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チタンへのめっき

チタンの特徴

チタンの特徴 / チタンへのめっき
「軽い、強い、耐食性がよい」などチタンの特徴をご紹介します。

用途事例

用途事例 / チタンへのめっき
航空宇宙、電力、医療、建築構造体など我々の身近に有る幅広い分野に使用されています。

チタンとほかの金属との比較

チタンとほかの金属との比較 / チタンへのめっき
チタンは鉄やステンレスと比べて軽く、耐熱性および強度が高い金属です。

生体適合性って何?

材料が人体等に害を与えない、また逆に人体等が材料に影響を与えないこと。つまり、生体適合性とは、人体等へのなじみ性をいう。例として、血液適合性、組織結合性、力学的適合性など。
チタンは、生体材料の一つとして、医療機器として広く使用されています。

チタンの分類

チタンは、Wa族に属する遷移金属(温度等で結晶状態が変化する金属)で、その結晶の形態と成分から@純チタン Aα合金 Bα+β合金 Cβ合金に分類されます。
     
@純チタンの特徴は、純度の高いチタンで、ステンレスより柔らかく、複雑な加工に向いています。機械的性質(引っ張り強度N/mm2、耐力(N/mm2)、伸び(%))は、酸素と鉄の添加により調整します。
成分により1種〜4種に分けられています。

Aα合金の特徴は、熱処理性はなく、特に高温においても優れた耐クリープ性(高温で応力ひずみに耐えられる度合い)を示す。
  成分として、Al・Snが添加されており、代表的α合金として、Ti-5Al-2.5Snがあります。

Bα+β合金の特徴は、組成により、成分として、Sn、Zrが添加されており、 熱的安定性、耐熱性向上などに影響を与える。
  代表的合金として、Ti-6Al-4Vが上げられる。

Cβ合金の特徴は、高強度で加工性に優れている。α・α+β合金に比べて種類が少ない。代表として、Ti-15V-3Cr-3Sn-3Alなどが上げられる。

* Ti=チタン ・ Al=アルミニウム ・ V=バナジウム ・Sn=スズ

チタンの規格

チタンの規格 / チタンへのめっき

チタンは純チタン以外にパラジウムやアルミなどの合金組成の割合により、JIS規格(海外ではASTM規格)で幾つかの種類に規定されています。以下に、代表的材料をJIS規格とASTM規格を対比します。

チタンへの接合方法

チタンへの接合方法 / チタンへのめっき
チタンへの接合法

市場の耐食性、軽量化の要求が高まるにつれ、チタンの接合技術が注目されてきている。
接合とは、チタン同士はもとより、チタンと異種金属との接合をいいます。
この接合には、右のような方法があります。
 
接合には、チタンの特性が大きく影響します。
―純チタンの融点は、1668℃であり、且つ酸素、窒素、水素には親和性が強く、溶接または
高温接合時には不活性ガスが必要になることを意味します。

ろう付け用めっきについて

ろう付け用めっきについて / チタンへのめっき

チタンは酸化膜が強いため、直接のろう付けは密着が強くあり
ません。
そこで、チタンにニッケルめっきを施し、密着性を向上している
事例を示します。
SEM写真からも分かる通り、チタンとめっきしたニッケル膜と銀ろ
うの金属が、ろう付け時の熱にて互いに拡散し合金層を作ること
により密着性を向上させています。

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