التيتانيومليس مغناطيسيا. وذلك لأن التيتانيوم له بنية بلورية لا تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة، وهي ضرورية للمادة لإظهار المغناطيسية. وهذا يعني ذلك
التيتانيوملا يتفاعل مع المجالات المغناطيسية ويعتبر مادة مغناطيسية. في المقابل، فإن المعادن الأخرى مثل الحديد والكوبالت والنيكل تكون مغناطيسية لأنها تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة، مما يجعلها تنجذب إلى المجالات المغناطيسية. عندما تتعرض هذه المعادن لمجال مغناطيسي، فإنها تصبح ممغنطة وتبقى كذلك حتى يتم إزالة المجال المغناطيسي.
الخصائص غير المغناطيسية للتيتانيوم
الخصائص غير المغناطيسية
التيتانيوممما يجعله معدنًا مثاليًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الأجهزة الطبية والفضاء والمعالجة الكيميائية. في هذه التطبيقات، غالبًا ما يتم اختيار التيتانيوم لأنه لا يتداخل مع المجالات المغناطيسية، مما يجعله خيارًا آمنًا وموثوقًا.
· النفاذية المغناطيسية
عادة،
التيتانيومله بنية بلورية لا تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة.
في حين أن التيتانيوم يمكن أن يولد في بعض الأحيان مجالًا مغناطيسيًا ضعيفًا، إلا أنه عادة لا يكاد يذكر.
· ضعف العزم المغناطيسي
العزم المغناطيسي للتيتانيوم ضعيف جدًا. علاوة على ذلك، فهي ليست دائمة، مما يجعل التيتانيوم مادة مغناطيسية. علاوة على ذلك، حتى عندما يكون التيتانيوم في مجال مغناطيسي، فإن صافي عزمه المغناطيسي منخفض جدًا.
· لا يمكن أن ينجذب للمغناطيس
عند وضع التيتانيوم في مجال مغناطيسي، لا ينجذب للمغناطيس. ويرجع ذلك عادة إلى عدم وجود عناصر أو عناصر مغناطيسية حديدية.
ما الذي يجعل التيتانيوم غير مغناطيسي؟
هذا بسبب
التيتانيوملا يحتوي على إلكترونات غير متزاوجة وبنية بلورية. لكي يظهر المعدن مغناطيسية، يجب أن يكون له عزم مغناطيسي. لكي يكون المعدن مغناطيسيًا، يجب أن يحتوي على إلكترونات غير متزاوجة يمكنها محاذاة دورانها في وجود مجال مغناطيسي. هذه الخاصية هي التي تجعل المغناطيس يجذب المعادن (أي إذا كان المعدن مغناطيسيًا).
الأغلفة الإلكترونية الخارجية لل
التيتانيوميسمح الهيكل للإلكترونات بالاقتران، وبالتالي تظهر مغناطيسية ضعيفة.
العوامل التي تؤثر على الطبيعة غير المغناطيسية للتيتانيوم
درجة حرارةفي درجة حرارة الغرفة،
التيتانيوميعتبر غير مغناطيسي، وتزداد قابليته المغناطيسية عند درجات الحرارة المنخفضة.
نقاءيؤثر نقاء التيتانيوم على طبيعته غير المغناطيسية. هذا هو أحد المتغيرات التي يمكنك استخدامها لتحديد ما إذا كان التيتانيوم نقيًا.
على سبيل المثال، التيتانيوم مع الشوائب مثل المواد المغناطيسية الحديدية سيظهر بعض المغناطيسية. في هذه الحالة، يمكنك أن تفترض أن التيتانيوم مغناطيسي.
عناصر صناعة السبائكعند إضافة عناصر صناعة السبائك إلى
التيتانيوم، فهو يؤثر على طبيعته غير المغناطيسية. وهذا يعني أن خلط التيتانيوم بمواد مغناطيسية حديدية سيؤدي إلى إظهار المادة مغناطيسية.
