• Resources Recycling
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• v.28 no.5
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• pp.68-73
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• 2019

Ilmenite is one of the principal ores for the production of titanium dioxide. To produce titanium dioxide with purity higher than 99.9% from ilmenite, Ti(IV) should be separated from the dissolved impurities such as Fe(III), Si(IV), and Mn(II) present in ilmenite. In this work, a hydrometallurgical process was investigated to recover pure titanium dioxide from ilmenite by HCl leaching followed by separation and hydrolysis of Ti(IV). An optimum leaching condition was obtained by investigating the effect of HCl concentration, pulp density, and leaching time on the leaching percentage of Ti(IV), Fe(III), Si(IV), and Mn(II). Ammonium hydroxide and sodium hydroxide solutions were employed as neutralizing agents to hydrolyze Ti(IV) from the stripping solution of Ti(IV). Titanium dioxide of the anatase phase was obtained by calcination of the hydrolyzed precipitates with $NH_4OH$ solution. A hydrometallurgical process can be developed to produce pure $TiO_2$ powders from ilmenite.

• Resources Recycling
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• v.30 no.2
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• pp.61-67
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• 2021

Scraps are a byproduct of the machining process used for transforming titanium ingots into useful mechanical parts. Scraps take two forms, namely, bulky scraps, which are produced by cutting, and chipped scraps, which are produced by milling. Bulky scraps are comparatively easier to recycle because of their small surface area and less oxygen content; as a result, they pose only a small risk of explosion. In contrast, chipped scraps pose a higher risk of explosion, because of which, their recycling is complicated, resulting in most such scraps being discarded. With the aim of avoiding this waste, we proposed a novel process for converting chipped scraps into stable carbide materials. Methods typically applied to reduce particle size and impair the formation of solid solution type phase in the carbide materials were used to improve the mechanical properties of carbides prepared from chipped scraps. Our novel recycling process reduced carbide production costs and improved carbide quality.

• 기계와재료
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• v.21 no.2
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• pp.136-145
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• 2009

최근 타이타늄 제련기술 발달과 함께 원광석에서 고품위 타이타늄 분말을 연속적으로 제조할 수 있는 방법 들이 소개되고 있다. 이들 분말 타이타늄의 제조방법은 기존의 Kroll process에서 제조되는 스폰지를 재용해하여 분말을 만드는 방법에 비하여 원가절감 측면에서 매우 유리하다. 이들 신공정으로 제조된 괴상의 고품위 타이타늄 분말을 이용하여 정형가공을 수행하면 상당한 원가절감이 예상되고, 이에 따라 그 사용량은 급격히 증가되리라 판단된다. 본 지에서는 저가 타이타늄 개발과 관련하여, 최근의 분말 타이타늄의 제조방법에 대하여 소개하고 이를 이용하는 공정기술에 대한 내용을 소개하고자 한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.27 no.1
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• pp.91-109
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• 1997

본 연구에서는 악골에 식립된 순수한 타이타늄 임프란트와 타이타늄 플라즈마 처리된 타이타 늄 임프란트 및 수산화인회석으로 피막처리된 타이타늄 임프란트의 주위 골조직을 광학현미경 과 주사전자현미경을 이용하여 비교 관찾히였다. 3 마리의 beagle dog 에서 상하악 소구치를 편측으로 발거한 후 12 주의 치유기를 거쳐 임프란트 를 식립하였으며, 임프란트 식립 후 4주, 8주 및 12주에 실험동물을 각각 희생시켜서 조직 표본을 제작하였다. 임프란트 주위의 골조직에서 염증이나 이물반응은 관찰되지 않았으며, 정상적인 악골에서와 유사한 골조직 소견이 관찰되었다 상악골 및 하악골에 식립된 모든 임프란트의 4주 표본에서, 골과 임프란트 변의 직접적인 접촉이 관찰되었다. 동일한 치유기에서는, 상악골에 식립된 임프란트의 면에 비하여 하악골에 식립된 동종의 임프란트의 변에서 더 많은 양의 골접촉이 관찰되었으며, 순수한 타이타늄 임프란트의 면에 비하여 피막처리된 타이따늄 임프란트의 변에서 더 많은 양의 골접촉이 관찰되었다.

• Resources Recycling
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• v.30 no.1
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• pp.26-34
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• 2021

Titanium is the fourth most abundant structural metal, after aluminum, iron, and magnesium. However, it is classified as a 'rare metals', because it is difficult to smelt. In particular, the primary titanium production process is highly energy-intensive. Recycling titanium scraps to produce ingots can reduce energy consumption and CO2 emissions by approximately 95 %. However, the amount of metal recycled from scrap remains limited of the difficulty in removing impurities such as iron and oxygen from the scrap. Generally, high-grade titanium and its alloy scraps are recycled by dilution with a virgin titanium sponge during the remelting process. Low-grade titanium scrap is recycled to ferrotitanium (cascade recycling). This paper provides an overview of titanium production and recycling processes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.163.2-163.2
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• 2016

타이타늄과 탄소의 비율이 서로 다른 조건에서, 탄소가 도입된 산화타이타늄 (TiO2)을 수열합성법을 이용하여 합성하였다. TEM 이미지를 통하여 일정한 형태의 산화타이타늄이 합성된 것과, XRD 패턴 분석을 통하여 Anatase 형태임을 확인하였다. 본 연구에서는 탄소가 도입된 산화타이타늄을 이종상촉매로 사용하여 일차 및 이차 알코올 산화반응과 메틸렌 블루 분해 실험에 응용하였다.

