몰리브덴 티타늄 분말 개요
몰리브덴 티타늄 분말 몰리브덴과 티타늄 금속으로 구성된 분말을 말합니다. 각 원소의 고유한 특성을 조합하여 고강도, 내열성, 전기 전도성이 요구되는 응용 분야에 적합합니다.
몰리브덴 티타늄 분말에 대한 주요 세부 정보:
- 구성 &8211; 다양하며, 일반적으로 20-80%의 몰리브덴과 밸런스 티타늄이 함유되어 있습니다.
- 입자 크기 &8211; 마이크로미터에서 나노미터 규모까지 다양함
- 생산 방법 &8211; 고에너지 볼 밀링, 가스/물 분무, 플라즈마 회전 전극 공정
- 일반적인 응용 분야 &8211; 적층 제조, 용사 코팅, 브레이징 합금
- 주요 특성 &8211; 고강도, 우수한 내식성, 전기 전도성, 낮은 열팽창성
몰리브덴 티타늄 분말은 개별 금속만 사용할 때보다 향상된 특성을 제공합니다. 조성을 조정하여 다양한 고성능 애플리케이션에 맞게 분말 특성을 조정할 수 있습니다.
유형
| 유형 | 구성 | 설명 |
|---|---|---|
| 몰리브덴이 풍부한 | Mo 80%, Ti 20% | 최고의 경도와 강도, 열 전도성. 티타늄이 풍부한 합금보다 산화 저항성이 낮습니다. |
| 티타늄이 풍부한 | 20% Mo, 80% Ti | 유용한 강도와 전도성으로 내식성이 우수합니다. 몰리브덴이 풍부한 유형보다 연성이 우수합니다. |
| 중급 | 40-60% Mo, 균형 Ti | 몰리브덴과 티타늄 특성의 균형 잡힌 조합. 범용 합금. |
| 나노 복합재 | Mo 및 Ti 나노 입자 | 입자 크기가 미세하여 강도가 우수합니다. 고성능 코팅 및 구조물에 사용됩니다. 낮은 연성. |
표 1: 몰리브덴 티타늄 분말의 종류 및 일반적인 구성
구성 및 제작
몰리브덴 티타늄 분말은 20~80%의 몰리브덴을 함유하고 있으며 티타늄과 균형을 이룹니다. 니켈, 크롬, 알루미늄과 같은 다른 합금 원소를 소량 첨가하여 특정 특성을 변경할 수 있습니다.
| 생산 방법 | 설명 | 파티클 특성 |
|---|---|---|
| 고에너지 볼 밀링 | 분쇄 매체를 사용한 분말 입자의 반복적인 냉간 용접 및 파쇄 | 넓은 크기 분포, 불규칙한 형태, 복합 입자 |
| 가스 분무 | 고압 가스에 의한 용융 합금의 급속 냉각 | 구형 형태, 미세한 미세 구조, 촘촘한 크기 분포 |
| 물 분무 | 분무에 가스 대신 워터젯 사용 | 가스 분무에 비해 구형 입자가 적고 크기 범위가 넓습니다. |
| 플라즈마 회전 전극 공정 | 전극 회전 및 빠른 용융/응고 | 입자 크기 분포 및 형태 제어 |
표 2: 몰리브덴 티타늄 분말의 생산 기술 개요
가스 원자화 및 플라즈마 회전 전극 공정을 통해 입자 크기 분포, 모양 및 내부 합금 구조와 같은 분말 특성을 가장 잘 제어할 수 있습니다.
몰리브덴 티타늄 분말의 특성
| 속성 | 기여 요소 | 세부 정보 |
|---|---|---|
| 힘 | 몰리브덴 | 몰리브덴에 의한 고용체/분산 강화로 수율 및 인장 강도가 매우 높습니다. |
| 경도 | 몰리브덴 | 구성에 따라 최대 로크웰 60 HRC |
| 내식성 | 티타늄 | 보호 표면 산화물로 인해 다양한 산, 해양 환경 등에 대한 내성이 뛰어납니다. |
| 내산화성 | 티타늄 | 최대 약 600°C까지 산화에 강합니다. 몰리브덴이 풍부한 합금은 저항성이 낮습니다. |
| 열 전도성 | 몰리브덴 | 전극, 열 관리 부품과 같은 높은 열 유속 애플리케이션에 유용 |
| 전기 전도성 | 몰리브덴 | 특수 전도성 반응성 재료, 열 스프레이 코팅에 사용 |
| 열팽창 | 티타늄 | 강철보다 약 30% 낮은 팽창으로 열 피로 저항성 향상 |
표 3: 몰리브덴 티타늄 분말의 주요 특성 및 기여 원소에 대한 개요
높은 강도는 주로 몰리브덴의 고유한 특성과 티타늄의 고용체 강화에서 비롯되며, 티타늄은 유용한 내식성을 부여합니다. 조성을 조정하여 저항, 전도성 및 기타 특성의 균형을 맞출 수 있습니다.
