Titanium poeder is een veelzijdig en zeer gewild materiaal dat toepassingen heeft gevonden in diverse industrieën. Van lucht- en ruimtevaart en auto's tot medische en sportartikelen, de unieke eigenschappen van titaniumpoeder maken het een ideale keuze voor veel veeleisende toepassingen. In deze uitgebreide gids verkennen we de wereld van titaniumpoeder en gaan we dieper in op de samenstelling, eigenschappen, toepassingen en nog veel meer.
Overzicht van titaniumpoeder
Titaanpoeder is een fijn verdeelde vorm van het chemische element titanium (Ti), een lichtgewicht metaal met hoge sterkte dat bekend staat om zijn uitzonderlijke corrosiebestendigheid, hoge sterkte-gewichtsverhouding en biocompatibiliteit. Titaniumpoeder wordt geproduceerd via verschillende productieprocessen en biedt een scala aan deeltjesgroottes, vormen en zuiverheidsgraden die voldoen aan de specifieke vereisten van verschillende toepassingen.
Samenstelling en eigenschappen van titaniumpoeder
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Chemisch symbool | Ti |
| Atoomnummer | 22 |
| Dikte | 4,51 g/cm³ |
| Smeltpunt | 1668°C (3034°F) |
| Kookpunt | 3287°C (5949°F) |
| Elasticiteitsmodulus | 116 GPa |
| Hardheid (Vickers) | 970-1200 |
Titaanpoeder bestaat voornamelijk uit het elementaire metaal titaan, maar het kan ook worden gelegeerd met verschillende andere elementen, zoals aluminium, vanadium en molybdeen, om specifieke eigenschappen te verbeteren. De zuiverheid van titaanpoeder kan variëren van commercieel zuivere (CP) kwaliteiten tot hooggelegeerde kwaliteiten, elk geschikt voor verschillende toepassingen.
Industriële toepassingen van Titanium Poeder
| Sollicitatie | Beschrijving |
|---|---|
| Additieve productie | Titaanpoeder wordt veel gebruikt in additieve productieprocessen zoals selectieve lasersmelting (SLM) en elektronenstraalsmelting (EBM) om complexe, hoogwaardige onderdelen te maken voor de ruimtevaart, de auto-industrie en de medische industrie. |
| Metaalkunde | Titaanpoeder wordt gebruikt in conventionele metallurgische processen, zoals poedermetallurgie en metaalinjectie spuitgieten (MIM), om bijna netvormige onderdelen met uitstekende mechanische eigenschappen te produceren. |
| Oppervlaktecoatings | Thermische spuitcoatings met titaniumpoeder bieden uitstekende weerstand tegen slijtage, erosie en corrosie op verschillende substraten, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen in ruwe omgevingen. |
| Chemische verwerking | Titaanpoeder vindt toepassingen in de productie van pigmenten, katalysatoren en andere chemische producten vanwege de hoge reactiviteit en corrosiebestendigheid. |
Titaanpoeder heeft met zijn unieke eigenschappen een revolutie teweeggebracht in de industrie en maakt de productie mogelijk van complexe, hoogwaardige onderdelen die voorheen onmogelijk met traditionele methoden konden worden gemaakt.
Specificaties en kwaliteiten van titaniumpoeder
| Cijfer | Samenstelling | Toepassingen |
|---|---|---|
| CP Rang 1 | 99,5% Ti | Algemene toepassingen, goede vervormbaarheid |
| CP Rang 2 | 99,2% Ti | Gematigde sterkte, goede corrosiebestendigheid |
| CP Rang 3 | 99.1% Ti | Hogere sterkte, matige corrosiebestendigheid |
| CP Rang 4 | 99% Ti | Hoogste sterkte van CP-kwaliteiten, matige corrosiebestendigheid |
| Ti-6Al-4V | 6% Al, 4% V, balans Ti | Ruimtevaart, automobielindustrie, biomedisch (hoge sterkte, corrosiebestendigheid) |
| Ti-6Al-7Nb | 6% Al, 7% Nb, evenwicht Ti | Biomedisch (hoge sterkte, biocompatibiliteit) |
Titaanpoeder is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, elk met specifieke samenstellingen en eigenschappen die zijn afgestemd op de vereisten van verschillende toepassingen. De keuze van een kwaliteit hangt af van factoren zoals sterkte, corrosiebestendigheid, biocompatibiliteit en kosten.
