재료 대신 하나의 재료를 선택하는 데 명확하게 지침이 되어야 합니다.

참고자료:

"재료 데이터베이스". MatDB. https://www.matrix.auc.dk/materialdb/에서 검색함.

"야금 용어". ASM 인터내셔널. http://www.asminternational.org/bookstore/prod_detail.asp?productID=BK0114P에서 검색함.

HK DHALIWAL 및 RM GARrett(2008) JOM Vol 60(12): 24~28페이지. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z

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