Genel Bakış titanyum silikon tozu
Titanyum silikon tozu, titanyum ve silikondan oluşan bir alaşım tozudur. Çok çeşitli uygulamalar için uygun hale getiren benzersiz bir özellik kombinasyonu sunar.
Titanyum silikon tozunun bazı önemli avantajları şunlardır:
- Yüksek mukavemet/ağırlık oranı
- İyi korozyon ve oksidasyon direnci
- Yüksek sıcaklıklara dayanma kabiliyeti
- Düşük termal genleşme katsayısı
- Toksik değildir ve biyouyumludur
Titanyum silikon tozu, gaz atomizasyonu, mekanik alaşımlama ve termal plazma sentezi gibi çeşitli yöntemlerle üretilebilir. Bileşim ve özellikler, Ti/Si oranının yanı sıra üretim parametreleri ayarlanarak uyarlanabilir.
Titanyum Silisyum Tozu Çeşitleri
Titanyum silikon tozu, üretim yöntemine ve amaçlanan uygulamaya bağlı olarak çeşitli bileşimlerde, partikül boyutlarında ve morfolojilerde mevcuttur:
| Tip | Tipik Bileşim | Parçacık Boyutu | Morfoloji |
|---|---|---|---|
| Ti-6Si | 6 Si, denge Ti | 15-45 μm | Küresel |
| Ti-10Si | 10 Si, denge Ti | 106-250 μm | Düzensiz |
| Ti-15Si | 15 Si, denge Ti | 45-106 μm | Pulsu |
Ti-6Si küçük, küresel partiküllere sahip toz, katkılı üretim için iyi akışkanlık sunar. Ti-10Si düzensiz toz termal püskürtme için uygundur. Ti-15Si pul pul morfoloji, sinterleme uygulamaları için daha fazla yüzey alanı sağlar.
Titanyum Silikon Toz Bileşimi
Titanyum silikon tozundaki silikon içeriği %6 ila arasında değişebilir. Silikon, titanyumun mukavemetini, elastik modülünü ve yüksek sıcaklık özelliklerini geliştirir. Ayrıca mikro yapıyı iyileştirerek daha iyi süneklik ve kırılma tokluğu sağlar.
Daha yüksek silikon ilavelerinde, zor işlenebilirlik ve artan kırılganlık gibi sorunlar ortaya çıkmaya başlar. Dolayısıyla optimum Si ilaveleri uygulamaya bağlıdır – katmanlı üretim için yaklaşık %6, termal püskürtme için ve sinterleme için .
Üretim sürecinden kaynaklanan titanyum silikon tozundaki eser safsızlıklar şunları içerebilir:
| Safsızlık | Tipik Bileşim |
|---|---|
| Oksijen (O) | 0.15% |
| Azot (N) | 0.05% |
| Karbon (C) | 0.08% |
| Demir (Fe) | 0.30% |
Mekanik özellikleri olumsuz etkileyebileceğinden, safsızlık seviyelerinin kontrol edilmesi toz kalitesi için çok önemlidir.
Titanyum Silikon Tozu Özellikleri
Titanyum silikon tozunun temel özellikleri şunlardır:
| Mülkiyet | Tipik Değerler |
|---|---|
| Yoğunluk | 4.1-4,5 g/cm3 |
| Erime Noktası | 1600-1700°C |
| Termal İletkenlik | 6.7-10,5 W/mK |
| Elektriksel Dirençlilik | 1.7-1,75 μΩ.m |
| Young’s Modülü | 110-160 GPa |
| Poisson’s Oranı | 0.32-0.34 |
| Oksidasyon Direnci | Havada 700°C'ye kadar |
Daha yüksek silikon içeriği ile yoğunluk, elastik modül ve direnç artarken, termal iletkenlik azalır. Bu özelliklerin optimize edilmesi titanyum silikon tozlarının uygulanabilirliğini genişletir.
Titanyum Silikon Tozu Uygulamalar
Titanyum silikon tozunun bazı önemli uygulama alanları şunlardır:
| Endüstri | Uygulamalar | Avantajlar |
|---|---|---|
| Havacılık ve Uzay | Türbin kanatları, iniş takımları | Yüksek mukavemet, sıcaklık direnci |
| Otomotiv | Motor parçaları, valfler | Aşınma ve korozyon direnci |
| Biyomedikal | İmplantlar, cihazlar | Biyouyumlu, toksik olmayan |
| Katmanlı Üretim | 3D baskılı bileşenler | Düşük yoğunluk, iyi basılabilirlik |
| Termal Sprey | Kaplamalar | Yüksek sertlik ve aşınma direnci |
Titanyum silikon tozlarının özel bileşimi ve özellikleri, onları endüstrilerdeki bu kritik uygulamalar için uygun hale getirir.
Titanyum Silikon Tozu Özellikleri
Titanyum silisyum tozları çeşitli uluslararası ve endüstriyel spesifikasyonlar altında mevcuttur:
| Standart | Notlar | Parçacık Boyutu | Safsızlıklar |
|---|---|---|---|
| ASTM B981 | 5. Sınıf, 23 | 63-150 μm | Fe, C, N limitleri |
| AMS 4995 | Tip A, B, C | 45-125 μm | O, N, C sınırları |
| AP&C | TSi6, TSi10 | 20-63 μm | Özel kompozisyon |
Spesifikasyonlar partikül boyutu dağılımı, morfoloji, akış özellikleri, görünür yoğunluğun yanı sıra safsızlıklara ilişkin katı sınırları da belirler. Sertifikasyon standartlarının karşılanması kalite kontrol güvencesi için esastır.
