チタンは磁性を持っていますか?

チタン磁性はありません。これはチタンが磁性を示すために必要な不対電子を持たない結晶構造をしているためです。これはつまり、チタン磁場と相互作用しないため、反磁性材料とみなされます。対照的に、鉄、コバルト、ニッケルなどの他の金属は不対電子を持っているため磁性があり、磁場に引き寄せられます。これらの金属は磁場にさらされると磁化され、磁場が取り除かれるまで磁化されたままになります。

チタンの非磁性

の非磁性特性チタン医療機器、航空宇宙、化学処理などのさまざまな用途に理想的な金属です。これらの用途では、磁場に干渉しないチタンが多くの場合選ばれ、安全で信頼性の高い選択肢となります。

・反磁性

通常、チタン不対電子を持たない結晶構造を持っています。
チタンは時々弱い磁場を発生させることがありますが、通常は無視できる程度です。

・弱い磁気モーメント

チタンの磁気モーメントは非常に弱いです。さらに、チタンは永久的なものではないため、磁性材料となります。さらに、チタンが磁場にあるときでも、その正味磁気モーメントは非常に低くなります。

・磁石に吸着されない

チタンを磁場の中に置くと、チタンは磁石に引き付けられません。これは通常、強磁性元素が欠如していることが原因です。

チタンが非磁性になるのはなぜですか?

これは、チタン不対電子がなく、結晶構造もありません。金属が磁性を示すには、磁気モーメントがなければなりません。金属が磁性を持つためには、磁場の存在下でスピンを揃えることができる不対電子が必要です。磁石が金属を引き付けるのはこの性質です (つまり、金属が磁性を持っている場合)。
外側の電子殻は、チタンこの構造により電子が対になり、弱い磁性を示します。

チタンの非磁性の性質に影響を与える要因

温度
室温では、チタンは非磁性であると考えられており、低温では磁化率が増加します。

純度
チタンの純度は、その非磁性の性質に影響します。これは、チタンが純粋かどうかを判断するために使用できる 1 つの変数です。
たとえば、チタンに強磁性体などの不純物が含まれていると、ある程度の磁性を示します。この場合、チタンは磁性を持っていると考えることができます。

元素の合金化
合金元素が添加されると、チタン、非磁性の性質に影響します。つまり、チタンに強磁性体を合金化すると磁性を発現することになります。

要約すると、チタン合金は大量の鉄を含む場合、ある程度の磁性を示す可能性がありますが、純チタンは非磁性であり、磁場に干渉しないさまざまな用途に使用できます。

チタンの用途

航空宇宙用途
ジェット エンジンの出現以来、高温性能、耐クリープ性、強度、冶金構造に関するより厳しい基準を満たすために、チタンは新しい合金や製造技術に使用されてきました。

最高品質のチタン金属合金は、3 回の溶解、場合によっては電子ビームによるコールド ベッド溶解によって得られます。これらの合金は、エンジンや胴体などの航空宇宙用途に使用されます。

ジェットエンジン
チタンは重要なジェット エンジン回転用途に使用されます。最新技術のジェット エンジンでは、ワイド コード チタン ファン ブレードが騒音を低減しながら効率を向上させます。

機体
胴体構造市場では、着陸装置やナセルの用途において、革新的な合金が鋼鉄やニッケル合金に取って代わりました。これらの代替品により、機体メーカーは重量を軽減し、航空機の効率を向上させることができます。

航空機品質の鋼板およびシートは、鍛造スラブから熱間圧延されます。重要なプレートの平坦度を達成するには、真空クリープ平坦化が使用されます。超塑性成形/拡散接合により、新しい機体設計におけるチタン合金プレートの使用が増加しています。

化学機械加工
多くの化学加工作業では、装置の寿命を延ばすためにチタンが指定されています。銅、ニッケル、ステンレス鋼よりもライフサイクルコストで有利であると同時に、高ニッケル合金、タンタル、ジルコニウムなどの材料よりも初期コストで有利です。

石油
石油の探査と生産において、チタンチューブは軽量で柔軟性があるため、深海の生産ケーシングに優れた素材となっています。さらに、チタンは海水腐食に対する耐性があるため、表面の水管理システムに最適な材料となっています。北海の既存のプラットフォームで使用されており、さらに多くのプロジェクトが計画段階にあります。チタンは塩水中で実質的に腐食しないため、世界中の淡水化プラントで選ばれる材料でもあります。

その他の産業
チタン合金汚染防止のための排煙脱硫、ポリエステル生産のための PTA プラント、圧力容器、熱交換器、油圧オートクレーブなど、他の数十の産業用途で使用されています。各グレードは特定の動作条件に合わせて調整されており、さまざまな圧力に対する強度、さまざまな腐食剤に対する合金含有量、さまざまな製造要件に応じた延性を重視しています。

新たなアプリケーション
チタンの新たな用途の追求、開発、サポートはチタン業界の優先事項です。これには、金属の信頼できる供給、高度な冶金設計と専門知識、場合によっては資本支援を提供することによって、チタンの新たな用途を開発している企業を支援することが含まれます。