티타늄 특성 및 분석

티타늄의 내열성

일반적으로 알루미늄은 150도, 스테인레스는 310도에서 원래 성능이 손실되는 반면, 티타늄 합금은 500~600도 정도에서는 여전히 좋은 기계적 특성을 유지합니다. 항공기 속도가 마하 2.7에 도달하면 항공기 구조의 표면 온도가 230도에 도달하며 알루미늄 합금과 마그네슘 합금은 사용할 수 없지만 티타늄 합금은 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 티타늄은 내열 성능이 뛰어나 항공기 엔진 압축기 디스크 및 블레이드, 항공기 후방 동체 스킨에 사용됩니다.

티타늄의 저온 성능

일부 티타늄 합금(예: Ti-5Al-2.5SnELI)은 온도 감소에 따라 강도가 증가하지만 감소에 따른 가소성은 그리 크지 않으며 저온에서도 여전히 우수한 연성과 인성을 갖습니다. 초저온에서의 사용에 적합합니다. 액체수소, 액체산소 로켓엔진, 유인우주선의 초저온 컨테이너 및 저장탱크에 사용할 수 있습니다.

티타늄 자성 및 그 용도

티타늄 자체는 자성이 아니며 철을 포함하지 않는 티타늄 합금도 자성이 아니므로 자기 간섭을 효과적으로 피할 수 있습니다. 잠수함 선체에 사용되며 지뢰 폭발을 일으키지 않습니다. 국방, 공군 및 무기 제조에 사용되는 것 외에도 철도 공학, 통신, 항공 우주, 항공, 첨단 기술 실험실, 병원(스캐닝, X-ray, 자기 공명 영상, 심전도, 음극선 사진)에도 널리 사용됩니다. 튜브), 의학, 원자력 산업, 핵 자기 공명, 자기 분광계, 고 테슬라 자석, 옥외 작업, 부두 건설, 스쿠버 다이빙, 화학 산업, 소방, 해수 담수화, 조선, 해양 석유 및 가스 플랫폼, 소금 산업 , 등.

티타늄의 열전도율

티타늄 합금의 잠재력은 작은 속도, 즉 빠른 가열, 느린 열 전달이며 열전도도는 강철의 1/5, 알루미늄의 1/13, 구리의 1/25입니다. 열전도율이 낮다는 것은 티타늄의 단점이지만 어떤 경우에는 이 특성을 티타늄에 활용할 수 있습니다.

티타늄의 탄성 계수

티타늄의 탄성률은 강철의 절반에 불과하며, 탄성률이 낮아 구조재로 사용할 경우 휘어지기 쉽다는 단점이 있습니다.

티타늄의 인장강도 및 항복강도

Ti-6Al-4V 티타늄 합금의 인장 강도는 960MPa, 항복 강도는 892MPa이며 차이는 58MPa에 불과합니다. 이러한 특성으로 인해 가공 중에 티타늄이 반동하게 되는데, 이를 극복해야 합니다.

고온에서의 티타늄

수소, 산소, 강한 결합력을 지닌 티타늄은 산화 및 수소 흡수 방지에 주의해야 하며, 티타늄 용접은 오염을 방지하기 위해 아르곤 보호 하에서 수행되어야 합니다. 티타늄 튜브 및 시트는 미세 산화 분위기를 제어하기 위해 진공 하에서 열처리되어야 하며, 티타늄 단조 열처리는 미세 산화 분위기를 제어합니다.

티타늄 항댐핑 특성 및 그 용도

종과 동일한 모양과 크기로 만들어진 티타늄과 기타 금속 재료(구리, 강철), 동일한 힘으로 다른 종을 두드리면 티타늄으로 만든 시계가 소리에 맞춰 진동하여 오랫동안 지속된다는 사실을 발견했습니다. 즉, 종에 주어진 에너지를 쳐도 쉽게 사라지지 않습니다. 이는 티타늄 감쇠 성능이 낮다는 것을 의미하며 티타늄을 사용하여 다양한 악기를 만드는 데 사용됩니다.

티타늄 및 티타늄 합금의 세 가지 특수 기능

티타늄의 형상 기억 기능, 초전도 기능, 수소 흡수 기능은 티타늄 및 티타늄 합금의 3대 특수 기능으로 알려져 있습니다.

티타늄의 형상기억 기능

Ti-Ni 합금은 일정 비율의 특정 온도에서 원래의 형상을 회복할 수 있는데, 이는 형상 기억 기능을 가지고 있음을 의미하며, 이 재료를 형상 기억 합금이라고 합니다. 오늘날 형상기억합금은 항공우주, 선박, 무기, 의료 및 산업 분야에 널리 사용됩니다.

티타늄의 초전도성

온도가 절대 영도 근처로 떨어지면 Nb-Ti 합금으로 만든 와이어는 저항을 잃고 초전도체가 됩니다. 전선에 큰 전류를 흘려도 가열되지 않고 에너지 소비도 없기 때문에 Nb-Ti는 초전도 물질로 알려져 있습니다.

티타늄의 수소흡수기능

Ti-Fe 합금의 특정 비율은 다량의 수소를 흡수하는 능력을 가지고 있습니다. 이 기능을 활용하면 수소를 안전하게 저장할 수 있으며 특정 조건에서는 Ti-Fe 합금을 사용하여 수소를 방출할 수도 있으므로 수소 저장 외에 강철 고압 실린더를 사용할 수도 있습니다. 이러한 성질을 티타늄의 수소흡수 기능이라 하며, 이 기능을 갖는 물질을 에너지저장재료라 한다.