1. 저밀도, 고강도, 고비강도
티타늄의 밀도는 4.51g/cm3로 강철의 57%입니다. 티타늄은 알루미늄보다 두 배도 안 무겁고 알루미늄보다 세 배나 강합니다. 티타늄 합금의 비강도(강도/밀도 비율)는 일반적으로 사용되는 산업용 합금 중에서 가장 크고 스테인리스강의 3.5배, 알루미늄 합금의 1.3배, 마그네슘 합금의 1.7배로 항공우주 산업에 없어서는 안 될 구조재입니다.
2. 우수한 내식성
티타늄의 수동성은 산화막의 존재에 따라 달라지며, 산화 매체에서의 내식성은 환원 매체보다 훨씬 우수합니다. 티타늄은 강한 황산-질산 또는 염산-질산의 혼합물, 심지어 유리 염소가 포함된 염산에서도 내식성이 있습니다. 티타늄의 보호 산화막은 금속이 물에 닿으면 형성되며, 소량의 물이나 수증기에서도 형성됩니다.
3. 내열성이 좋다
일반적으로 알루미늄은 150도에서 원래 특성을 잃고, 스테인리스 스틸은 310도에서 원래 특성을 잃는 반면, 티타늄 합금은 500도 정도에서도 여전히 좋은 기계적 특성을 유지합니다.
4. 우수한 저온 성능
일부 티타늄 합금(예: Ti-5AI-2.5SnELI)의 강도는 온도가 낮아질수록 증가합니다. 이들은 여전히 저온에서 우수한 연성과 인성을 가지고 있으며 초저온에서 사용하기에 적합합니다. 이들은 건조 액체 수소 및 액체 산소 로켓 엔진에서 사용하거나 유인 우주선의 초저온 용기로 사용할 수 있습니다.
5. 탄성계수가 낮음
티타늄의 탄성 계수는 강철의 55%에 불과합니다. 구조재로 사용할 경우 탄성 계수가 낮아 단점이 됩니다. 그러나 의료용 임플란트 재료로 사용할 경우 인체 뼈의 탄성 계수와 더 잘 일치하여 임플란트와 인체 조직 간의 적합성을 개선할 수 있습니다.
6. 티타늄은 고온에서 쉽게 산화됩니다.
티타늄은 수소와 산소와 강한 결합력을 가지고 있으므로 산화와 수소 흡수를 방지하는 것이 중요합니다. 티타늄 용접은 오염을 방지하기 위해 아르곤 보호 하에 수행해야 합니다. 티타늄 튜브와 박판은 진공 하에서 열처리해야 하며, 티타늄 단조품의 열처리 중에 미세 산화 분위기를 제어해야 합니다.
7. 낮은 감쇠 저항
8. 세 가지 특별한 속성
(1) 형상기억기능
특정 온도 조건에서 Ti-50%Ni(원자) 합금이 원래 모양을 회복하는 능력을 말합니다. 이 소재를 형상 기억 합금이라고 합니다.
(2) 초전도성
니오븀-티타늄 합금을 말합니다. 온도가 절대 영도에 가까워지면 니오븀-티타늄 합금으로 만든 와이어는 저항을 잃습니다. 전류가 아무리 커도 와이어는 가열되지 않고 에너지 소모가 없습니다. 초전도체라고 합니다.
(3) 수소저장기능
Ti-50%Fe(원자) 합금을 말하며, 대량의 수소를 흡수할 수 있다. Ti-Fe의 이러한 특성을 이용하면 수소를 안전하게 저장할 수 있다. 즉, 수소 저장은 반드시 강철 고압 가스통을 사용하지 않는다. 특정 조건 하에서 Ti-Fe는 수소를 방출할 수도 있다. Ti-Fe를 에너지 저장 물질이라고 한다.
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