CPTi poeder

Overzicht van CPTi Powder

CPTi (chemisch puur titanium) poeder is een titaniummetaalpoeder met een hoge zuiverheid en wordt toegepast in diverse toepassingen die uitstekende corrosiebestendigheid, hoge sterkte, laag gewicht en biocompatibiliteit vereisen. Het biedt superieure eigenschappen vergeleken met andere titaniumkwaliteiten en legeringpoeders.

CPTi-poeder wordt geproduceerd door een gasverstuivingsproces om een bolvormige poedermorfologie te verkrijgen met minimale vervuiling. Het heeft over het algemeen een deeltjesgroottebereik van 15-150 micron. De hoge zuiverheid en reinheid resulteren in uitstekende vloeibaarheid, pakkingsdichtheid en sinterbaarheid.

Enkele belangrijke eigenschappen en voordelen van CPTi-poeder zijn:

CPTi POE dereigenschappen en kenmerken

Eigenschappen	Details
Compositie	Minimaal 99,5% titanium. Lage zuurgraad, koolstof, stikstof, waterstof en ijzer onzuiverheden
Dichtheid	4,5 g/cc
Flowbaarheid	Uitstekend vanwege sferische morfologie
Sintersmelting	Uitstekend, bereikt bijna volledige dichtheid
Vorm van deeltjes	Overwegend bolvormig
Maatbereik van de deeltjes	15-150 micron
Schijnbare dichtheid	2,7-3,2 g /cc
Zuiverheid	Tot 99,995% Ti-inhoud
Onzuiverheden	Weinig zuurstof, stikstof, koolstof, ijzer
Kleur	Donkergrijs met metaalglans

Belangrijke voordelen van CPTi-poeder

• Hoge zuiverheid verbetert prestaties en biocompatibiliteit
• Poedervormige korrels hebben een goede door- en pakbaarheid
• Veelgebruikt voor additief produceren, metaalspuitgieten
• Corrosieweerstand in veel milieus superieur aan roestvrij staal
• Hoge sterkte-gewichtsverhouding
• Niet giftig en niet allergeen
• Kan worden gelegeerd om eigenschappen zoals sterkte te wijzigen
• Voordelig in vergelijking met gesmeed titanium

CPTi poeder is een uitstekende keuze voor onderdelen en producten die een optimale combinatie van sterkte, laag gewicht, weerstand tegen corrosie, vermoeiingsbestendigheid en biocompatibiliteit vereisen.

Het wordt gebruikt voor verscheidene toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, medische toepassing, automobiel-industrie, chemische industrie en consumentenindustrie.

CPTi poeder samenstelling en zuiverheidsgraden

CPTi-poedercompositie bevat minimaal 99,5% titanium. De mate van verontreiniging met zuurstof, stikstof, koolstof, waterstof en ijzer wordt zorgvuldig gecontroleerd. Er worden tevens zuiverheidsgraden tot 99,995% Ti geproduceerd.

CPTi-poedercompositie

Element	Gewichts %
Titanium	Min. 99,5 %
Zuurstof	0.08% – 0.40%
Koolstof	0.03% – 0.08%
Stikstof	0.01% – 0.05%
Waterstof	0.005% – 0.015%
IJzer	0.05% – 0.25%

Deze onzuiverheidsniveaus resulteren in het behoud van een hoge sterkte en corrosiebestendigheid die geassocieerd worden met titaniummetaal. Specifieke legeringstoevoegingen kunnen eveneens aangebracht worden om eigenschappen zoals sterkte aan te passen.

CPTi-poeder is verkrijgbaar in verschillende zuiverheidsgraden, afhankelijk van de vereisten:

CPTi zuiverheidsgraden

Rang	Zuiverheid	Deeltjesgrootte	TOEPASSINGEN
CPTi Grade 1	Min. 99,5 %	Middelgroot, groot	Algemeen gebruik
CPTi Graad 2	99.9%	Fijn, medium	Lucht- en ruimtevaart, medisch
CPTi Graad 3	99.95%	Prima	Medisch, tandheelkundig
CPTi Grade 4	99.99%	Ultrafijn	Implantaten, hoog zuivere toepassingen

Een hogere zuiverheid vermindert het risico op toxiciteit, verbetert de biocompatibiliteit voor medische toepassingen. Het verbetert ook de prestaties bij hogetemperaturentoepassingen.

