Čistý titanový prášek
Obsah
Přehled o Čistý titanový prášek
Čistý titanový prášek je jemně rozdělená forma kovového titanu, obvykle o velikosti částic od 10 do 150 mikronů. Vyznačuje se vysokou čistotou 99,5% nebo vyšší. Díky svým přirozeným vlastnostem, jako je pevnost, nízká hmotnost, odolnost proti korozi a biokompatibilita, má čistý titanový prášek rozmanité komerční a průmyslové využití.
Některé klíčové vlastnosti čistého titanového prášku:
Charakteristika | Podrobnosti |
---|---|
Chemický vzorec | Ti |
Úrovně čistoty | 99.5%, 99.6%, 99.9% Ti |
Rozsah velikosti částic | 10 μm až 150 μm |
Tvar | Sférické, nepravidelné, hranaté |
Výrobní proces | Plynová atomizace, plazmová atomizace |
Zásobovací formuláře | Prášky, granule, pasty |
Mezi významné výhody čistého titanového prášku patří vysoký poměr pevnosti a hmotnosti, výjimečná odolnost proti korozi, biokompatibilita, schopnost odolávat extrémním teplotám, netoxičnost a nemagnetismus.
Nevýhodou je však vysoká cena ve srovnání s konkurenčními materiály a obtížné obrábění kvůli jeho přirozené tvrdosti.
![Čistý titanový prášek 1 čistý titanový prášek](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/Titanium_alloy_powder_website_banner_225194be-fc5f-48f4-bba7-9a3275bbef84-1024x574.png)
Složení čistého titanového prášku
Jak již název napovídá, komerčně čistý (CP) titanový prášek obsahuje pouze titan jako hlavní prvek a pouze nepatrné stopy dalších prvků, jako je kyslík, uhlík, dusík a železo. Podle definice norem ASTM musí mít minimální obsah titanu vyšší než 99,5%, aby mohl být označen jako "komerčně čistý".
Živel | Rozsah složení |
---|---|
titan (Ti) | 99.5% min |
Kyslík (O) | Až 0,40% |
dusík (N) | Až 0,03% |
uhlík (C) | Až 0,08% |
železo (Fe) | Až 0,20% |
Ostatní kovy (celkem) | Až 0,4% |
Vysoká čistota má za následek přirozené vlastnosti titanu, jako je vysoká odolnost proti korozi, poměr pevnosti k hustotě, mez únavy a biologická kompatibilita, díky nimž je ideální pro pokročilé aplikace.
Klíčové vlastnosti čistého titanového prášku
Jedinečná kombinace fyzikálních, chemických, elektrických, tepelných a biologických vlastností vysoce čistého titanového prášku vyplývá z jeho elektronové konfigurace a je vhodná pro specifické aplikace v leteckém průmyslu, lékařských implantátech a pokročilých strojírenských oborech.
Vlastnictví | Hodnota |
---|---|
Hustota | 4,5 g/cm3 |
Bod tání | 1668 °C |
Tepelná vodivost | 7-16 W/mK |
Specifická síla | 108 kN-m/kg |
Pevnost v tahu | 240-550 MPa |
Odolnost proti korozi | Vynikající |
Biologická kompatibilita | Vynikající |
Elektrický odpor | 420-680 Ω.m |
Netoxičnost | Ano |
Nemagnetismus | Ano |
Vysoké úrovně čistoty mají za následek přirozené vlastnosti titanu, jako je vysoká odolnost proti korozi, poměr pevnosti a hustoty, mez únavy a biologická kompatibilita, díky nimž je ideální pro pokročilé aplikace.
Ve formě částic v podobě prášku si titan zachovává své klíčové vlastnosti. Rozložení velikosti částic a morfologie prášku ovlivňuje konečné vlastnosti dílu nebo součásti vyrobené z prášku.
Aplikace čistého titanového prášku
Díky svým všestranným materiálovým vlastnostem nachází titanový prášek vysoké čistoty využití v mnoha důležitých průmyslových odvětvích od leteckých součástek po lékařské implantáty a od automobilových dílů po energetické aplikace.
Některé hlavní oblasti použití:
Průmysl | Aplikace |
---|---|
Aerospace | Součásti motorů, díly kosmických lodí |
Lékařský | Ortopedické a zubní implantáty, chirurgické nástroje |
Chemické | Zařízení odolná proti korozi, reaktory, výměníky tepla |
Výroba elektřiny | Lopatky parních turbín, výměníky tepla z kapalných kovů |
Automobilový průmysl | Ventily, ojnice, pružiny, spojovací materiál |
Spotřebitel | Sportovní vybavení, brýlové obruby, hodinky |
Nově vznikající oblasti | Aditivní výroba, baterie, odsolování mořské vody |
Biokompatibilita a odolnost proti korozi umožňuje 3D tisk titanového prášku do porézních struktur, které jsou ideální pro lékařské implantáty, jež se integrují do těla. Nízká hmotnost a schopnost pracovat při vysokých teplotách činí titan atraktivním pro součásti leteckých motorů a další struktury.
