Titanijnije magnetski. To je zato što titan ima kristalnu strukturu bez nesparenih elektrona, koji su neophodni da bi materijal pokazao magnetizam. Ovo znači da
titanijumne stupa u interakciju s magnetskim poljima i smatra se dijamagnetskim materijalom. Nasuprot tome, drugi metali poput željeza, kobalta i nikla su magnetski jer imaju nesparene elektrone, zbog čega ih privlače magnetska polja. Kada su ti metali podvrgnuti magnetskom polju, postaju magnetizirani i ostaju takvi dok se polje ne ukloni.
Nemagnetska svojstva titana
Nemagnetska svojstva
titanijumčine ga idealnim metalom za različite primjene, uključujući medicinske uređaje, zrakoplovstvo i kemijsku obradu. U tim se primjenama često bira titan jer ne ometa magnetska polja, što ga čini sigurnim i pouzdanim izborom.
· Dijamagnetizam
Tipično,
titanijumima kristalnu strukturu bez nesparenih elektrona.
Iako titan ponekad može stvoriti slabo magnetsko polje, ono je obično zanemarivo.
· Slab magnetski moment
Magnetski momenti titana su vrlo slabi. Nadalje, oni nisu trajni, što titan čini magnetskim materijalom. Nadalje, čak i kada je titan u magnetskom polju, njegov neto magnetski moment je prilično nizak.
· Ne može ga privući magnet
Kad titan stavite u magnetsko polje, magnet ga ne privlači. To je obično zbog nedostatka feromagnetskih elemenata ili elemenata.
Što čini titan nemagnetnim?
Ovo je zato što
titanijumnema nesparene elektrone i kristalnu strukturu. Da bi metal pokazao magnetizam, mora imati magnetski moment. Da bi metal bio magnetski, mora imati nesparene elektrone koji mogu poravnati svoje spinove u prisutnosti magnetskog polja. To je svojstvo zbog kojeg magneti privlače metale (tj. ako je metal magnetičan).
Vanjske elektronske ljuske od
titanijumstruktura omogućuje uparivanje elektrona, pokazujući tako slab magnetizam.
Čimbenici koji utječu na nemagnetsku prirodu titana
TemperaturaNa sobnoj temperaturi,
titanijumsmatra se nemagnetskim, a njegova magnetska osjetljivost raste pri nižim temperaturama.
ČistoćaČistoća titana utječe na njegovu nemagnetsku prirodu. Ovo je jedna varijabla koju možete koristiti da odredite je li titan čist.
Na primjer, titan s nečistoćama kao što su feromagnetske tvari pokazat će određeni magnetizam. U ovom slučaju možete pretpostaviti da je titan magnetičan.
Legirajući elementiKada se dodaju legirajući elementi
titanijum, to utječe na njegovu nemagnetsku prirodu. To jest, legiranje titana s feromagnetskim tvarima uzrokovat će da materijal pokaže magnetizam.
Ukratko, dok legure titana mogu pokazivati određeni magnetizam ako sadrže značajne količine željeza, čisti titan je nemagnetičan i može se koristiti u različitim primjenama koje ne ometaju magnetska polja.
Primjene titana
Primjene u zrakoplovstvuOd pojave mlaznog motora, titan se koristi u novim legurama i proizvodnim tehnikama kako bi se zadovoljili stroži standardi za performanse pri visokim temperaturama, otpornost na puzanje, čvrstoću i metaluršku strukturu.
Najkvalitetnije metalne legure titana dobivaju se trostrukim taljenjem ili u nekim slučajevima taljenjem u hladnom sloju elektronskog snopa. Ove se legure koriste u zrakoplovnim aplikacijama kao što su motori i trupovi.
Mlazni motoriTitan se koristi u kritičnim aplikacijama rotirajućih mlaznih motora. U mlaznim motorima najnovije tehnologije, široke lopatice ventilatora od titana poboljšavaju učinkovitost uz smanjenje buke.
Trup trupaNa tržištu konstrukcija trupa, inovativne legure zamijenile su legure čelika i nikla u primjenama stajnog trapa i gondola. Ove zamjene omogućuju proizvođačima konstrukcije zrakoplova da smanje težinu i poboljšaju učinkovitost zrakoplova.
Čelične ploče i limovi zrakoplovne kvalitete toplo su valjani od kovanih ploča. Da bi se postigla kritična ravnost ploče, koristi se ravnanje puzanjem pod vakuumom. Superplastično oblikovanje/difuzijsko spajanje dovelo je do povećane upotrebe ploča od legure titana u novim konstrukcijama zrakoplova.
Kemijska obradaMnoge operacije kemijske strojne obrade određuju titan za produljenje vijeka trajanja opreme. Nudi prednosti tijekom životnog ciklusa u odnosu na bakar, nikal i nehrđajući čelik, dok nudi početne prednosti u odnosu na materijale kao što su legure s visokim udjelom nikla, tantal i cirkonij.
NaftaU istraživanju i proizvodnji nafte, mala težina i fleksibilnost titanskih cijevi čine ih izvrsnim materijalom za dubokovodno proizvodno kućište. Osim toga, otpornost titana na koroziju u morskoj vodi čini ga materijalom izbora za gornje sustave upravljanja vodom. Koristi se na postojećim platformama u Sjevernom moru, s više projekata u fazi planiranja. Budući da titan praktički nije korozivan u slanoj vodi, također je materijal izbora za postrojenja za desalinizaciju diljem svijeta.
Ostale industrije
Legure titanakoriste se u desecima drugih industrijskih primjena, kao što je odsumporavanje dimnih plinova za kontrolu onečišćenja, PTA postrojenja za proizvodnju poliestera, tlačne posude, izmjenjivači topline i hidraulički autoklavi. Svaki je stupanj prilagođen specifičnim radnim uvjetima, s naglaskom na čvrstoću za različite pritiske, sadržaj legure za različite korozivne agense i rastezljivost za različite zahtjeve proizvodnje.
Prijave u nastajanjuTraženje, razvoj i podržavanje novih upotreba titana prioritet je za industriju titana. To uključuje pomoć tvrtkama koje razvijaju nove namjene titana osiguravanjem pouzdane opskrbe metalom, naprednim metalurškim dizajnom i stručnošću, au nekim slučajevima i kapitalnom potporom.