Echter, hogere zuiverheid verhoogt de kosten. Daarom wordt de geschikte kwaliteit geselecteerd op basis van een evenwichtige afweging voor de beoogde toepassing.

CPTi Poeder Fysische Eigenschappen

Belangrijke fysieke eigenschappen van CPTi-poeder die de verwerking en prestaties beïnvloeden:

CPTi Poeder Fysische Eigenschappen

Eigenschappen	Waarden
Dichtheid	4,5 g/cc
Smeltpunt	1668«C
Thermische geleidbaarheid	21,9 W/mK
Elektrische resistiviteit	53,8 ohm-cm
Elasticiteitsmodulus	107 GPa
Poissonconstante	0.33
Mohs hardheidsschaal	6
Oxidatiebestendigheid	Tot 590° C in de lucht

• De dichtheid is zijn vrij laag vergeleken met andere metalen, en het heeft een hoge sterkte-gewichtsverhouding
• Het smeltpunt is redelijk hoog, waardoor het kan worden gebruikt bij hoge temperaturen
• Thermische geleidbaarheid is lager dan bij andere metalen zoals aluminium of koper
• Elektrische weerstand is relatief hoog, waardoor het geschikt is voor corrosiebestendige bevestigingen en aansluitingen
• De hardheid is gelijk aan die van andere titaniumlegeringen maar lager dan die van metalen met een hoge hardheid
• Oxidatiebestendigheid verbetert bij een hogere zuiverheid

Deze eigenschappen maken CPTi geschikt voor lichtgewicht structurele onderdelen die een hoge mechanische prestatie en corrosieweerstand nodig hebben.

CPTi-poeder Mechanische eigenschappen

Mechanische eigenschappen vertegenwoordigen de sterkte, hardheid en bewerkbaarheid van het materiaal. Belangrijke mechanische eigenschappen:

CPTi-poeder Mechanische eigenschappen

Eigenschappen	Waarden
Treksterkte	420 - 550 MPa wordt vertaald als 420 tot 550 megapascal.
Rekgrens	380 - 470 MPa
Verlenging	15 – 30%
Hardheid	200-240 HV
Vermoeiingssterkte	200-300 MPa

• Trek- en vloeigrens zijn matig hoog, terwijl rek redelijk is.
• De vermoeiingssterkte is uitstekend in vergelijking met andere concurrerende materialen
• Hardheid is vergelijkbaar of iets lager dan titaniumlegeringen
• Eigenschappen zijn afhankelijk van factoren als zuiverheid, porositeit, verwerkingsmethode
• Het toevoegen van elementen zoals Al, V, Mo kan aanzienlijk de sterkte verhogen

De combinatie van een goede sterkte, rekbaarheid, vermoeiingstermijn en hardheid zorgt voor een uitgebalanceerde mechanische prestatie.

CPTi evenaart of overtreft de eigenschappen van roestvrij staal bij een lagere dichtheid. Het biedt de optimale balans tussen hoge sterkte en gemiddelde vervormbaarheid.

CPTi Poedertoepassingen

CPTi-poeder wordt in verschillende industrieën gebruikt vanwege zijn uitstekende eigenschappen:

CPTi Poedertoepassingen

Industrie	Toepassingsvoorbeelden
Lucht- en ruimtevaart	Motor componenten, rompdelen, bevestigingsmiddelen
Medisch	Implantaten, protheses, instrumenten
Automobielen	Kleppen, drijfstangen, veren
Chemische	Pompen, kleppen, tanks, buizen
3D-printen	Ruimtevaart- en medische componenten
Metaalspuitgieten	Tandheelkundige instrumenten, hardware
Investering gieten	Turbinebladen, hoofden van golfclubs

Concrete toepassingen van specifieke producten zijn onder andere:

• Orthopedische en tandheelkundige implantaten
• Chirurgische instrumenten en bio-implantaten
• Lichte assestukken voor automotoren zoals drijfstangen
• Aerospace hydraulische leidingen en componenten zoals bussen
• Voedingsmiddelen-/chemische industriekranen, pompen, leidingen
• Horlogekastjes, juwelen
• Sportartikelen zoals golfclubs, fietsframes
• 3D-printing van luchtvaart- en medische onderdelen

Door de niet-giftige eigenschap kan het in producten gebruikt worden die in contact komen met voedsel, farmaceutische producten en biologische vloeistoffen.

