티타늄(Ti)이란 무엇인가요?
티타늄(Ti)은 원자 번호 22번의 전이 금속으로, 은백색의 외관, 가벼운 무게, 높은 강도, 금속 광택으로 잘 알려져 있습니다. 티타늄은 해수, 왕수, 염소에 대해 우수한 내식성을 가지고 있습니다.
화학적으로 안정하며 고온과 저온을 견딜 수 있고, 강산과 강염기에도 저항성을 보입니다. 높은 강도와 낮은 밀도를 겸비한 티타늄은 강철의 절반 정도의 밀도를 가지면서도 비슷한 강도를 지녀 항공 우주, 의료 기기, 고성능 레이싱에 적합하며 "우주 금속"이라는 별명을 얻었습니다.
티타늄은 널리 존재하지만, 추출 과정의 복잡성으로 인해 희귀한 금속으로 여겨집니다. 두 가지 동소체와 다섯 가지 자연 동위원소를 가지며, 그중 48Ti가 73.8%로 가장 풍부하게 존재합니다.
Ti 화학 및 물리적 특성
티타늄(Ti)은 가벼우면서도 견고한 전이 금속으로, 우수한 내식성과 강도로 잘 알려져 있습니다. 약 1668°C의 융점을 가지고 있으며, 주로 자연에서는 산화물 형태로 존재합니다. 티타늄은 다양한 산과 염기에 대해 탁월한 저항성을 나타내며, 낮은 열전도성과 전기전도성을 가지며 비자성 특성으로 인해 자기 간섭에 민감한 응용 분야에 적합합니다.
티타늄의 기계 가공에는 날카로운 도구와 적절한 냉각 방법이 필요하며, 이는 연화 및 자국 발생을 방지하기 위해 중요합니다. 피로 한계는 강철 구조와 유사해 특정 응용에서 내구성을 보장하지만, 티타늄 합금은 일반적으로 알루미늄 합금과 탄소 섬유에 비해 강성이 낮아 높은 강성이 필요한 구조물에는 사용이 제한됩니다.
티타늄의 내식성은 거의 백금에 필적하며, 희석된 황산, 희석된 염산, 염소 가스, 염소 용액, 대부분의 유기산에 저항하지만, 농산에는 용해될 수 있습니다.
밀도가 낮아(약 4.5g/cm³) 항공우주 및 가벼운 재료가 요구되는 다른 산업에서 높이 평가됩니다. 또한, 티타늄은 우수한 생체 적합성을 가지고 있어 의료용 임플란트 및 외과 도구에 적합하며, 해수를 포함한 다양한 산과 염기에 의한 부식을 견딜 수 있습니다. 이는 표면에 형성되는 보호 산화 피막 덕분이며, 이러한 특성과 생체 적합성 덕분에 인공 관절 및 치과 임플란트에 널리 사용되고 있습니다.
Ti 내화학성 차트
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분류 |
영문명 |
중문명 |
Ti |
유기산 |
Acetic acid |
아세트산 |
OK (100%) |
Acetic acid, glacial |
빙초산 |
N/A |
Acetic anhydride |
아세트산 무수물 |
N/A |
Citric acid |
구연산 |
OK (50% 상온)
△ (50% 끓는점) |
유기화합물 |
Acetaldehyde |
아세트알데하이드 |
N/A |
Acetone |
아세톤 |
N/A |
Methyl alcohol |
메틸알코올 |
N/A |
Aniline |
아닐린 |
N/A |
Benzaldehyde |
벤즈알데하이드 |
N/A |
Benzene |
벤젠 |
N/A |
Benzyl alcohol |
벤질 알코올 |
N/A |
Benzyl chloride |
벤질 클로라이드 |
N/A |
Corn oil |
옥수수 기름 |
N/A |
Ethanol |
에탄올 |
N/A |
Ethylene glycol |
에틸렌 글리콜-(1,2) |
N/A |
Fatty acid |
지방산 |
N/A |
Formaldehyde |
포름알데하이드 |
N/A |
Formic acid |
포름산 |
OK (50% 상온)
△ (50% 끓는점) |
Hexane |
헥산 |
N/A |
Lactic acid |
젖산 |
OK (10%) |
Methanol |
메탄올 |
N/A |
Paraffin oil |
파라핀 오일 |
N/A |
Petroleum |
석유 |
N/A |
Phenol |
페놀 |
N/A |
Propane, liq |
액화 프로판 |
N/A |
Propanol |
프로판올 |
N/A |
Stearic acid |
스테아르산 |
N/A |
Tannic acid |
타닌산 |
N/A |
Tartaric acid |
주석산 |
N/A |
Toluene |
톨루엔 |
N/A |
Urea |
요소 |
N/A |
무기화합물 |
Ammonia |
암모니아 |
N/A |
Ammonium chloride |
염화 암모늄 |
N/A |
Ammonium hydroxide |
수산화 암모늄 |
N/A |
Ammonium nitrate |
질산 암모늄 |
N/A |
Ammonium sulfate |
황산 암모늄 |
OK |
Aqua regia |
왕수 |
N/A |
Barium chloride |
염화 바륨 |
N/A |
Barium hydroxide |
수산화 바륨 |
N/A |
Brine |
염수 |
N/A |
Calcium Chloride |
염화 칼슘 |
N/A |
Calcium hydroxide |
수산화 칼슘 |
N/A |
Carbonic acid |
탄산 |
N/A |
Chloric acid |
염소산 |
N/A |
Chlorine |
염소 |
N/A |
Detergent |
세제 |
N/A |
Hydrobromic acid |
브로민산 |
N/A |
Hydrochloric acid |
염산 |
OK (5% 상온)
△ (10% 상온)
X (5% 끓는점) |
Hydrofluoric acid |
불산 |
N/A |
Hydrogen peroxide |
과산화수소 |
OK (10%) |
Nitric acid |
질산 |
OK (64% 상온)
△ (64% 끓는점) |
Phosphoric acid |
인산 |
OK (50% 상온)
X (50% 끓는점) |
Potassium hydroxide |
수산화 칼륨 |
N/A |
Potassium nitrate |
질산 칼륨 |
N/A |
Potassium sulfate |
황산 칼륨 |
N/A |
Sodium carbonate |
탄산 나트륨 |
N/A |
Sodium hydroxide |
수산화 나트륨 |
N/A |
Sodium nitrate |
질산 나트륨 |
N/A |
Sulfuric acid |
황산 |
OK (5% 상온)
△ (60%)
X (5% 끓는점)
X (95%) |
Sulfur dioxide |
이산화 황 |
N/A |