純チタンパウダー

純チタンパウダーの概要

チタンパウダーはチタン金属から作られる金属粉末である。高い強度対重量比、耐食性、生体適合性が特徴です。チタンパウダーは、航空宇宙、医療、自動車、消費者向け製品など、さまざまな産業で使用されています。

この記事はチタンパウダーについての包括的なガイドを提供します。チタンパウダーの組成、特性、用途、仕様、サプライヤー、取り扱い、検査、比較、長所と短所、よくある質問などを網羅しています。定量的なデータは、素早く参照できるように読みやすい表で示されています。

チタン粉末の組成

チタン粉末には純チタンとチタンを主成分とする合金がある。組成によって特性や用途が決まります。

作曲	詳細
純チタン	99%以上のチタンを含有。強度は最も低いが耐食性に優れる。
Ti-6Al-4V	6%アルミニウム、4%バナジウム。強度の高い最も一般的なチタン合金。
Ti-3Al-2.5V	3%アルミニウム、2.5%バナジウム。Ti-6Al-4Vより延性が高い。
Ti-6Al-7Nb	6%アルミニウム、7%ニオブ。航空宇宙用途に高い強度。
Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si	モリブデン15%、ニオブ3%、アルミニウム3%、シリコン0.2%。ベータチタン合金。

チタン粉末はまた、鉄、アルミニウム、ホウ素などの他の元素粉末とブレンドして、カスタマイズされた合金を作ることもできる。

チタン粉末の特性

チタンのユニークな特性は、産業全般にわたる要求の厳しい用途に適しています。

プロパティ	説明
強力	優れた強度密度比を持ち、高強度鋼に近い。
低密度	重量は鋼やニッケル合金より60%軽い。
耐蝕性	安定した酸化チタン皮膜を形成し、腐食を防止する。
生体適合性	無毒で、人体組織に適合する。
耐熱性	600℃まで機械的特性を維持。
非磁性	非磁性用途に有用。
ノンスパーキング	スチール製に比べ、可燃性環境での安全性が高い。

組成、粒径、気孔率、加工方法を変えることで特性を調整することができる。

チタン粉末の用途

チタン粉末の多様な特性は、以下の産業におけるユニークな用途を可能にします：

産業	アプリケーション
航空宇宙	エンジン部品、航空機構造、宇宙船
医療	インプラント、手術器具、医療機器
自動車の	コネクティングロッド、バルブ、スプリング、ファスナー
化学	耐食容器、熱交換器、パイプ
スポーツ用品	ゴルフクラブ、テニスラケット、自転車、ヘルメット
増材製造	航空宇宙、自動車、医療用3Dプリント部品

チタンの生体適合性は、インプラントや医療機器に理想的です。耐食性は海水用途に適しています。高い強度は、航空宇宙分野の重要な部品に有用です。

チタンパウダーの仕様

チタン粉末は、特定の用途に適合するよう、異なるサイズ範囲、形状、純度レベル、および組成で入手可能です。

パラメータ	仕様
粒子径	15-45ミクロン、45-105ミクロン、105-250ミクロン
パーティクル形状	球状、角状、混合形態
純粋さ	グレード1（99.2% Ti）、グレード2（99.5% Ti）、グレード4（99.9% Ti）
合金グレード	Ti-6Al-4V、Ti-6Al-7Nb、Ti-64、Ti-1023
制作方法	ガスアトマイズ、プラズマアトマイズ、水素化物-脱水素化物

粒度分布、形態、酸素／窒素含有量、微細構造は、用途に応じて制御される。

チタン粉末のサプライヤー

チタンパウダーは、世界有数の金属パウダーメーカーから供給されています：

サプライヤー	場所
AMETEK	アメリカ
AP&C	カナダ
TLS テクニック	ドイツ
テクナ	カナダ
Metalysis	英国
プラクスエアー	アメリカ
リオ・ティント	カナダ
エーティーアイパウダーメタルズ	アメリカ
CNPC粉体グループ	中国

チタンパウダーの価格は純度、粒度、製造方法、注文量により$50/kgから$500/kgの範囲です。カスタム合金、特殊粒子形態、厳格な公差はより高価になります。

チタン粉末の取り扱いと保管

チタン粉末の取り扱いには、火災、爆発、物的損害を防止するための特別な注意が必要である：

• 湿気、火花、炎を避け、涼しく乾燥した不活性な環境で保管すること。
• 静電気の蓄積を防ぐため、導電性の容器を接地して使用する。
• 粉塵を防ぐため、局所排気装置の使用を推奨
• 爆発の危険性を最小限に抑えるため、粉塵の堆積を避ける。
• 吸入や皮膚への接触を防ぐため、防塵マスク、安全ゴーグル、手袋を着用すること。
• 安全な取り扱いについては、製品安全データシート（MSDS）の指示に従ってください。