Over het algemeen biedt CPTi-poeder de beste balans van eigenschappen voor lichtgewicht structurele onderdelen in verschillende industrieën.

CPTi Powder specificaties

Industriële specificaties en normen worden gebruikt om de kwaliteit van CPTi-poeder te evalueren en om te zorgen voor consistentie in prestaties:

CPTi-poederstandaarden

Normaal	Beschrijving
ASTM B348	Standaardspecificatie poeders van titanium en titaniumlegeringen
ASTM F67	Norm voor massaal titaniumstaven voor chirurgische implantaten
ISO 5832-2	Materialen van titanium van gegoten kwaliteit voor implantaten

Deze normen specificeren de vereisten voor:

• Chemische samenstelling – percentages aan titanium en niveaus aan onzuiverheden
• Fysische eigenschappen zoals deeltjesgrootteverdeling, stroomsnelheid, dichtheid
• Mechanische eigenschappen, zoals trek- en vloeigrens
• Productiemethode zoals argon gas atomisatie
• Kwaliteitsborging door middel van bemonstering, testen en inspectie
• Vereisten voor verpakking en identificatie

Reputable CPTi-poederproducenten produceren materiaal volgens ASTM-normen en leveren een conformiteitscertificaat voor kritische toepassingen.

CPTi-poederdeeltjesgroottes

CPTi wordt geproduceerd in verschillende deeltjesgrootteverdelingen op basis van de toepassingsmethode:

CPTi-poederdeeltjesgroottes

Deeltjesgrootte	Karakteristieke maatreeks	TOEPASSINGEN
Prima	1-25 micrometer	Investeringsgieten, MIM
Medium	25-45 µm	Persen en sinteren, HIP
Grof	45–150 micron	Thermisch en koud spuiten

• Fijn poeder zorgt voor hoge sinterdichtheid en oppervlakteafwerking
• Grofkorrelig poeder is beter vloeibaar en wordt gebruikt voor thermisch spuiten
• Gemiddelde grootte assortiment biedt een evenwicht dat geschikt is voor pressen en sinteren
• De grootteverdeling is geoptimaliseerd op basis van de nodige uiteindelijke deeleigenschappen
• SfB-bout blijt aanwezig in alle groottebereik

Het controleren van de verdeling van de deeltjesgrootte en de morfologie is van cruciaal belang om een hoge poederpakdichtheid en gesinterde onderdeelkwaliteit te bereiken.

CPTi Poeder bulkdichtheid

Bulkdichtheid of tapdichtheid geeft de dichtheid van het verpakte poeder aan:

CPTi Poeder bulkdichtheid

Schijnbare dichtheid	Kenmerken
2,7 tot 3,0 g/cm³	Onversmolten CPTi-poeder
3.0 - 3.2 g/cc	Gelegeerd CPTi-poeder
Tot 50% van ware dichtheid	Door leegte tussen deeltjes

• Hogere schijnbare dichtheid verbetert poederstroom en samendrukbaarheid
• Legeringselementen zoals Al, V verhogen de dichtheid van de deeltjes
• Waarden tot 60% zijn mogelijk met geoptimaliseerd poeder
• Een hoge schijnbare dichtheid verkort de perscyclustijd en verbetert de kwaliteit van het onderdeel

Door maximale schijndichtheid mogelijk te maken, kan er efficiënt poeder geperst en gesinterd worden tot volledige dichtheid. Het verbetert de productiviteit van de productie.

CPTi-poederproductiemethoden

CPTi-poeder wordt commercieel geproduceerd via een gasatomiseringsproces met behulp van staven/stangen van zuiver Ti:

Productie van CPTi-poeder

Methode	Details
Gasverstuiving	Hogedrukgas argon verpulvert gesmolten Tistroom in fijne druppels, die tot bolvormig poeder uitharden
Vacuumarcsmelten	Hoge zuiverheid Ti-invoer materiaal wordt verfijnd om gasvormige onzuiverheden zoals O, N en H te reduceren
Meerdere versmelting	Draagt zorg voor chemische homogeniteit van grondstoffen
Zeef	Classificeert poeder in verschillende deeltjesgrootteverdelingen
Blending	Poeders met verschillende deeltjesgroottes worden in geoptimaliseerde verhoudingen gemengd

• Gasverstuiving maakt grootschalige productie van sferisch CPTi-poeder mogelijk
• Meerdere stappen produceren poeder met een hoge zuiverheid met gecontroleerde grootte en morfologie
• Argon gas voorkomt verontreiniging tijdens atomisatie
• Postprocessing levert aangepaste poederkwaliteiten voor klanten

Hoge graad van automatisering maakt efficiënte CPTi-poederproductie mogelijk met precieze controle over alle kenmerken zoals zuiverheid, deeltjesgrootteverdeling, morfologie en schijnbare dichtheid.