V celosvětovém měřítku představuje segment biomedicíny více než 37% spotřeby titanového prášku, následovaný leteckým průmyslem s podílem 26%. Sektor aditivní výroby bude v nadcházejícím desetiletí pravděpodobně vykazovat nejvyšší růst s více než 20% CAGR, což zvýší poptávku po titanovém prášku.
Specifikace Čistý titanový prášek
Komerčně čistý titanový prášek je k dispozici ve standardizovaných specifikacích podle tříd definovaných ASTM International a dalšími regulačními orgány. Tyto třídy jsou založeny na stupních čistoty od třídy 1 s minimálním obsahem 99,5% Ti po třídu 4 s 99,5% Ti. Vyšší třídy mají lepší mechanické vlastnosti.
Třída | Minimální obsah Ti (%) | Klíčové nečistoty |
---|---|---|
Stupeň 1 | 99.5% | O, Fe |
Stupeň 2 | 99.5% | O, C, Fe |
Třída 3 | 99.5% | O, N, C |
Třída 4 | 99.5% | O, C, N, Fe |
Distribuce velikosti částic
Velikost částic a jejich distribuce je důležitou charakteristikou, která ovlivňuje vhodnost použití, sypnost prášku, hustotu konečného dílu a další vlastnosti.
Částice titanového prášku se třídí pomocí standardních zkušebních sít označovaných v mikrometrech nebo v počtu ok. Mezi běžné rozdělení velikosti částic patří:
Rozsah velikostí | Atributy | Aplikace |
---|---|---|
10 až 45 mikronů | - Vyšší hustota odboček - Zlepšený tok prášku | Aditivní výroba, vstřikování kovů |
45 až 106 mikronů | - Mírný tok prášku | Lisované a spékané díly, MIM |
106 až 150 mikronů | - Nižší náklady - Vyšší produktivita | Nekritické aplikace |
Jemnější částice umožňují lepší zhušťování, zatímco hrubší prášek se hodí pro aplikace s vysokou kapacitou. Prostřednictvím řízení procesu lze vyrobit vlastní distribuci velikosti částic přizpůsobenou konečnému použití.
Morfologie a tvar
Morfologie a tvar jednotlivých částic prášku ovlivňuje konečné vlastnosti. Sférické prášky mají lepší tok a hustotu balení ve srovnání s nepravidelnými tvary. Různé výrobní techniky poskytují různou morfologii:
- Plynem rozprašované prášky mají sférické částice s hladkým povrchem a vyšší čistotou.
- Částice prášku rozprašovaného plazmou jsou nepravidelnější a poréznější s širším rozdělením velikosti.
- Hydrid-dehydridový proces vytváří hranaté, nepravidelné částice.
Výrobci poskytují snímky zobrazující tvary částic a morfologii povrchu. Zákazníci si mohou vyžádat vzorky k analýze tvaru a vlastností částic podle svých potřeb. Dobře kontrolovaná morfologie částic zlepšuje kvalitu finálního dílu.
Globální dodavatelé
Vysoce čistý titanový prášek vyrábí jen omezený počet výrobců, a to z důvodu vysoce technického a energeticky náročného výrobního procesu. Mezi hlavní světové dodavatele patří:
Společnost | Země |
---|---|
Pokročilé prášky a nátěry | USA |
AP&C Kanada | Kanada |
Práškové kovy ATI | USA |
Tesařská technologie | USA |
OSAKA Titanium | Japonsko |
Toho Titanium | Japonsko |
Několik indických výrobců rovněž vyrábí titanový prášek CP pro domácí trhy. Na zakázku jsou nabízeny služby zakázkového zpracování, při nichž jsou titanové ingoty a šrot dodané zákazníkem zpracovány na prášek.
Stanovení cen
Jako speciální kovový výrobek má titanový prášek CP vyšší ceny než standardní kovové prášky. Náklady silně závisí na:
- Stupně čistoty: Prášek třídy 1 se základem 99,5% Ti je nejdražší; prášek třídy 4 s vyšším obsahem nečistot je levnější.
- Způsob zpracování: Cena prášku rozprašovaného plynem je vyšší než cena prášku rozprašovaného plazmou.
- Velikost a distribuce částic: Jemnější prášky o velikosti pod 45 mikronů jsou dražší než prášky o velikosti nad 106 mikronů.
- Objem nákupu: Nákup plných kontejnerů umožňuje vyjednávání o cenách.
Třída | Cenové rozpětí |
---|---|
Stupeň 1 | $70-$195 za kg |
Stupeň 2 | $45-$115 na kg |
Třída 3 | $40-$100 za kg |
Ceny se u jednotlivých světových dodavatelů liší v závislosti na výrobních nákladech, smlouvách na suroviny, výdajích na energie a místních tržních podmínkách. Velcí odběratelé, kteří jsou schopni zadávat velké objemy objednávek, získávají vyjednávací sílu při stanovování cen.
Srovnání komerčně čistého titanu a slitin titanu
Komerčně čistý titanový prášek se liší od slitin titanu, které obsahují další kovové prvky, jako je hliník, vanad a molybden, aby se zvýšily specifické vlastnosti, jako je pevnost a tvrdost.
