Titaniumer ikke magnetisk. Dette skyldes, at titanium har en krystalstruktur uden uparrede elektroner, som er nødvendige for, at et materiale kan udvise magnetisme. Det betyder det
titaniuminteragerer ikke med magnetiske felter og betragtes som et diamagnetisk materiale. I modsætning hertil er andre metaller som jern, kobolt og nikkel magnetiske, fordi de har uparrede elektroner, hvilket gør dem tiltrukket af magnetiske felter. Når disse metaller udsættes for et magnetfelt, bliver de magnetiserede og forbliver på den måde, indtil feltet fjernes.
Ikke-magnetiske egenskaber af titanium
De ikke-magnetiske egenskaber ved
titaniumgør det til et ideelt metal til en række forskellige anvendelser, herunder medicinsk udstyr, rumfart og kemisk behandling. I disse applikationer er titanium ofte valgt, fordi det ikke forstyrrer magnetiske felter, hvilket gør det til et sikkert og pålideligt valg.
· Diamagnetisme
Typisk,
titaniumhar en krystalstruktur uden uparrede elektroner.
Mens titanium nogle gange kan generere et svagt magnetfelt, er det normalt ubetydeligt.
· Svagt magnetisk moment
De magnetiske momenter af titanium er meget svage. Desuden er de ikke permanente, hvilket gør titanium til et magnetisk materiale. Desuden, selv når titanium er i et magnetfelt, er dets netto magnetiske moment ret lavt.
· Kan ikke tiltrækkes af en magnet
Når du placerer titanium i et magnetfelt, tiltrækkes det ikke af magneten. Dette skyldes normalt manglen på ferromagnetiske elementer eller elementer.
Hvad gør titanium ikke-magnetisk?
Dette er fordi
titaniumhar ingen uparrede elektroner og en krystalstruktur. For at et metal kan udvise magnetisme, skal det have et magnetisk moment. For at et metal kan være magnetisk, skal det have uparrede elektroner, der kan justere deres spins i nærvær af et magnetfelt. Det er denne egenskab, der får magneter til at tiltrække metaller (dvs. hvis et metal er magnetisk).
De ydre elektronskaller af
titaniumstruktur tillader elektronerne at parre sig og udviser således svag magnetisme.
Faktorer, der påvirker den ikke-magnetiske natur af titanium
TemperaturVed stuetemperatur,
titaniumbetragtes som ikke-magnetisk, og dens magnetiske modtagelighed øges ved lavere temperaturer.
RenhedRenheden af titanium påvirker dets ikke-magnetiske natur. Dette er en variabel, du kan bruge til at bestemme, om titanium er rent.
For eksempel vil titanium med urenheder såsom ferromagnetiske stoffer udvise en vis magnetisme. I dette tilfælde kan du antage, at titanium er magnetisk.
LegeringselementerNår legeringselementer tilsættes
titanium, det påvirker dens ikke-magnetiske natur. Det vil sige, at legering af titanium med ferromagnetiske stoffer vil få materialet til at udvise magnetisme.
Sammenfattende, mens titanlegeringer kan udvise en vis magnetisme, hvis de indeholder betydelige mængder jern, er rent titanium ikke-magnetisk og kan bruges i en række applikationer, der ikke forstyrrer magnetiske felter.
Titanium applikationer
LuftfartsapplikationerSiden fremkomsten af jetmotoren er titanium blevet brugt i nye legeringer og produktionsteknikker for at opfylde strengere standarder for højtemperaturydelse, krybemodstand, styrke og metallurgisk struktur.
Titaniummetallegeringer af højeste kvalitet opnås gennem tredobbelt smeltning, eller i nogle tilfælde, smeltning med elektronstråler. Disse legeringer bruges i rumfartsapplikationer såsom motorer og flykroppe.
JetmotorerTitanium bruges i kritiske jetmotorroterende applikationer. I den nyeste teknologi jetmotorer forbedrer vifteblade i titanium med brede akkorder effektiviteten, mens de reducerer støj.
FuselagePå markedet for skrogstrukturer har innovative legeringer erstattet stål- og nikkellegeringer i landingsstel og nacelleapplikationer. Disse udskiftninger giver skrogproducenter mulighed for at reducere vægten og forbedre flyets effektivitet.
Stålplader og plader af flykvalitet er varmvalsede fra smedede plader. For at opnå kritisk pladefladehed anvendes vakuumkrybafladning. Superplastisk formning/diffusionssammenføjning har ført til en øget brug af titanlegeringsplader i nye flyskrogdesigns.
Kemisk bearbejdningMange kemiske bearbejdningsoperationer specificerer titanium for at øge udstyrets levetid. Det giver livscyklusomkostningsfordele i forhold til kobber, nikkel og rustfrit stål, samtidig med at det giver indledende omkostningsfordele i forhold til materialer som højnikkellegeringer, tantal og zirconium.
PetroleumInden for petroleumsefterforskning og -produktion gør titaniumrørets lette vægt og fleksibilitet det til et fremragende materiale til dybvandsproduktionsbeklædning. Derudover gør titaniums immunitet over for havvandskorrosion det til et valgfrit materiale til topside-vandhåndteringssystemer. Det bruges på eksisterende platforme i Nordsøen, med flere projekter i planlægningsfasen. Fordi titanium er praktisk talt ikke-ætsende i saltvand, er det også det foretrukne materiale til afsaltningsanlæg rundt om i verden.
Andre industrier
Titanium legeringerbruges i snesevis af andre industrielle applikationer, såsom røggasafsvovling til forureningskontrol, PTA-anlæg til polyesterproduktion, trykbeholdere, varmevekslere og hydrauliske autoklaver. Hver kvalitet er skræddersyet til specifikke driftsforhold, med vægt på styrke til forskellige tryk, legeringsindhold for forskellige ætsende midler og duktilitet til forskellige fremstillingskrav.
Nye applikationerAt forfølge, udvikle og understøtte nye anvendelser af titanium er en prioritet for titaniumindustrien. Dette inkluderer at hjælpe virksomheder, der udvikler nye anvendelser af titanium ved at levere en pålidelig forsyning af metal, avanceret metallurgisk design og ekspertise, og i nogle tilfælde kapitalstøtte.