CPTi-poederprijs

De prijs van CPTi-poeder is afhankelijk van verschillende factoren:

CPTi-poederprijs

Factor	Impact
Zuiverheid	Prijsverhogingen voor hogere zuiverheid
Deeltjesgrootte	Ultrafijn poeder is duurder
Hoeveelheid	Prijzen verlaagd voor bulkbestellingen
Productiemethode	Meerdere malen omsmelten verhoogt de kosten
Verpakking	Argon gevulde cilinders kosten meer
Testen/certificering	Additionele kosten voor strengere tests
Doorlooptijd	Snellere levering zorgt voor hogere prijs

Indicatieve prijs voor poeder met middelgrote deeltjesgrootte:

• CPTi Grade 1: $ 50- $ 100 per kg
• CPTi kwaliteitsklasse 2: $ 100-$ 150 per kg
• CPTi Graad 3: $150-$300 per kg
• CPTi Klasse 4: € 300 + per kg

Verlaagde prijzen zijn typisch voor grotere bestellingen van meer dan honderd kilogram.

CPTi-poederleveranciers

Populaire leveranciers van CPTi-poeder zijn:

CPTi-poederleveranciers

Bedrijf	Locatie
Geavanceerde poeders en coatings	Verenigde Staten
Atlantic Equipment Engineers	Verenigde Staten
Reading Alloys, Inc.	Verenigde Staten
TLS Technik GmbH & Co.	Duitsland
AP&C	Canada
Xi’an Saite Metalen Materialen	China

Factoren om rekening mee te houden bij het selecteren van leverancier:

• Poedergraad opties
• gemiddelde deeltjesgrootteseries
• productiecapaciteit
• poedermorfologie en consistentie
• verpakkingsopties
• doorlooptijd en levering
• prijzen
• voldoening aan ASTM-normen
• inspectie- en beproevingsprocessen
• kwaliteitscontrole en -borging

CPTi-poederverwerking en -veiligheid

Veilige poederverwerkingsmethoden dienen in acht te worden genomen:

CPTi Powderverwerking

Aanbeveling	Reden
Vermijd inademing	Door het kleine partikel formaat
Gebruik beschermende maskers	Voorkomen dat wordt ingenomen via neus/mond
Voer de uitvoering uit in geventileerde ruimten	Reduceer circulatie van zwevend poeder
Gebruik bij grote acties hazmatpakken	Minimaliseer huidcontact
Zorg dat er geen ontstekingsbronnen in de buurt zijn	Poeder kan ontbranden in zuurstofsfeer
Volg antistatische protocollen	Voorkom onbedoelde brand door opbouw van statische lading
Gebruik vonkvrij gereedschap	Voorkom mogelijkheid van ontsteking tijdens hantering
Bewaar afgesloten recipiënten op een koele, droge plaats.	Voorkomt vochtopname en reactiviteit

Hoewel CPTi-poeder relatief inert is in vergelijking met reactieve metaalpoeders, is het volgen van voorzorgsmaatregelen noodzakelijk om veiligheids- en brandrisico's te beperken.

CPTi Powderonderzoek en -testen

Kwaliteitstesten garanderen dat CPTipoeder voldoet aan de vereiste materiaaleisen:

CPTi-poeder testen

Test	Details
Chemische analyse	ICP-Spectroscopie verifieert elementaire samenstelling
Particle size distribution	Zeefanalyse bepaalt korrelgrootteverdeling
Schijnbare dichtheid	Gemeten volgens de ASTM B212-norm
Poedermorfologie	Scannende elektronenmicroscopie bevestigt bolvorm
Debiet	Tijd die vaste hoeveelheid poeder nodig heeft om door de gedefinieerde nozzle te vloeien
Tapdichtheid	Dichtheid gemeten na mechanisch tikken van het poedermonster
Compressibiliteit	Controle van de dichtheidsverandering van een poederbed tijdens compressie

Strikte testprotocollen garanderen een betrouwbare en consistent hoge prestatie van CPTi-poeder voor kritische toepassingen.

