티타늄의 특성 및 응용

티타늄 다목적 용도

티타늄은 예전부터 발전소, 항공기, 열교환기 및 해수담수화 플랜트등에서 가볍고 내구성과 내식성이 높은 재료로 사용되어 왔습니다. 최근에는 심미적인 외관과 고급스러움을 살려 스포츠용품, IT기기에 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 수천 개의 티타늄 합금이 개발되었으며 4개의 주요 범주로 분류됩니다. 특성은 기본적인 화학 구조와 제조시에서 조작방법에 의존합니다. 알루미늄,코발트,몰리브덴,주석,지르코늄,바나듐등이 합금의 생산에 사용되는 원소입니다. 알파상 합금은 강도가 가장 낮지만 성형성 및 용접성이 있으며 알파+베타 합금은 강도가 높습니다. 니어알파 합금은 중간 강도를 갖지만 크리프 저항이 우수합니다. 베타상 합금은 티타늄 합금 중 가장 강도가 높지만 연성이 부족합니다. 미국, 유럽, 러시아의 티타늄 수요의 절반을 항공 우주가 차지하고 있지만, 주로 화학 공장을 중심으로 한 산업 응용 분야가 아시아를 지배하고 있습니다. 비행기에 사용되는 티타늄 합금은 항공 우주 산업에서 티타늄 제품을 가장 많이 사용하는 산업입니다. 이 제품은 중량 대비 강도가 높고 고온 특성으로 인해 이 산업에 유용한 재료입니다. 티타늄은 일반적으로 비행기 부품과 고정 장치에 사용되는데 이런 특성으로 인해 티타늄은 가스 터빈 엔진 생산에 유용하며, 압축기 블레이드, 케이싱, 엔진 코울링 및 히트 실드와 같은 다른 부품에도 사용됩니다. 항공 우주 시장에서 티타늄 사용의 확대는 탄소섬유강화 폴리머 구성의 증가로 인해 새로운 비행기 설계의 수요를 포함한 몇 가지 요인에 기인할 수 있습니다. 그리고 일반적인 복합재료와 열팽창률이 같기 때문에 복합 계면재료로 티타늄을 매우 선호합니다. 상업용 항공기 제조에서 티타늄 사용의 증가는 재료의 호환성에 따라 복합 부품의 사용과 직접적으로 일치합니다. 복합재 설계, 구조 및 사용의 증가는 티타늄 부품 생산의 추가 증가를 나타내는 강력한 지표입니다. 기술의 진보에 따라 해양 자원을 이용한 개발이 가능해지고 육상 자원도 고갈되어 가고 있는 상황에서 티타늄은 내식성이 우수하여 해양 공학 용도에 적합 합니다. 그 때문에 해수의 담수화나 선박, 해양 자원의 탐사에는 티타늄 제품이 매우 많이 적용되고 있습니다. 티타늄은 선박과 해양 산업에 적용될 때 고유한 장점을 가지고 있어서 잠수함, 원자력 쇄빙선, 수중익선, 호버크래프트, 소해정 및 프로펠러에는 모두 티타늄을 함유하고 있습니다. 자동차, 항공 우주 및 건축등을 포함한 다양한 산업에서 매우 유용한 티타늄은 부식에 강하고 생체적합성이 좋으며 사람의 뼈와 결합할 수 있는 특성이 있기 때문에 의료 분야에서도 필수 요소가 되었습니다. 외과용 티타늄 기구에서 정형외과용 티타늄 로드, 핀 및 플레이트에 이르기까지 의료 및 치과용 티타늄은 실제로 의료에 사용되는 기본 재료가 되었습니다. 생물 의학산업에서 티타늄의 사용은 앞으로 계속 해서 증가할 것으로 예상됩니다. 베이비 붐 세대의 인구 통계를 보면 계속 고령화 되고 있고 우리의 보건 산업이 사람들에게 보다 활발한 삶을 살게끔 하는게 당연시 되고 있기 때문에, 의료 산업이 이 금속 합금에 대한 새롭고 혁신적인 용도를 계속 연구하는 것은 당연합니다. 그리고 티타늄의 비용 효율성은 의료 비용을 절감하고자 하는 사람들의 관심을 더욱 증폭시키고 있습니다. 자동차 분야에서 티타늄은 1980년대 초에 경주용 자동차의 엔진 부품에 처음 사용 되었습니다. 그 이후로 초소형 오토바이용 머플러 시스템 과 고성능 자동차의 한정모델을 포함하여 티타늄의 응용 범위가 확대되었습니다. 우수한 강도와 저밀도 외에도 티타늄은 자동차 환경에서 상당한 내식성으로 인해 자동차 응용 분야에서 사용할 수 있는 큰 장점을 제공합니다. 하지만 그 장점에도 불구하고 티타늄은 자동차 산업이 가격에 매우 민감하기 때문에 아직 널리 사용되지 않았습니다. 티타늄의 비용은 강철 또는 알루미늄 합금의 비용보다 상대적으로 높습니다. 그러나 일부 분야에서는 티타늄이 큰 관심을 받고 있습니다. 자동화 산업에서 티타늄 사용으로 이익을 얻을 수 있는 생산차량 부품에는 엔진 밸브, 커넥팅로드, 밸브 스프링 고정장치 및 밸브 스프링이 포함됩니다. 그러나 최근까지도 일반 양산형 자동차에 티타늄을 사용하는 것은 경쟁 재료에 비해 높은 티타늄 비용 때문에 프로토 타입 단계 이상으로 진행되지 않았습니다. 티타늄은 자전거, 골프채 및 테니스 라켓과 같은 스포츠 용품을 포함한 레크리에이션 제품에서 티타늄 튜빙을 보다 광범위하게 사용되고 있습니다. 티타늄 시트와 와이어는 이제 보석 산업, 특히 웨딩 주얼리에 사용되는 다른 특수 금속의 매력적인 대안입니다. 그리고 안경테는 티타늄의 또 다른 적용 분야로써 뛰어난 가벼움과 피부 알레르기가 적은 경향이 있기 때문입니다. 게다가, 음극 처리 후, 티타늄은 형형색색으로 되어 프레임 재료로 더 인기가 있습니다.