개요 티타늄 실리콘 파우더
티타늄 실리콘 파우더는 티타늄과 실리콘으로 구성된 합금 분말입니다. 다양한 응용 분야에 적합한 고유한 특성 조합을 제공합니다.
티타늄 실리콘 파우더의 몇 가지 주요 장점은 다음과 같습니다:
- 높은 중량 대비 강도 비율
- 우수한 내식성 및 내산화성
- 고온을 견디는 능력
- 낮은 열팽창 계수
- 무독성 및 생체 적합성
티타늄 실리콘 분말은 가스 분무, 기계적 합금, 열 플라즈마 합성 등 다양한 방법을 통해 생산할 수 있습니다. Ti/Si 비율과 생산 파라미터를 조정하여 구성과 특성을 맞춤화할 수 있습니다.
티타늄 실리콘 분말 유형
티타늄 실리콘 분말은 생산 방법과 용도에 따라 다양한 조성, 입자 크기 및 형태로 제공됩니다:
| 유형 | 일반적인 구성 | 입자 크기 | 형태학 |
|---|---|---|---|
| Ti-6Si | 6% Si, 균형 Ti | 15-45 μm | 구형 |
| Ti-10Si | 10% Si, 균형 Ti | 106-250 μm | 불규칙 |
| Ti-15Si | 15% Si, 균형 Ti | 45-106 μm | Flaky |
Ti-6Si 입자가 작고 구형인 파우더는 적층 제조에 적합한 유동성을 제공합니다. Ti-10Si 불규칙한 분말은 열 분무에 적합합니다. Ti-15Si 플레이크 형태는 소결 애플리케이션에 더 넓은 표면적을 제공합니다.
티타늄 실리콘 분말 구성
티타늄 실리콘 분말의 실리콘 함량은 6%에서 15%까지 다양합니다. 실리콘은 티타늄의 강도, 탄성 계수 및 고온 특성을 향상시킵니다. 또한 미세 구조를 개선하여 연성 및 파단 인성을 향상시킵니다.
실리콘 첨가량이 높을수록 가공성 저하 및 취성 증가와 같은 문제가 발생하기 시작합니다. 따라서 적층 제조의 경우 약 6%, 열 스프레이의 경우 10%, 소결의 경우 15%로 용도에 따라 최적의 Si 첨가량을 결정합니다.
생산 공정에서 발생하는 티타늄 실리콘 분말에는 미량의 불순물이 포함될 수 있습니다:
| 불순물 | 일반적인 구성 |
|---|---|
| 산소(O) | 0.15% |
| 질소(N) | 0.05% |
| 탄소(C) | 0.08% |
| 철(Fe) | 0.30% |
불순물은 기계적 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 불순물 수준을 제어하는 것은 분말 품질에 매우 중요합니다.
티타늄 실리콘 분말 속성
티타늄 실리콘 파우더의 주요 특성은 다음과 같습니다:
| 속성 | 일반적인 값 |
|---|---|
| 밀도 | 4.1-4.5 g/cm3 |
| 녹는점 | 1600-1700°C |
| 열 전도성 | 6.7-10.5W/mK |
| 전기 저항 | 1.7-1.75 μΩ.m |
| 영의 계수 | 110-160 GPa |
| 물고기 비율 | 0.32-0.34 |
| 내산화성 | 최대 700°C의 공기 중에서 |
실리콘 함량이 높을수록 밀도, 탄성 계수 및 저항률은 증가하는 반면 열 전도성은 감소합니다. 이러한 특성을 최적화하면 티타늄 실리콘 분말의 적용 범위가 넓어집니다.
티타늄 실리콘 파우더 애플리케이션
티타늄 실리콘 파우더의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:
| 산업 | 애플리케이션 | 혜택 |
|---|---|---|
| 항공우주 | 터빈 블레이드, 랜딩 기어 | 고강도, 내열성 |
| 자동차 | 엔진 부품, 밸브 | 내마모성 및 내식성 |
| 바이오메디컬 | 임플란트, 장치 | 생체 적합성, 무독성 |
| 적층 제조 | 3D 프린팅 부품 | 낮은 밀도, 우수한 인쇄성 |
| 열 스프레이 | 코팅 | 높은 경도 및 내마모성 |
티타늄 실리콘 분말의 맞춤형 구성과 특성 덕분에 산업 전반에 걸쳐 이러한 중요한 응용 분야에 적합합니다.
