• 자원리싸이클링
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• 제28권5호
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• pp.68-73
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• 2019

타이타늄 철석은 이산화 타이타늄 제조를 위해 사용되는 주요 광석 중 하나이다. 순도 99.9% 이상의 이산화 타이타늄 제조를 위해, 타이타늄 철석에 존재하는 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)과 같은 불순물로부터 타이타늄(IV)을 분리해야 한다. 본 논문에서는 타이타늄 철석으로부터 염산 침출 및 고순도 타이타늄(IV) 용액으로부터 가수분해를 통해 고순도 이산화 타이타늄 습식 제련 공정을 조사했다. 타이타늄(IV), 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)의 침출률에 대한 염산 농도, 광액농도 그리고 침출 시간에 따른 영향에 대해 조사했고 최적 침출 조건을 얻었다. 타이타늄(IV)을 가수분해하기 위한 중화제로 수산화암모늄 및 수산화나트륨 용액을 사용했다. 수산화 암모늄 용액으로 가수 분해된 침전물을 소성하여 아나타제상의 이산화 타이타늄을 얻었다. 타이타늄 철석으로부터 고순도 이산화 타이타늄 분말 제조를 위한 습식 제련 공정이 개발 가능하다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권2호
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• pp.61-67
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• 2021

밀링 및 터닝 가공 중 발생되는 칩 형태 타이타늄 스크랩을 세라믹스 원료로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 우선, 칩 형태 타이타늄 스크랩에 포함되어 있는 다량의 절삭유와 철 성분 제거를 위해 유기세정 및 산 세정 과정을 거쳐 스크랩 표면 세척을 진행하였다. 아세톤과 질산을 사용한 세정 과정을 통해 스크랩 내 유기물과 철 함량은 5 wt.% 수준에서 0.07 wt.% 이하로 감소하는 것을 확인하였고 세정에 이어진 산화 과정을 통해 타이타늄 스크랩은 이산화타이타늄화 되었다. 타이타늄 스크랩의 이산화타이타늄화 과정은 800 ℃ 이상의 온도에서 이루어졌으며 이산화타이타늄은 고에너지 밀링 과정을 통해 나노 결정립으로 미세화되어 탄소에 의한 환원 및 탄화 반응은 기존 이산화타이타늄 탄화환원 온도인 1500 ℃보다 낮은 1200 ℃에서 가능하게 되었다. 이산화타이타늄 탄화환원을 통해 얻어지는 타이타늄 탄화물은 질소 및 타이타늄 이외 전이금속 원소의 첨가 및 고용을 통해 물성이 개선될 수 있었다. 타이타늄 탄화물 내 질소 첨가 및 고용상 형성 가능성은 열역학 계산을 통해 예측되었고 질소 첨가 및 전이금속 고용에 의해 타이타늄 탄화물의 특성 중 경도 및 파괴인성 제어가 가능하였다.

• 기계와재료
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• 제21권2호
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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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• 제27권1호
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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.

• 자원리싸이클링
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• 제30권1호
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• pp.26-34
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• 2021

타이타늄은 구조용 금속 중 알루미늄, 철, 마그네슘에 이어서 네 번째로 풍부한 금속이지만, 금속으로의 제련이 어려워 희소금속으로 분류되고 있다. 특히 타이타늄의 제련공정은 에너지 다소비형 공정이다. 타이타늄 스크랩으로 잉곳을 제조하면 에너지 소비량과 CO2 발생량을 약 95 %까지 절감할 수 있다. 그러나 스크랩 중의 철분과 산소 등의 불순물을 제거하기 어려워 리사이클링 되는 양은 한정되어 있다. 일반적으로 고품위 타이타늄 스크랩은 순타이타늄 스펀지의 재용해 공정에 투입하여 희석하고, 저품위 스크랩은 페로타이타늄 제조용 원료로 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 타이타늄의 리사이클링 기술을 이해하기 위해 타아타늄의 제련기술과 리사이클링 기술에 대하여 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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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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• 제21권3호
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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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권4호
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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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• 제36권4호
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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.

• 한국주조공학회지
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• 제41권2호
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• pp.139-143
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• 2021

타이타늄 합금 중 페로-타이타늄은 철강 업계에서 철강과 스테인리스강을 생산하는데 사용되는 주요 첨가물이다. 본 연구에서는 고품질의 페로-타이타늄 합금을 주조하기 위해 경제적인 면을 고려한 저비용 타이타늄 스크랩을 활용하고자 하였다. 먼저 재활용 타이타늄 스크랩의 표면에 형성되어 있는 절삭유 및 불순물을 제거하기 위한 최적의 전처리 공정을 연구하였다. 일반적인 세척 방법인 산이나 유기용제는 세척이 용이하나 환경적으로 문제가 되므로 친환경적인 방법을 고안하여 적용하고자 하였다. 또한, 타이타늄 스크랩을 활용하여 고품질의 페로-타이타늄 잉곳을 제조하고 성분 분석을 통해 불순물과 특성을 상용 소재 규격과 비교 분석하였다.