Titanyum Silisyum Tozu Pazarı Tedarikçiler
Titanyum silikon tozunun başlıca küresel tedarikçilerinden bazıları şunlardır:
| Şirket | Üretim Kapasitesi | Fiyatlar |
|---|---|---|
| AP&C | yıllık 1500 ton | kg başına 55-75 $ |
| TLS Technik | yıllık 1000 ton | kg başına 45-90 $ |
| AMETEK | yıllık 500 ton | kg başına 60-120 $ |
| Sandvik | yıl başına 250 ton | kg başına 75-150 $ |
Fiyatlandırma, sipariş hacmi, toz bileşimi, partikül özellikleri ve spesifikasyonlara göre kalite kontrol seviyesine göre belirlenir. Daha büyük özelleştirilmiş siparişler, küçük standart parti alımlarına kıyasla fiyatlandırma koşullarında daha fazla pazarlık alanına sahip olma eğilimindedir.
Artıları ve Eksileri Titanyum Silikon Tozu
| Artıları | Eksiler |
|---|---|
| Yüksek mukavemet/ağırlık oranı | Çeliğe kıyasla pahalı |
| Mükemmel korozyon direnci | Yüksek sıcaklıklarda oksijen ile reaktivite |
| İyi yüksek sıcaklık özellikleri | Saf titanyuma göre daha düşük süneklik |
| Düşük toksisite | Bazı bileşimlerde işlenmesi zordur |
| Özelleştirilebilir özellikler | Sınırlı tedarikçi ve üretim kapasitesi |
Bileşim ve üretim yöntemlerinin optimize edilmesiyle, titanyum silikon tozları bazı sınırlamalara rağmen eşsiz performans sağlar.
Alternatiflerle Karşılaştırma
Paslanmaz Çeliğe Karşı: Daha pahalı ancak çok daha yüksek mukavemet/ağırlık oranı, daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir
Alüminyum Alaşımlarına Karşı: Daha yüksek yoğunluk ancak daha iyi çevresel stabilite ve mekanik özellikler
Titanyum Alaşımlarına Karşı: Daha kırılgan ancak üstün yüksek sıcaklık sürünme direnci ve modülü
Vs Tungsten Alaşımları: Daha düşük yoğunluk ve daha kolay işlenebilirlik ancak daha düşük radyasyon kalkanı davranışı
Rakip gelişmiş alaşımlar arasında, titanyum silisyum tozları silisyumun titanyumla alaşımlandırılmasıyla sağlanan özel özellik karışımına dayalı olarak öne çıkmaktadır.
SSS
İşte titanyum silikon tozu hakkında bazı yaygın SSS'ler:
S: Titanyum silikon tozu ne için kullanılır?
A: Titanyum silikon tozu, mükemmel mukavemeti, sıcaklık direnci ve biyouyumluluğu nedeniyle havacılık, otomotiv, biyomedikal cihazlar, katkılı üretim, termal sprey kaplamalar vb. için yüksek performanslı bileşenler üretmek için kullanılır.
S: Titanyum silikon tozu titanyum ve silikon içeriyor mu?
A: Evet, belirlenen bileşime bağlı olarak Ti-6Si, Ti-10Si gibi değişen oranlarda hem titanyum hem de silikondan oluşan bir alaşım tozudur.
S: Titanyum silikon tozu hangi işleme yöntemlerinde kullanılabilir?
A: Temel işleme yolları arasında eklemeli üretim (3D baskı), toz enjeksiyon kalıplama, termal püskürtme, presleme ve rampa dahil toz metalurjisi; sinterleme, sıcak izostatik presleme (HIP) ve ısıl işlem bulunmaktadır.
S: Titanyum silikon tozunun mekanik özellikleri nelerdir?
A: Yoğunluğu 4,1-4,5 g/cm3, elastik modülü 110-160 GPa, mukavemeti 500-1100 MPa, uzaması %5-15 ve havada maksimum kullanım sıcaklığı 700°C arasında değişmektedir. Özellikler bileşime ve işlemeye bağlıdır.
S: Titanyum silikon tozu özel depolama veya işleme gerektirir mi?
A: 500°C'nin üzerinde hızla oksitlenerek kırılgan yüzey oksitleri oluşturur. Bu nedenle, kontaminasyonu kontrol etmek için depolama ve taşıma sırasında inert gaz sızdırmazlığı ve sınırlı nem gereklidir.
S: Titanyum silikon tozu kullanmanın alternatifleri nelerdir?
A: Alternatifler arasında paslanmaz çelikler, titanyum alaşımları, alüminyum alaşımları ve tungsten alaşımları bulunmaktadır. Ancak titanyum silikon, güç, yoğunluk, sertlik, biyouyumluluk ve yüksek sıcaklık kararlılığının en iyi dengeli özellik karışımını sağlar.