チタン粉末の検査と試験

チタンパウダーのバッチは、必要な材料仕様を満たしていることを確認するためにテストされます：

試験方法	測定パラメータ
ふるい分け分析	粒度分布
レーザー回折	粒度分布、平均粒径
走査型電子顕微鏡	粒子形態、微細構造
X線エネルギー分散型分光法	化学組成
X線回折法	フェーズ構成
分光光度法	酸素、窒素、水素含有量
打タップ密度	見掛け密度、流動性
ピクノメーター	骨格密度

ASTM規格に準拠したサンプリングとテストにより、重要な用途に使用されるチタン粉末の品質を保証します。

チタンパウダーと代替品の比較

チタンには、代替素材と比較して長所と短所があります：

	チタン	アルミニウム	ステンレス鋼
密度	低い	下げる	上
強さ	ハイ	ミディアム	ハイ
耐蝕性	素晴らしい	調子が良い	調子が良い
温度耐性	調子が良い	ミディアム	より良い
利用料	ハイ	低い	ミディアム
透磁率	低い	低い	ハイ
生体適合性	素晴らしい	貧しい	調子が良い

チタンはコストが高いにもかかわらず、耐食性と生体適合性で際立っている。アルミニウムやステンレス鋼は、用途によってはより安価な代替品となる。

チタンパウダーの長所と短所

長所	欠点
高い強度重量比	鋼鉄に比べて高価
耐食性	高温での酸素との反応性
非毒性で非アレルギー性	弾性率が低いと機械加工でスプリングバックが発生しやすい
優れた生体適合性	熱伝導率が低い
高温でも特性を維持	不活性雰囲気での処理が必要
幅広い合金化の可能性	限られた高温強度

チタン粉末は軽量で強度の高い部品を可能にするが、管理された取り扱いと加工が必要。コストは従来の合金より高い。

チタンパウダーに関するよくある質問

チタンパウダーに関するよくある質問にお答えします：

Q: チタンパウダーは何に使われるのですか？

A: チタン粉末は、その高強度、軽量、耐食性、耐熱性、生体適合性により、航空宇宙、医療、自動車、化学、スポーツ用品など幅広い分野で使用されています。航空機エンジン、整形外科用インプラント、自動車部品、熱交換器、付加製造部品などの重要な回転部品に一般的に使用されています。

Q: チタンパウダーは安全ですか？

A: チタン粉末は非常に細かく分割され、空気に触れると発火、爆発する可能性があります。チタンパウダーを取り扱う際は、適切な接地、不活性雰囲気、換気、保護具が不可欠です。また、皮膚に触れても毒性がなく、低刺激性です。

Q: グレード1とグレード5のチタンパウダーの違いは何ですか？

A: グレード1のチタンパウダーはグレード5に比べ酸素と鉄の含有量が少なく純度が高いです。グレード1は耐食性に優れ、グレード5は強度に優れています。グレード5は強度が重要な場合に使用され、グレード1は耐薬品性が必要な場合に使用されます。

Q: チタンパウダーは錆びますか？

A: チタンは不浸透性で自己修復性の酸化皮膜を形成し、錆や腐食から保護します。海水を含むほとんどの環境で優れた耐食性を示します。この特性は海洋用途に適しています。

Q: チタンパウダーは磁性がありますか？

A: いいえ、チタン粉末は非磁性です。比透磁率は1に非常に近いので、フェライト鋼の代わりに非磁性用途に有用です。

Q: チタンパウダーの価格はいくらですか？

A: チタンパウダーは純度、粒度、製造方法、形態、注文量によって$50/kgから$500/kgまであります。医療用に適した高純度グレードはより高価です。また、カスタム合金や特殊な粒子形状はより高価になります。

Q: ガスアトマイズドチタン粉末と水素化脱水素チタン粉末の違いは何ですか？

A: ガスアトマイズされたチタン粉末は積層造形に理想的な球状の形態を持ち、ハイドライド無水物粉末はプレス焼結に適した角ばった不規則な形状をしています。粉末特性、表面化学、微細構造、コストは2つの製造方法で異なります。

Q: チタンパウダーはどのように製造されるのですか？

A: 主な製造方法としては、ガスアトマイズ法、プラズマアトマイズ法、ハイドライドデハイドライド法があります。アルゴンガスや窒素ガスを用いたガスアトマイズは、AM用の微細な球状粉末を製造する一般的な方法です。水素化物プロセスは、焼結前に形状にプレスするために角のある粉末を生成する。プラズマアトマイズは、非常に微細な球状粉末を生成することができる。

Q: チタン粉末の製品安全データシート（MSDS）の内容は何ですか？

A: MSDSには健康被害情報、反応性データ、毒性データ、取り扱い注意事項、保管情報、流出手順、消火方法、応急処置、廃棄ガイドラインが記載されています。チタンパウダーを扱う前にMSDSを確認することは非常に重要です。

Q: チタンパウダーにはどのような規格が適用されますか？

A: 主な規格として、球状チタン粉末のASTM B833、粉末冶金用チタン合金のASTM B981、ガスアトマイズチタン合金粉末のASTM B988、チタン合金を使用した積層造形のISO 22068があります。仕様はサンプリング、試験、サイズ分析、化学分析、品質保証をカバーしています。