Atribut | Komerčně čistý prášek | Prášek ze slitiny titanu |
---|---|---|
Složení | 99.5%+ Ti | Ti + další kovy jako Al, V, Mo |
Čistota | Velmi vysoko | Mírný |
Náklady | Drahé | Nízké náklady |
Síla | Mírný | Velmi vysoko |
Tvrdost | Nízký | Vysoký |
Odolnost proti korozi | Vynikající | Dobrý |
Biokompatibilita | Vynikající | Mírný |
Aplikace | Zdravotnictví, lodní průmysl, výměníky tepla | Letecký a automobilový průmysl |
CP titan je vhodnější pro dlouhodobě implantované lékařské přístroje a aplikace v mořské vodě, kde je důležitá biokompatibilita a korozní chování, zatímco slitiny titanu jsou vybírány pro potřeby mechanické pevnosti.
Výhody a nevýhody Čistý titanový prášek
Čistý titanový prášek přináší mnoho výhod, ale také několik nevýhod, jak je uvedeno níže:
Výhody
- Vynikající poměr pevnosti a hmotnosti
- Biokompatibilní a netoxické
- Extrémní odolnost proti korozi
- Odolává vysokým teplotám
- Snadné slévání a úprava vlastností
- Nemagnetické
Nevýhody
- Drahý materiál
- Reaktivní na kyslík při vysokých teplotách
- Obtížně zpracovatelné ve velkém
- Nízká tvrdost a odolnost proti opotřebení
- Vyžaduje stínění inertním plynem během zpracování
- Omezená globální dostupnost
Při správném technickém návrhu převažují výhody titanového prášku vysoké čistoty nad omezeními pro specializované aplikace. Probíhající výzkum se zaměřuje na zdokonalení výrobních metod pro zvýšení efektivity a snížení nákladů.
Výhled pro průmysl čistoty titanového prášku
Celosvětový trh s komerčně čistým titanovým práškem dosáhl v roce 2022 příjmů ve výši $800 milionů. Vlivem růstových faktorů se předpokládá, že tržby do roku 2030 dosáhnou $2,5 miliardy, což podle nezávislého průzkumu trhu znamená zdravé CAGR 12,4% v průběhu desetiletí.
Klíčovými aspekty, které podpoří poptávku, jsou:
- Rozšiřující se průmysl 3D tisku využívající titanový prášek pro letecké komponenty
- Rostoucí penetrace titanových lékařských implantátů a přístrojů
- Přísné zásady pro odsolovací zařízení, která mají používat titanové výměníky tepla
- Vývoj technologií vstřikování kovů a práškové metalurgie
- Automobilový a letecký průmysl přechází na lehké titanové díly
- Inovace nových produktů v oblasti spotřebního zboží s využitím titanu
Mezi problémy, které omezují růst trhu, patří vysoká cena titanu ve srovnání s ocelí a hliníkem, nerovnováha mezi nabídkou a poptávkou, náročný výrobní proces a dostupnost konkurenčních prášků, jako jsou slitiny kobaltu a chromu.
Přední hráči investují do zlepšení výrobních metod, zatímco nově vznikající dodavatelé v Číně, Indii a Koreji se budou snažit získat podíl na trhu. Z dlouhodobého hlediska zůstávají analytici v odvětví optimističtí, pokud jde o lesklé vyhlídky výrobců čistého titanového prášku v příštích deseti letech.
![Čistý titanový prášek 11 čistý titanový prášek](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH-3625-Powder.jpg)
FAQ
Co je čistý titanový prášek?
Čistý titanový prášek je jemně rozdělená forma kovového titanu. Skládá se z malých částic titanu s vysokou čistotou a často se používá v různých průmyslových aplikacích.
Jak se vyrábí čistý titanový prášek?
Čistý titanový prášek se obvykle vyrábí procesem zvaným prášková metalurgie. Při této metodě se titanová houba nebo jiné výchozí materiály rozprašují nebo rozemelou na malé částice, z nichž se pak vytvoří prášek.
Jaké jsou vlastnosti čistého titanového prášku?
Čistý titanový prášek je známý svou vysokou odolností proti korozi, vynikajícím poměrem pevnosti a hmotnosti a biokompatibilitou. Je lehký, trvanlivý a odolává náročným podmínkám prostředí.
Jaká jsou běžná použití čistého titanového prášku?
Čistý titanový prášek se používá v různých aplikacích, včetně aditivní výroby (3D tisk), leteckých komponentů, lékařských implantátů a automobilových dílů. Používá se také při výrobě ohňostrojů a pigmentů.
Je čistý titanový prášek bezpečný pro lidi?
Ano, čistý titanový prášek je obecně považován za bezpečný pro použití v lékařských implantátech a zubních aplikacích díky své biokompatibilitě. Je hypoalergenní a nereaguje s lidským tělem.
Sdílet na
Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem
MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.
Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!
Související články
O Met3DP
Přehrát video
Nedávná aktualizace
Náš produkt
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
![malé kovové 3dp logo](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu
SPOLEČNOST
PRODUKT
kontaktní informace
- Město Qingdao, Shandong, Čína
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731