티타늄 판재 및 시트

상업용(순도 99.2%) 티타늄은 인장 강도가 약 434 MPa(63,000 psi)로 일반적인 저급 강합금과 동일하지만, 밀도는 낮다. 티타늄은 알루미늄보다 밀도가 60% 높지만, 가장 일반적으로 사용되는 6061-T6 알루미늄 합금보다 강도는 2배 이상이다. 일부 티타늄 합금(예: 베타 C)은 인장 강도가 1400 MPa(200,000 psi)을 넘기도 한다. 그러나 티타늄은 430°C(806°F) 이상으로 가열될 경우 강도가 감소한다.
티타늄은 일부 열처리 강재 등급만큼 단단하지 않으며, 비자성이며 열과 전기의 전도성이 낮다. 기계 가공 시 날카로운 공구와 적절한 냉각 방법을 사용하지 않으면 갈림 현상(galling)이 발생할 수 있으므로 주의가 필요하다. 강재로 제작된 구조물과 마찬가지로, 티타늄 구조물도 피로 한계가 있어 특정 응용 분야에서 장기적인 내구성을 보장한다. 티타늄 합금은 알루미늄 합금 및 탄소섬유와 같은 다른 구조 재료들에 비해 강성(stiffness)이 낮다.
이 금속은 육각형 α 상을 갖는 이형성 동소체로, 882°C(1,620°F)에서 체심 입방(격자) β 상으로 전이된다. α 상의 비열은 이 전이 온도까지 가열됨에 따라 급격히 증가하지만, 이후 감소하여 β 상에서는 온도와 관계없이 대체로 일정하게 유지된다. 지르코늄 및 하프늄과 유사하게, 추가적인 오메가 상(ω 상)이 존재하는데, 이 상은 고압 조건에서 열역학적으로 안정하나 상온·상압에서는 준안정 상태이다. 이 상은 일반적으로 육각형(이상적) 또는 삼각형(왜곡된) 구조를 가지며, β 상의 부드러운 종방향 음향 포논(phonon)으로 인해 원자 평면이 붕괴됨에 기인한다고 간주될 수 있다.
알루미늄과 마그네슘과 마찬가지로 티타늄 금속 및 그 합금은 공기 중에 노출되자마자 즉시 산화된다. 티타늄은 공기 중에서 1,200°C(2,190°F)에서, 순수 산소 중에서는 610°C(1,130°F)에서 산소와 쉽게 반응하여 이산화티타늄을 형성한다. 그러나 상온의 물과 공기에서는 반응 속도가 느린데, 이는 티타늄 표면에 비활성 산화 피막이 형성되어 본체 금속의 추가 산화를 방지하기 때문이다. 이 보호층은 처음 형성될 때 단지 1–2 nm 두께이지만, 천천히 성장하여 4년 후에는 25 nm 두께에 이른다.
대기 중에서의 산화 피막 형성(대기 중 패시베이션)은 티타늄에 뛰어난 내식성을 부여하며, 이는 백금에 거의 필적할 정도이다. 티타늄은 희석된 황산 및 염산, 염화물 용액, 그리고 대부분의 유기산에 대한 공격을 견딜 수 있다. 그러나 티타늄은 농축된 산에는 부식된다. 그 음의 산화환원 전위로 나타나듯이, 티타늄은 열역학적으로 매우 반응성이 강한 금속으로, 용융점보다 낮은 온도에서도 일반 대기 중에서 연소한다. 용융은 불활성 분위기 또는 진공 상태에서만 가능하다. 550°C(1,022°F)에서 티타늄은 염소와 결합하며, 다른 할로겐 원소와도 반응하고 수소를 흡수한다.
티타늄은 순질소 가스에서 연소하는 몇 안 되는 원소 중 하나로, 800°C(1,470°F)에서 질화티타늄을 형성하며 취성화를 유발한다. 산소, 질소 및 일부 다른 기체와의 높은 반응성 때문에 티타늄 필라멘트는 이러한 기체를 제거하기 위한 흡착제로서 티타늄 승화 펌프에 사용된다. 이러한 펌프는 초고진공 시스템에서 매우 낮은 압력을 저렴하고 신뢰성 있게 생성한다.

매개변수：

응용 프로그램：
1) 정형외과 임플란트: 인공 관절, 금속 판, 정형외과용 못, 금속 정형외과용 막대, 골수내 고정 못, 골침, 척추 고정 장치.
2) 심장 의료 임플란트: 인공 심장판막, 심장 박동기, 심장 도관 및 혈관 내 스텐트.
3) 안과 임플란트: 인공 수정체.
4) 치과 임플란트: 치과 임플란트, 견인 못, 근관 내 못 식립, 내부 고정 장치 등.
5) 충전 재료: 유방 충전재, 안내 충전재, 정형외과용 충전재.