• 기계와재료
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• v.21 no.3
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• pp.74-87
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• 2009

타이타늄 제품의 다양성과 시장 확대를 위해 소재 및 공정가격 등을 낮추고자 하는 연구가 다양하게 진행되고 있으며, 그 한 방법으로 타이타늄 분말야금기술이 주목받고 있다. 분말로 제품을 생산할 경우 near-net shape 형태의 제품생산이 가능하기 때문에 압연, 성형, 용접 등의 다단계 공정과 후가공 비용을 최소화할 수 있다. 분말야금으로 제조된 타이타늄 부품의 특징과 아울러 전통적으로 생산하고 있는 타이타늄 분말 제조방법과 분말의 형태, 소결 성형조건 등에 대하여 알아보고, 최근에 개발된 다양한 분말제조 신공정방법과 제조 공정별로 생산되는 분말의 형태와 제조원리 등에 대하여 기술하였다. 경제성을 높이기 위한 다양한 소결과 성형방법에 대하여 고찰함으로써 타이타늄 합금 부품의 활용도를 높이기 위한 연구개발에 대해 기술하였다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.14 no.4
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• pp.313-320
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• 2003

볼밀링법을 이용하여 타이타늄 스펀지와 칩 또는 스크랩으로부터 상온애서 직접 타이타늄 수소와 분말을 재조하는 실험을 행하였다. 실험결과 진공중에서 볼링을 행한 타이타늄 스펀지와 칩의 경우 24시간외 후 합금분말의 크기는 약 20 um 정도의 크기를 갖는 것을 확인하였다. 그러나 수소화 분위기에서 볼밀링을 행한 경우에 12시간 후 수소화분말의 입도는 0.1-0.2 um로 극히 미세한 합금 분말이 제조되었다. 수소분위기에서의 볼밀링에 의한 타이타늄 분말제조는 기존의 방법에 비해 열을 가하지 않고 타이타늄 수소화분말을 얻을 수 있다는 장점과 나노크기의 미세한 수소화 분말을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.36 no.4
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• pp.849-861
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• 2006

타이타늄은 기계적 특성이 우수하고 생체적합성이 뛰어나 의료용 장비의 주 재료로 사용되고 있으며 타이타늄 보다 기계적 특성이 더 우수한 타이타늄 합금들(주로 Ti-6Al-4V와 Ti-6Al-7Nb 합금)도 개발되어 치과와 의료용 임플란트로 사용되고 있다. 그러나 타이타늄 합금 성분들 중 알루미늄 (aluminum)과 바나디움(vanadium)은 인체에 노출되면 세포손상과 신경계에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 인체에 독성이 없으면서 기계적 성질과 생체적합성이 우수한 타이타늄 합금의 개발이 필요하다. 최근 인체에 독성이 없는 성분들이 함유된 새로운 ${\beta}$ - 형태의 타이타늄 합금들이 개발되고 있는데, ${\beta}$ - 타이타늄 합금은 그 기계적 성질이 기존의 ${\alpha}+{\beta}$ 타이타늄 합금에 비해 우수하다고 알려져 있다. 최근 새로운 ${\beta}$ - 타이타늄 합금이 전남대학교 부설 타이타늄 연구소에서 개발되었다. 이 연구는 새로 개발된 ${\beta}$ - 타이타늄 합금의 생채 적합성을 세포 증식도, 알카리 인산 분해 효소 활성과 유전자 증폭을 통해 알아보고자 하였다. 그 결과는 다음과 같다; 1. Titanium-6aluminum-4vanadium (Ti-6Al-4V) 합금 표면애서의 세포 증식율은 Titanium-Titanium8Tantalum-3Niobium (Ti-8Ta-3Nb) 합금과 순수 타이타늄 표면에 비해 유의하게 낮았다(p<0.00l). Ti-8Ta-3Nb 합금 표면에서의 증식도는 순수 타이타늄 표면과 유사하였다. 2. Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄에서 배양된 세포이 알카리 인산 분해 효소의 활성도는 Ti-6Al-4V 합금에서의 것보다 유의하게 높았다 (p<0.001). 3. 유전자 증폭 분석 결과, Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄에서 collagen type I과 bone sialoprotein mRNA 가 유사한 수준으로 발현되었다. 이상의 결과는 생체 적합성 측면에서 Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄의 차이가 없음을 보여주며 따라서 Ti-8Ta-3Nb 합금이 의학 및 치의학 영역에서 새로운 임프란트 재료로 사용될 수 있음을 의미한다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.41 no.2
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• pp.139-143
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• 2021

A type of titanium alloy, ferro-titanium, is the main material used to manufacture steel and stainless steel. Considering economic aspects, ferro-titanium ingots are intended to be manufactured using low-cost titanium scrap, and the best pretreatment process for removing impurities from recycled titanium scrap surfaces was studied here. Instead of ordinary acid or organic solvents, ecofriendly methods were researched and applied, and chip scrap materials were used. A high-quality ferro-titanium ingot was manufactured from titanium scrap after a pretreatment process was applied, and the impurities and properties were analyzed and compared with commercial material standards through a component analysis.