آیا تیتانیوم مغناطیسی است؟

تیتانیوممغناطیسی نیست این به این دلیل است که تیتانیوم دارای ساختار بلوری بدون الکترون های جفت نشده است، که برای نشان دادن مغناطیس یک ماده ضروری است. این به این معنی است کهتیتانیومبا میدان های مغناطیسی برهمکنش ندارد و یک ماده دیامغناطیسی در نظر گرفته می شود. در مقابل، فلزات دیگری مانند آهن، کبالت و نیکل مغناطیسی هستند زیرا الکترون‌های جفت‌نشده‌ای دارند که باعث می‌شود جذب میدان‌های مغناطیسی شوند. هنگامی که این فلزات در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرند، مغناطیسی می شوند و تا زمانی که میدان از بین برود به همین صورت باقی می مانند.

خواص غیر مغناطیسی تیتانیوم

خواص غیر مغناطیسیتیتانیومآن را به فلزی ایده‌آل برای کاربردهای مختلف از جمله دستگاه‌های پزشکی، هوافضا و پردازش‌های شیمیایی تبدیل می‌کند. در این کاربردها، تیتانیوم اغلب انتخاب می‌شود، زیرا با میدان‌های مغناطیسی تداخلی ندارد و آن را به انتخابی مطمئن و مطمئن تبدیل می‌کند.

· دیامغناطیس

به طور معمول،تیتانیومساختار کریستالی بدون الکترون های جفت نشده دارد.
در حالی که تیتانیوم گاهی اوقات می تواند یک میدان مغناطیسی ضعیف ایجاد کند، معمولا ناچیز است.

· گشتاور مغناطیسی ضعیف

گشتاورهای مغناطیسی تیتانیوم بسیار ضعیف هستند. علاوه بر این، آنها دائمی نیستند و تیتانیوم را به یک ماده مغناطیسی تبدیل می کنند. علاوه بر این، حتی زمانی که تیتانیوم در یک میدان مغناطیسی قرار دارد، گشتاور مغناطیسی خالص آن بسیار کم است.

· توسط آهنربا جذب نمی شود

وقتی تیتانیوم را در میدان مغناطیسی قرار می دهید، توسط آهنربا جذب نمی شود. این معمولاً به دلیل کمبود عناصر یا عناصر فرومغناطیسی است.

چه چیزی تیتانیوم را غیر مغناطیسی می کند؟

این به این دلیل استتیتانیومالکترون جفت نشده و ساختار کریستالی ندارد. برای اینکه فلز خاصیت مغناطیسی از خود نشان دهد، باید دارای گشتاور مغناطیسی باشد. برای اینکه یک فلز مغناطیسی باشد، باید الکترون های جفت نشده داشته باشد که بتواند اسپین های خود را در حضور میدان مغناطیسی تراز کند. این خاصیت است که باعث می شود آهنرباها فلزات را جذب کنند (یعنی اگر فلزی مغناطیسی باشد).
پوسته های الکترونی بیرونیتیتانیومساختار اجازه می دهد تا الکترون ها جفت شوند، بنابراین مغناطیس ضعیفی از خود نشان می دهند.

عوامل موثر بر ماهیت غیر مغناطیسی تیتانیوم

دما
در دمای اتاق،تیتانیومغیر مغناطیسی در نظر گرفته می شود و حساسیت مغناطیسی آن در دماهای پایین تر افزایش می یابد.

خلوص
خلوص تیتانیوم بر ماهیت غیر مغناطیسی آن تأثیر می گذارد. این یکی از متغیرهایی است که می توانید برای تعیین خالص بودن تیتانیوم از آن استفاده کنید.
به عنوان مثال، تیتانیوم با ناخالصی هایی مانند مواد فرومغناطیسی مقداری مغناطیس از خود نشان می دهد. در این مورد، می توانید فرض کنید که تیتانیوم مغناطیسی است.

عناصر آلیاژی
هنگامی که عناصر آلیاژی به آن اضافه می شوندتیتانیوم، بر ماهیت غیر مغناطیسی آن تأثیر می گذارد. یعنی آلیاژ تیتانیوم با مواد فرومغناطیسی باعث می شود که ماده مغناطیسی از خود نشان دهد.