باختصار، في حين أن سبائك التيتانيوم قد تظهر بعض المغناطيسية إذا كانت تحتوي على كميات كبيرة من الحديد، فإن التيتانيوم النقي غير مغناطيسي ويمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي لا تتداخل مع المجالات المغناطيسية.
تطبيقات التيتانيوم
تطبيقات الفضاء الجويمنذ ظهور المحرك النفاث، تم استخدام التيتانيوم في السبائك الجديدة وتقنيات الإنتاج لتلبية معايير أكثر صرامة للأداء في درجات الحرارة العالية، ومقاومة الزحف، والقوة، والهيكل المعدني.
يتم الحصول على سبائك معدن التيتانيوم عالية الجودة من خلال الصهر الثلاثي، أو في بعض الحالات، ذوبان الطبقة الباردة من شعاع الإلكترون. وتستخدم هذه السبائك في تطبيقات الفضاء مثل المحركات وجسم الطائرة.
المحركات النفاثةيستخدم التيتانيوم في تطبيقات دوران المحرك النفاث الهامة. في أحدث التقنيات للمحركات النفاثة، تعمل شفرات المروحة العريضة المصنوعة من التيتانيوم على تحسين الكفاءة مع تقليل الضوضاء.
جسم الطائرةفي سوق هيكل جسم الطائرة، حلت السبائك المبتكرة محل سبائك الفولاذ والنيكل في تطبيقات معدات الهبوط والكنّة. تتيح هذه البدائل لمصنعي هياكل الطائرات تقليل الوزن وتحسين كفاءة الطائرات.
يتم لف الألواح والصفائح الفولاذية عالية الجودة الخاصة بالطائرات على الساخن من ألواح مطروقة. لتحقيق التسطيح الحرج للوحة، يتم استخدام التسطيح بالزحف الفراغي. أدى تشكيل اللدونة الفائقة/ وصلة الانتشار إلى زيادة استخدام ألواح سبائك التيتانيوم في تصميمات هياكل الطائرات الجديدة.
الآلات الكيميائيةتحدد العديد من عمليات المعالجة الكيميائية التيتانيوم لزيادة عمر المعدات. إنه يوفر مزايا تكلفة دورة الحياة مقارنة بالنحاس والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ، في حين يقدم مزايا تكلفة أولية مقارنة بمواد مثل سبائك النيكل العالية والتنتالوم والزركونيوم.
البترولفي التنقيب عن النفط وإنتاجه، فإن الوزن الخفيف والمرونة لأنابيب التيتانيوم تجعلها مادة ممتازة لغلاف إنتاج المياه العميقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن مناعة التيتانيوم ضد التآكل بمياه البحر تجعله مادة مفضلة لأنظمة إدارة المياه في الجانب العلوي. يتم استخدامه على المنصات الموجودة في بحر الشمال، مع المزيد من المشاريع في مراحل التخطيط. نظرًا لأن التيتانيوم غير قابل للتآكل تقريبًا في المياه المالحة، فهو أيضًا المادة المفضلة لمحطات تحلية المياه حول العالم.
صناعات أخرى
سبائك التيتانيومتُستخدم في العشرات من التطبيقات الصناعية الأخرى، مثل إزالة الكبريت من غاز المداخن للتحكم في التلوث، ومصانع PTA لإنتاج البوليستر، وأوعية الضغط، والمبادلات الحرارية، والأوتوكلاف الهيدروليكي. تم تصميم كل درجة لتناسب ظروف تشغيل محددة، مع التركيز على القوة لضغوط مختلفة، ومحتوى السبائك لمختلف العوامل المسببة للتآكل، والمرونة لمتطلبات التصنيع المختلفة.
التطبيقات الناشئةتعد متابعة الاستخدامات الجديدة للتيتانيوم وتطويرها ودعمها من أولويات صناعة التيتانيوم. ويشمل ذلك مساعدة الشركات التي تعمل على تطوير استخدامات جديدة للتيتانيوم من خلال توفير إمدادات موثوقة من المعدن، والتصميم والخبرة المعدنية المتقدمة، وفي بعض الحالات دعم رأس المال.
.png)
