금속 티타늄
기술 사양
티타늄은 은색을 띠는 가벼운 금속으로, 주기율표 IV 그룹의 원소로 표시됩니다. 18세기 말 클라프로트와 그레고르에 의해 독립적으로 발견되었습니다. 그 당시 이미 이 요소는 그 비범한 속성 때문에 "미래의 금속"으로 불렸습니다. 다른 금속에 비해 높은 강도와 가벼운 무게, 공격적인 환경에 대한 내식성, 단조와 스탬핑의 용이함 덕분에 현대 산업에서 필수적인 자재가 되었습니다. 귀금속보다 높은 내식성을 가지고 있으며, 알루미늄에 필적하는 낮은 비중을 지닙니다. 티타늄의 가소성은 구리와 유사하고, 낮은 크리프성은 스테인리스 스틸과 같습니다. 이 금속은 -250°C에서 스틸의 적열 온도까지 그 속성을 유지할 수 있습니다. 탁월한 내구성, 열 내구성, 비강도로 인해 21세기 현대 과학과 기술의 최전방에 서게 되었습니다.
물리적 특성
| J/(kg·K) | MPa | Ω·m | W/(m·K) | kg/m3 | t °C | 1/K |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.586 | 8.2 | 1.12 | 8.37 | 4.45 | 20° | 1.6 |
제조
주된 제조 방법은 Mg 또는 Na을 사용하여 고온 조건에서 TiCl4를 환원하는 것입니다. 뜨거운 티타늄은 대기 가스를 쉽게 흡수하기 때문에, 생산 기술의 주요 목표는 뜨거운 융합물과 N2, O2, H2와의 접촉을 최소화하는 것입니다. 기술의 주요 단점은 에너지 소비가 높고 비용이 많다는 점입니다. 티타늄 합금은 결정 격자의 구성에 따라 분류되며, 가공 방법에 따라 변형 가능한 유형과 주조 유형으로 나뉩니다.
다양한 방법으로 Ti Cl4에서 환원된 해면 티타늄의 화학적 구성
| 원소 | 진공 분리 | 소금 침출 마그네슘 | 소금 침출 나트륨 |
|---|---|---|---|
| N | 0.015 | 0.015 | 0.1 |
| H | 0.005 | --- | 0.05 |
| Fe | 0.12 | 0.1 | 0.06 |
| C | 0.02 | 0.025 | 0.02 |
| Cl | 0.12 | 0.2 | 0.2 |
| Mg | 0.08 | 0.05 | --- |
| O | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
보관
티타늄 제품은 다양한 기계적 및 기타 손상의 신뢰할 수 있는 보호가 보장되는 덮개 또는 실내 창고에 보관됩니다.
용도
티타늄은 항공 및 로켓 제조를 위한 합금의 기초로 사용됩니다. 열 내구성과 가벼움 덕분에 이러한 합금은 열 장비 제조에 사용됩니다. 티타늄 합금은 해양 건설에서 가장 중요한 부품, 즉 프로펠러 및 잠수함의 몸체를 만듭니다. 생리적 비활성으로 인해 재건수술에서 구조 자재를 만들고, 제약 및 식품 산업에 적용됩니다. 이 금속은 외과용 도구, 강하고 가벼운 의수 및 의족 제작에 필수적인 자재가 되었습니다. 티타늄은 매우 낮은 온도에서도 높은 강도와 가소성을 유지하므로 극저온 기술에서 매우 수요가 많습니다. 그 사용 분야는 방탄복 제조에서부터 현대 인테리어 디자인에 이르기까지 사실상 무한합니다. 비록 비용이 많이 들지만, 사용하는 것에 따른 장기적이고 강력한 제품 덕분에 경제적으로 타당합니다.
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