티타늄 실리콘 분말 사양
티타늄 실리콘 분말은 다양한 국제 및 산업 사양에 따라 제공됩니다:
| 표준 | 성적 | 입자 크기 | 불순물 |
|---|---|---|---|
| ASTM B981 | 5학년, 23 | 63-150 μm | Fe, C, N 제한 |
| AMS 4995 | 유형 A, B, C | 45-125 μm | O, N, C 제한 |
| AP&C | TSi6, TSi10 | 20-63 μm | 사용자 지정 구성 |
규격은 입자 크기 분포, 형태, 흐름 특성, 겉보기 밀도 및 불순물에 대한 엄격한 제한을 규정합니다. 품질 관리 보증을 위해서는 인증 표준을 충족하는 것이 필수적입니다.
티타늄 실리콘 분말 시장 공급 업체
티타늄 실리콘 분말의 주요 글로벌 공급업체로는 다음과 같은 곳이 있습니다:
| 회사 | 생산 능력 | 가격 |
|---|---|---|
| AP&C | 연간 1,500톤 | kg당 $55-75 |
| TLS 기술 | 연간 1000톤 | kg당 $45~90 |
| AMETEK | 연간 500톤 | kg당 $60-120 |
| 샌드빅 | 연간 250톤 | kg당 $75-150 |
가격은 주문량, 파우더 구성, 입자 특성 및 사양에 따른 품질 관리 수준에 따라 결정됩니다. 대량 맞춤형 주문은 소량 표준 로트 구매에 비해 가격 조건에 대해 더 많은 협상 여지가 있는 경향이 있습니다.
장단점 티타늄 실리콘 파우더
| 장점 | 단점 |
|---|---|
| 높은 중량 대비 강도 비율 | 강철에 비해 비싼 가격 |
| 뛰어난 내식성 | 고온에서 산소와의 반응성 |
| 우수한 고온 특성 | 순수 티타늄보다 낮은 연성 |
| 낮은 독성 | 일부 컴포지션에서 기계 가공이 어려움 |
| 사용자 지정 가능한 속성 | 제한된 공급업체 및 생산 능력 |
티타늄 실리콘 파우더는 조성과 생산 방법을 최적화함으로써 몇 가지 제한 사항에도 불구하고 탁월한 성능을 제공합니다.
대체 제품과의 비교
대 스테인리스 스틸: 더 비싸지만 무게 대비 강도가 훨씬 높고, 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다.
대 알루미늄 합금: 밀도는 높지만 환경적 안정성과 기계적 특성이 더 우수합니다.
대 티타늄 합금: 더 부서지기 쉽지만 우수한 고온 크리프 저항 및 계수
대 텅스텐 합금: 밀도가 낮고 가공성이 용이하지만 방사선 차폐 성능은 떨어집니다.
경쟁하는 고급 합금 중에서, 티타늄 실리콘 분말 는 실리콘과 티타늄을 합금하여 구현한 맞춤형 특성 조합을 기반으로 돋보입니다.
자주 묻는 질문
다음은 티타늄 실리콘 파우더에 대한 몇 가지 일반적인 FAQ입니다:
Q: 티타늄 실리콘 파우더는 어떤 용도로 사용되나요?
A: 티타늄 실리콘 분말은 뛰어난 강도, 내열성, 생체 적합성으로 인해 항공우주, 자동차, 바이오 의료 기기, 적층 제조, 용사 코팅 등의 고성능 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
질문: 티타늄 실리콘 파우더에 티타늄과 실리콘이 포함되어 있나요?
A: 예, 티타늄과 실리콘이 지정된 조성에 따라 Ti-6Si, Ti-10Si 등 다양한 비율로 구성된 합금 분말입니다.
Q: 티타늄 실리콘 분말을 사용할 수 있는 가공 방법에는 어떤 것이 있나요?
A: 주요 공정 경로에는 적층 제조(3D 프린팅), 분말 사출 성형, 열 분무, 프레스 및 소결을 포함한 분말 야금, 열간 등방성 프레스(HIP), 열처리 등이 있습니다.
Q: 티타늄 실리콘 파우더의 기계적 특성은 무엇인가요?
A: 밀도 4.1-4.5g/cm3, 탄성 계수 110-160 GPa, 강도 500-1100 MPa, 연신율 5-15%, 최대 사용 온도 700°C(공기 중) 범위입니다. 특성은 구성 및 가공에 따라 달라집니다.
Q: 티타늄 실리콘 파우더는 특별한 보관이나 취급이 필요하나요?
A: 500°C 이상에서 빠르게 산화되어 부서지기 쉬운 표면 산화물을 형성합니다. 따라서 오염을 제어하기 위해 보관 및 취급 시 불활성 가스 밀봉과 습기 제한이 필요합니다.
질문: 티타늄 실리콘 파우더를 사용하지 않는 대안에는 어떤 것이 있나요?
A: 스테인리스강, 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 텅스텐 합금 등이 대안이 될 수 있습니다. 하지만 티타늄 실리콘은 강도, 밀도, 강성, 생체 적합성 및 고온 안정성이 가장 균형 잡힌 특성을 제공합니다.