애플리케이션
몰리브덴 티타늄 분말 는 특별한 속성 조합이 필요한 고급 애플리케이션에 사용됩니다:
| 애플리케이션 | 용도 및 이점 |
|---|---|
| 적층 제조 | 단조 소재를 능가하는 강도의 고경도 부품. 내식성이 뛰어납니다. |
| 용사 코팅 | 마모 방지, 유용한 전도성 및 내열성을 갖춘 전기 접점. |
| 브레이즈 필러 합금 | 티타늄 합금 또는 서로 다른 금속 조합을 팽창 계수가 일치하는 금속으로 결합합니다. |
| 소결 구조 부품 | 맞춤형 물리적 특성을 갖춘 그물 모양의 고성능 부품. |
| 특수 반응성 재료 | 테르밋 또는 금속 간 반응성 합성물로 제조할 경우 높은 에너지 출력을 제공합니다. |
표 4: 몰리브덴 티타늄 분말의 응용 분야 및 용도 개요
고강도 맞춤형 형상을 3D 프린팅할 수 있는 적층 제조는 주요 성장 분야로 부상하고 있습니다. 또한 파우더를 사용하면 다른 방법으로는 쉽게 얻을 수 없는 보호 코팅과 고급 접합 응용 분야도 가능합니다.
몰리브덴 티타늄 분말의 사양
몰리브덴 티타늄 분말은 다양한 산업 및 국가 사양에 따라 제공됩니다:
| 표준 | 설명 |
|---|---|
| ASTM B939 | 용사 적용을 위한 몰리브덴 함량 50%의 몰리브덴 합금을 커버합니다. |
| AMS 7758 | 티타늄-몰리브덴 혼합물을 포함한 니켈 기반 합금 분말 및 가공 표준 |
| MIL-PRF-32495 | 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 분말에 대한 성능 표준 |
| ISO 21818-1 | 구성, 크기, 생산 및 테스트를 제공하는 적층 제조 분말 사양 |
표 5: 몰리브덴 티타늄 분말에 대한 산업 및 군사 사양
이러한 사양은 분말 품질을 표준화하고 미션 크리티컬 애플리케이션을 위한 배치 간 일관성을 보장하는 것을 목표로 합니다. 업계의 요구를 충족하기 위해 지속적으로 발전하고 있습니다.
공급업체 및 가격
몰리브덴 티타늄 분말은 주요 금속 분말 공급업체 및 특수 첨가제 제조 회사에서 구입할 수 있습니다:
| 공급업체 | kg당 시작 가격 |
|---|---|
| 샌드빅 오스프리 | $450 |
| 카펜터 파우더 제품 | $200 |
| 에라스틸 | $250 |
| AP&C | $500 |
| 미국 요소 | $3000 |
표 6: 일부 몰리브덴 티타늄 분말 공급업체 개요 및 표시 가격
가격은 순도, 분말 특성 및 주문 수량에 따라 kg당 수백 달러에서 수천 달러까지 크게 달라질 수 있습니다. 맞춤형 합금 및 입자 최적화는 최소 주문 수량이 있을 수 있습니다.
비교
몰리브덴 티타늄 분말과 몰리브덴 금속 분말 비교
| 매개변수 | 몰리브덴 티타늄 분말 | 순수 몰리브덴 분말 |
|---|---|---|
| 밀도 | 5~6g/cc | 10g/cc |
| 힘 | 매우 높음(1 GPa) | 높음 |
| 내산화성 | 티타늄으로 인해 좋습니다. | 열악하고 보호 대기가 필요함 |
| 열 전도성 | 보통(~100W/m.K) | 매우 높음(140W/m.K) |
| 비용 | 높음(kg당 $250-500) | 낮음(kg당 $30-50) |
표 7: 몰리브덴 티타늄 분말과 순수 몰리브덴 분말의 비교
몰리브덴 티타늄 분말은 순수 몰리브덴에 비해 내식성과 내산화성이 훨씬 뛰어나지만 열전도율이 약간 떨어집니다. 또한 티타늄을 첨가하면 밀도가 낮아집니다. 비용은 더 높지만 합금의 고유한 성능이 필요한 애플리케이션에 적합할 수 있습니다.