CPTi-poederopslag en -reactiviteit

CPTi-poeder heeft een matige reactiviteit:

CPTi Poeder Opslag

Factor	Effect
Lucht, zuurstof	Matige oxidatierisk boven 500¡«C
Vocht	Lage corrosiesnelheid bij omgevingstemperatuur
Koolstofwaterstoffen	Brandgevaar als poeder wordt toegestaan te verontreinigen
Zuren, basen	Lage corrosiesnelheden in neutrale oplossingen
Organische oplosmiddelen	Sommige absorptie en verkleuring als ze ondergedompeld wordt
Verhoogde temperaturen	Verhoogde reactiviteit met zuurstof en stikstof

Aanbevelingen:

• Bewaar in luchtdichte containers gevuld met inert gas.
• Houd onder 30 graden
• Open verpakkingen alleen in een droge en gecontroleerde omgeving
• Beperk contact met oxiderende zuren en gechloreerde koolwaterstoffen

Bij passende voorzorgsmaatregelen omtrent opslag en hantering, vertoont CPTi-poeder een uitstekende stabiliteit en lage reactiviteit.

Vergelijking met legerpoeier Ti-6Al-4V

Ti-6Al-4V is een populair alfa-bèta-titaniumlegeringpoeder. Vergelijking met CPTi:

CPTi versus Ti-6Al-4V Poeder

Parameter	CPTi poeder	Ti-6Al-4V Poeder
Dichtheid	4,5 g/cc	4,42 g/cc
Treksterkte	420 - 550 MPa wordt vertaald als 420 tot 550 megapascal.	950 – 1050 MPa
Ductiliteit	15 – 30%	10 – 18%
Vermoeiingssterkte	200 – 300 MPa	500 - 600 MPa
Weerstand tegen corrosie	Uitmuntend	Gewoonlijk
Oxidatiebestendigheid	Uitmuntend	Goed
Kosten	Laag	Gewoonlijk
Toxiciteit	Geen	Laag
Gebruik	Laagtemperatuurtoepassingen, protheses	Luchtvaartonderdelen, auto-onderdelen

• CPTi biedt betere taaiheid en oxidatiebestendigheid
• Ti-6Al-4V is sterker met hogere vermoeidheidssterkte
• CPTi heeft een betere biocompatibiliteit en corrosieweerstand
• Ti-6Al-4V levert een hogere sterkte-gewichtsverhouding
• CPTi is rendabeler terwijl Ti-6Al-4V hogere prestaties biedt

CPTi-poeder: voor- en nadelen

Voordelen van CPTi-poeder:

• Uitstekende corrosiebestendigheid
• Hoge sterkte-gewichtsverhouding
• Goede rekbaarheid en breuktaaiheid
• Niet-toxisch en biocompatibel
• Niet-magnetisch en thermisch stabiel
• Kosteneffektiever dan titaniumlegeringen
• Kan worden gelegeerd om eigenschappen te verbeteren
• Geschikt voor diverse toepassingen in allerlei branches

Beperkingen van CPTi-poeder:

• Relatief duur in vergelijking met ijzer/staalpoeder
• Lagere sterkte dan titaniumlegeringen
• Matige hoge temperatuur oxidatieweerstand
• Vereist beschermende atmosferen tijdens de bewerking
• Gevoelig voor vreten en vastlopen bij schuifcontact
• Moeilijker te verspanen in vergelijking met staal- en aluminiumlegeringen

CPTi Powder Veelgestelde vragen

V: De belangrijkste voordelen van CPTi-poeder zijn:

A: De belangrijkste voordelen zijn een hoge sterkte, lage dichtheid, uitstekende corrosiebestendigheid, biocompatibiliteit, thermische stabiliteit en kosteneffectiviteit.

V: Wat zijn de typische toepassingen van CPTi powder?

A: Belangrijke toepassingen omvatten orthopedische implantaten, tandheelkundige implantaten, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, auto-onderdelen, sportartikelen, sieraden, chemische apparatuur en medische hulpmiddelen.

V: Wat zijn de verschillen tussen de diverse CPTi-poederkwaliteiten?

A: Poeders met een hogere zuiverheid (klasse 3 en 4) worden gebruikt voor medische implantaten en toepassingen met hoge prestaties. Lagere kwaliteiten bieden toereikende eigenschappen tegen lagere kosten voor industriële toepassingen.