티타늄-팔라듐 합금은 티타늄을 기지로 하고 소량의 팔라듐(일반적으로 0.04%~0.25%)을 함유하는 α형 티타늄 합금입니다. 팔라듐 원소의 촉매 효과는 환원 환경에서 티타늄의 내식성을 크게 향상시키면서, 가벼운 무게, 높은 강도, 우수한 가공성 등의 티타늄 고유의 장점을 유지합니다.
티타늄 자체도 우수한 내식성을 가지고 있습니다. 그러나 특정 환원성, 비산화성 또는 국부적으로 산소가 부족한 산성 매체(예: 묽은 염산, 묽은 황산, 인산, 옥살산 등)에서는 표면의 보호 산화막이 충분히 안정적이지 않아 틈새 부식이나 점식 부식이 발생하기 쉽습니다.
음극 합금 효과: 팔라듐은 티타늄보다 훨씬 높은 전위를 가진 귀금속입니다. 부식 환경에서 팔라듐은 티타늄 기지 내에 작은 음극상으로 균일하게 분산되어 부동태화를 촉진합니다. 티타늄이 국부 부식을 겪기 시작하면 팔라듐의 음극 작용은 티타늄 양극 영역의 부동태화를 크게 촉진하여 보호 산화막(TiO₂)을 빠르게 재형성할 수 있습니다. 부식 속도를 줄임으로써 티타늄-팔라듐 합금은 특히 고온, 고농도 또는 낮은 pH 값과 같은 가혹한 조건에서 환원 매체에서 산업용 순수 티타늄보다 수백 배 높은 내식성을 나타낼 수 있습니다.
산화성 및 환원성 매체 모두에서 탁월한 내식성을 보이며, 특히 이음매 부식 방지 능력은 순수 티타늄을 훨씬 능가합니다. 낮은 밀도, 높은 비강도, 비자성 및 우수한 생체 적합성과 같은 티타늄의 장점을 계승하며, 가공성 또한 우수합니다. 기계적 특성 및 가공 성능은 산업용 순수 티타늄과 유사하여 단조, 압연, 용접 등이 가능합니다. 용접 후에도 내식성이 잘 유지됩니다. 이러한 폭넓은 적용 범위로 인해 화학 산업에서 티타늄의 활용 범위가 확대되었습니다. 티타늄-몰리브덴-니켈 합금(Gr 12)과의 비교:
Gr 7(Ti-Pd): 귀금속인 팔라듐을 음극에 첨가하여 부식 방지 메커니즘을 "부동태화 촉진" 방식으로 개선했으며, 산화성 환경에서도 매우 우수한 성능을 보입니다. Gr 12(Ti-0.3Mo-0.8Ni): 몰리브덴과 니켈을 첨가하여 환원성 환경에서 티타늄의 열역학적 안정성을 향상시켰으며, "합금 강화" 메커니즘을 따릅니다. 환원산 부식에 대한 저항성은 순수 티타늄보다 우수하지만 일반적으로 Gr 7보다는 약간 떨어집니다. 하지만 가격은 Gr 7보다 훨씬 저렴합니다. 선택: 예산이 충분하고 작업 환경이 매우 가혹한 경우 Gr 7을 선택하십시오. 비용이 민감하고 작업 조건이 다소 열악한 경우, Gr 12가 더 경제적인 선택입니다.
화학 분야에서는 염산 증발기, 희석 황산 파이프라인, 인산 반응기, 요소 합성탑, 전해조에 환원산 부식 방지, 고온 내성, 염화이온 부식 방지 기능이 필요합니다. 석유화학 분야에서는 탈황 장치, 산성 가스 수송 파이프라인, 수소화 반응 장비에 황화수소, 유기산, 고온 고압 환경에 대한 내성이 필요합니다. 해양 공학 분야에서는 해수 담수화 장비, 해양 플랫폼 열교환기, 해수 처리 시스템에 해수 부식 방지, 생물 부착 방지 기능이 필요합니다.
야금 분야에서는 습식 야금 장비, 전기 도금조, 부식성 액체 수송 파이프라인에 강산, 강알칼리, 고염 환경에 대한 내성이 필요합니다. 제약 및 제약 반응 용기, 멸균 유체 이송 시스템에 사용되는 내식성, 우수한 생체 적합성, 중금속 오염 방지 소재입니다.
산화 및 수소 흡수를 방지하기 위해 열처리 및 가공은 진공 또는 불활성 분위기에서 수행해야 합니다. 가공 과정에서 철 오염을 피하도록 주의해야 하는데, 철은 소재의 내식성을 손상시킬 수 있기 때문입니다. 티타늄-팔라듐 합금(예: TA9/Gr 7)은 티타늄 소재 계열에서 "내식성의 왕"으로 불립니다. 소량의 귀금속인 팔라듐을 첨가함으로써 내식성이 크게 향상되었습니다. 특히 환원성 산성 환경에서의 문제에 매우 효과적입니다. 이러한 고성능은 높은 가격을 수반하며, 극한의 부식 문제에 대한 궁극적인 소재 솔루션 중 하나입니다.