몰리브덴 티타늄 분말과 스테인리스 스틸 분말 비교
| 매개변수 | 몰리브덴 티타늄 분말 | 스테인리스 스틸 파우더 |
|---|---|---|
| 힘 | 매우 높음 | Medium |
| 경도 | 최대 로크웰 60 HRC | Max. 로크웰 45 HRC |
| 내식성 | 티타늄 산화물 층으로 인해 우수 | 300 시리즈 스테인리스 스틸에 적합 |
| 열 전도성 | 보통(~100W/m.K) | 열악(~20W/m.K) |
| 비용 | 높음(kg당 $250-500) | 낮음(kg당 $5~30) |
표 8: 몰리브덴 티타늄 분말과 스테인리스 스틸 분말의 비교
몰리브덴 티타늄 분말 는 표준 스테인리스 스틸 등급에 비해 강도와 내식성이 모두 높습니다. 또한 열 전도성이 훨씬 뛰어나다는 장점도 있습니다. 비용은 더 높지만 특수한 용도로 사용할 가치가 있습니다.
장점과 한계
장점
- 단조/단조 소재를 능가하는 매우 높은 강도
- 몰리브덴/티타늄 비율을 조정하여 맞춤형 물리적 특성 제공
- 산화티타늄 보호층으로 인한 뛰어난 내식성
- 몰리브덴의 유용한 열 및 전기 전도성
- 강철에 비해 낮은 열팽창 계수
- 적층 제조 및 새로운 애플리케이션에 적합
제한 사항
- 스테인리스강과 같은 기존 합금보다 비싸다.
- 순수 몰리브덴보다 낮은 최대 사용 온도
- 부서지기 쉬운 몰리브덴이 풍부한 조성물은 연성/파단 인성이 낮습니다.
- 용융 금속에 반응하여 용접/브레이징 옵션 제한
- 몰리브덴 함량이 높은 부품에 필요한 제어된 대기 처리
자주 묻는 질문
Q: 순수 금속 분말 대신 몰리브덴 티타늄 분말을 사용하면 어떤 주요 이점이 있나요?
A: 몰리브덴 티타늄 분말은 개별 금속만으로는 제공하지 못하는 내식성, 고강도, 유용한 열/전기 전도성 및 제어된 팽창 거동의 시너지 효과를 제공합니다. 따라서 극한 환경에서 특수한 용도로 사용할 수 있습니다.
Q: 몰리브덴 티타늄 분말은 어떻게 만들어지나요?
A: 가스 분무와 플라즈마 회전 전극 공정을 통해 분말 특성을 가장 잘 제어할 수 있습니다. 고에너지 볼 밀링은 공급 원료를 파쇄하고 냉간 용접하여 복합 분말을 생산합니다.
Q: 몰리브덴 티타늄 분말을 사용하는 산업 분야는 무엇인가요?
A: 항공우주, 석유 및 가스, 화학 처리, 발전, 의료용 임플란트 분야에서 적층 제조 또는 소결로 만든 몰리브덴 티타늄 부품의 채택이 증가하고 있습니다. 고유한 특성은 반응성 소재 및 전도성 코팅과 같은 틈새 응용 분야에도 적합합니다.
Q: 적층 제조가 이러한 분말의 주요 응용 분야인가요?
A: 적층 제조는 고성능 부품을 구현할 수 있기 때문에 가장 빠르게 성장하는 응용 분야입니다. 그러나 몰리브덴 티타늄 분말은 다른 주요 산업에서도 용사 코팅 및 특수 브레이즈 필러 합금으로 상당한 용도로 사용되고 있습니다.
Q: 스테인리스 스틸이나 텅스텐 합금과 같은 일반적인 대체재와 비용은 어떻게 비교되나요?
A: 몰리브덴 티타늄 분말은 단위 질량당 스테인리스 스틸 등급보다 5~20배 더 비쌉니다. 하지만 기계적 특성과 내식성이 크게 향상되었습니다. 원자재 및 완제품 비용 측면에서 텅스텐 합금을 대체할 수 있는 더 저렴한 소재입니다.