به طور خلاصه، در حالی که آلیاژهای تیتانیوم اگر حاوی مقادیر قابل توجهی آهن باشند ممکن است مقداری مغناطیس از خود نشان دهند، تیتانیوم خالص غیر مغناطیسی است و می تواند در کاربردهای مختلفی استفاده شود که با میدان های مغناطیسی تداخلی ندارند.

کاربردهای تیتانیوم

کاربردهای هوافضا
از زمان ظهور موتور جت، تیتانیوم در آلیاژهای جدید و تکنیک‌های تولید برای برآورده کردن استانداردهای دقیق‌تر برای عملکرد دمای بالا، مقاومت در برابر خزش، استحکام و ساختار متالورژیکی استفاده شده است.

با کیفیت ترین آلیاژهای فلز تیتانیوم از طریق ذوب سه گانه یا در برخی موارد ذوب بستر سرد پرتو الکترونی به دست می آید. این آلیاژها در کاربردهای هوافضا مانند موتورها و بدنه استفاده می شوند.

موتورهای جت
تیتانیوم در کاربردهای حیاتی چرخش موتور جت استفاده می شود. در موتورهای جت جدیدترین فن آوری، پره های فن تیتانیومی با وتر عریض کارایی را بهبود می بخشد و در عین حال نویز را کاهش می دهد.

بدنه
در بازار ساختار بدنه، آلیاژهای نوآورانه جایگزین فولاد و آلیاژهای نیکل در ارابه فرود و ناسل شده اند. این جایگزینی ها به سازندگان بدنه هواپیما اجازه می دهد تا وزن خود را کاهش داده و کارایی هواپیما را بهبود بخشند.

صفحات و ورق های فولادی با کیفیت هواپیما از دال های آهنگری نورد گرم می شوند. برای دستیابی به مسطح بودن صفحه بحرانی، از صاف کردن خزشی خلاء استفاده می شود. شکل‌دهی ابرپلاستیک/ اتصال انتشار منجر به افزایش استفاده از صفحات آلیاژ تیتانیوم در طراحی‌های جدید بدنه هواپیما شده است.

ماشینکاری شیمیایی
بسیاری از عملیات ماشینکاری شیمیایی تیتانیوم را برای افزایش عمر تجهیزات مشخص می کنند. مزایای هزینه چرخه عمر را نسبت به مس، نیکل و فولاد ضد زنگ ارائه می دهد، در حالی که مزایای هزینه اولیه را نسبت به موادی مانند آلیاژهای نیکل بالا، تانتالیم و زیرکونیوم ارائه می دهد.

نفت
در اکتشاف و تولید نفت، وزن سبک و انعطاف‌پذیری لوله تیتانیوم، آن را به یک ماده عالی برای پوشش تولید آب‌های عمیق تبدیل می‌کند. علاوه بر این، مصونیت تیتانیوم در برابر خوردگی آب دریا، آن را به یک ماده انتخابی برای سیستم های مدیریت آب در بالا تبدیل می کند. در سکوهای موجود در دریای شمال استفاده می شود و پروژه های بیشتری در مراحل برنامه ریزی قرار دارند. از آنجایی که تیتانیوم در آب نمک عملاً خورنده نیست، همچنین ماده انتخابی برای کارخانه های نمک زدایی در سراسر جهان است.

سایر صنایع
آلیاژهای تیتانیومدر ده ها کاربرد صنعتی دیگر مانند گوگرد زدایی از گازهای دودکش برای کنترل آلودگی، کارخانه های PTA برای تولید پلی استر، مخازن تحت فشار، مبدل های حرارتی و اتوکلاوهای هیدرولیک استفاده می شود. هر گرید برای شرایط عملیاتی خاص، با تاکید بر استحکام برای فشارهای مختلف، محتوای آلیاژ برای عوامل خورنده مختلف و شکل‌پذیری برای نیازهای مختلف تولید، طراحی شده است.

برنامه های کاربردی در حال ظهور
پیگیری، توسعه و حمایت از کاربردهای جدید تیتانیوم یک اولویت برای صنعت تیتانیوم است. این شامل کمک به شرکت هایی است که در حال توسعه کاربردهای جدید برای تیتانیوم با ارائه یک منبع قابل اعتماد فلز، طراحی و تخصص متالورژی پیشرفته و در برخی موارد پشتیبانی سرمایه هستند.