Leveranciers en prijzen van Titanium Poeder
| Leverancier | Land | Prijsklasse (USD/kg) |
|---|---|---|
| ATI Metalen | VS | $50 – $200 |
| OSAKA Titaniumtechnologieën | Japan | $80 – $250 |
| ADMATISCH | VS | $60 – $180 |
| Timet | VS | $70 – $220 |
| Xi'an Lilin Metalen Materialen | China | $40 – $150 |
De prijs van titaniumpoeder kan aanzienlijk variëren, afhankelijk van factoren zoals zuiverheid, deeltjesgrootte, productieproces en leverancier. Over het algemeen vragen kwaliteiten met een hogere zuiverheidsgraad en kleinere deeltjesgroottes hogere prijzen vanwege de toegenomen complexiteit van de productieprocessen.
Voor- en nadelen van titaniumpoeder
| Pluspunten | Nadelen |
|---|---|
| Hoge sterkte-gewichtsverhouding | Hogere kosten in vergelijking met andere metalen |
| Uitstekende corrosieweerstand | Beperkte beschikbaarheid en levering |
| Biocompatibiliteit | Hoge reactiviteit (vereist voorzichtige behandeling) |
| Breed temperatuurbereik | Uitdagend om te bewerken en verwerken |
| Veelzijdigheid in toepassingen | Complexe productieprocessen |
Hoewel titaanpoeder veel voordelen biedt, zoals hoge sterkte, corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit, wordt de wijdverspreide toepassing ervan soms belemmerd door de hogere kosten, de beperkte beschikbaarheid en de uitdagingen die gepaard gaan met verwerking en hantering.
Technische gegevens en parameters voor titaniumpoeder
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Deeltjesgroottebereik | 5 - 200 µm (typisch) |
| Bolvormigheid | 0,6 - 0,9 (1 = perfecte bol) |
| Tik op Dichtheid | 2,0 - 3,5 g/cm³ |
| Stroomsnelheid | 10 - 40 s/50g |
| Zuurstofgehalte | 0,1 - 0,5% (maximaal) |
| Stikstofgehalte | 0,03 - 0,2% (maximaal) |
Deze technische parameters spelen een cruciale rol bij het bepalen van de prestaties en verwerkbaarheid van titanium poeder in verschillende toepassingen. De deeltjesgrootte, bolvorm en stroomsnelheid zijn kritisch voor additieve fabricageprocessen, terwijl het zuurstof- en stikstofgehalte de mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid van het eindproduct beïnvloeden.
Veelgestelde vragen
| Vraag | Antwoord |
|---|---|
| Wat is het verschil tussen commercieel zuiver (CP) en gelegeerd titaanpoeder? | CP titaniumpoeder bevat minimaal 99% titanium, terwijl gelegeerde kwaliteiten extra elementen bevatten zoals aluminium, vanadium en molybdeen om specifieke eigenschappen zoals sterkte en corrosiebestendigheid te verbeteren. |
| Hoe beïnvloedt de deeltjesgrootte van titaniumpoeder de toepassingen? | Kleinere deeltjesgroottes hebben over het algemeen de voorkeur voor additieve fabricageprocessen, omdat ze de pakkingsdichtheid en resolutie verbeteren. Grotere deeltjesgroottes kunnen geschikt zijn voor bepaalde metallurgische processen zoals poedermetallurgie. |
| Is titaniumpoeder biocompatibel? | Bepaalde soorten titaanpoeder, zoals CP Grade 4 en Ti-6Al-4V, zijn biocompatibel en worden veel gebruikt in medische implantaten en hulpmiddelen vanwege hun uitstekende corrosiebestendigheid en lage toxiciteit. |
| Welke veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen bij het werken met titaniumpoeder? | Titaanpoeder is zeer reactief en kan brand- en explosiegevaar opleveren bij blootstelling aan hitte, vonken of ontstekingsbronnen. De juiste persoonlijke beschermingsmiddelen, technische maatregelen en hanteringsprocedures moeten worden gevolgd. |
| Hoe verhouden de kosten van titaniumpoeder zich tot die van andere metaalpoeders? | Titaanpoeder is over het algemeen duurder dan poeders van andere metalen zoals aluminium, staal of koper vanwege de hogere kosten van grondstoffen, complexe productieprocessen en beperkte aanvoer. |
