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[2017 11 29] 정기세미나 10th

Titanium 합금의 특성 및 응용 사례

관리자 | 2017.11.20 09:05 | 조회 138


Titanium 합금의 특성 응용 사례

 

 Date: 2017. 11. 29(WED) , 17:00 ~ 18:15

 Place: Science Building, Room.202 Multimedia Room

 Speaker: Dr. 손영일 (국방과학연구소 ADD)

Host of a Seminar: Prof. Hyoung Seop Kim

 

Speaker Language: KOREAN

 

Abstract:

 

티타늄은 원소번호가 22인 금속으로 은백색의 광택을 띄고 있으며 지구상에 가장 널리 분포된 금속중의 하나이다. 최초 1790년에 영국의 William Gregor목사가 강가에 흑색 자성물질(Ilmenite, FeTiO3)로부터 Ti금속의 존재를 발견하였고, 1795년 독일의 Martin Klaproth Rutile(TiO2)로부터 Ti금속을 확인하고 희랍신화에서 나오는 ‘강하고 거대한 신의 이름’의 뜻으로 티탄(Titan)이라 명명하였다. 티타늄과 그 합금은 비강도 및 고온강도가 크고, 내열성, 내식성 등의 특성이 우수하므로 우주항공, 일반산업, 해양분야 및 상업분야 전반에 걸쳐 사용되고 있다. 특히 티타늄 수요의 약 60~70%가 우주항공 관련 분야에 적용되고 있으며 그 응용분야는 아래와 같다.

- 터빈 엔진 분야

비강도, 높은 온도에서의 고강도 그리고 변형이나 조직피로에 좋은 저항성으로 Fan blades, compressor blades, discs, hubs non-rotor parts 같은 부품에 사용함.

-HEAT TRANSFER (열교환기 분야) 산업분야

적용되는 티타늄의 주된 용도로는 해수, 염분용액 또는 오염된 용액을 냉각매체로 사용하는 열교환기 분야로 티타늄 콘덴샤, 관형 열교환기, 판형 열교환기 등이 발전소, 제련소, 공기 조절 시스템, 화학공장, 해양 래트폼, 선박 및 잠수함 등에 광범위하게 사용되고 있다.

-MEDICAL (의료 분야)

고강도, 낮은 탄성계수 및 생리적 거부현상에 대한 저항성 등 생체 친화적인 특성을 갖고 있다.

-MARINE APPLICATION (선박 분야)

티타늄 소재의 견고성, 고강도 및 극단적인 내부식성 때문에 잠수함 선체, ball valve, 화재펌프, 열교환기, 주조물, 심해잠수정 선체, water-jet 추진시스템, 제트추진 전향장치, 배기/환기관, 수직어뢰발사대, 잠수함 격납고 출입문,갑판 냉각장치 및 해수 배관시스템 등에 현재 널리 쓰이고 있다.

-AUTOMOTIVE (자동차 분야)

티타늄 소재는 고성능 자동차의 valves, valve spring, rocker arm, connecting rod frame 같은 부품들에 이미 널리 응용되며 train valve에 티타늄 소재를 적용함으로써 4% 에 이르는 연비향상이 가능함.

-SPORTS EQUIPMENT (스포츠 분야)

비강도/우수한 내부식성, 낮은 탄성계수 및 dampening 특성으로 티타늄 골프 샤프트, 테니스 라켓 프레임, 야구 배트 및 자전거 프레임 등에 사용됨

-AEROSPACE (항공기 분야)

항공기 가스터빈 엔진이 단일품으로는 현재 최대의 티타늄 수요품이다. 최신 기종의 제트엔진의 경우 전체 중량의 약 20-30%가 티타늄 합금소재로 만들어져 있으며 blade, disc 또는 hub, inlet guide vane 및 기체 등에 적용되고 있다.

-SPACE (우주항공 분야)

초기 Mercury Apollo 우주선에서부터 널리 적용되기 시작한 티타늄 소재는 군사용 및 NASA 우주계획에 광범위하게 사용되며 solid rocket booster case, guidance control pressure vessel 그리고 기타 저중량 및 소재의 신뢰성이 요구되는 다양한 부품들에 넓게 적용되고 있다.

 

 

Department of Materials Science and Engineering






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