Titaniumis niet magnetisch. Dit komt omdat titanium een kristalstructuur heeft zonder ongepaarde elektronen, die nodig zijn om een materiaal magnetisme te laten vertonen. Dit betekent dat
titaniumheeft geen interactie met magnetische velden en wordt beschouwd als een diamagnetisch materiaal. Andere metalen zoals ijzer, kobalt en nikkel zijn daarentegen magnetisch omdat ze ongepaarde elektronen hebben, waardoor ze worden aangetrokken door magnetische velden. Wanneer deze metalen worden blootgesteld aan een magnetisch veld, worden ze gemagnetiseerd en blijven dat zo totdat het veld wordt verwijderd.
Niet-magnetische eigenschappen van titanium
De niet-magnetische eigenschappen van
titaniummaken het een ideaal metaal voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder medische apparatuur, ruimtevaart en chemische verwerking. Bij deze toepassingen wordt vaak gekozen voor titanium omdat het geen magnetische velden verstoort, waardoor het een veilige en betrouwbare keuze is.
· Diamagnetisme
Typisch,
titaniumheeft een kristalstructuur zonder ongepaarde elektronen.
Hoewel titanium soms een zwak magnetisch veld kan genereren, is dit meestal verwaarloosbaar.
· Zwak magnetisch moment
De magnetische momenten van titanium zijn erg zwak. Bovendien zijn ze niet permanent, waardoor titanium een magnetisch materiaal is. Bovendien is het netto magnetische moment, zelfs als titanium zich in een magnetisch veld bevindt, vrij laag.
· Kan niet worden aangetrokken door een magneet
Wanneer je titanium in een magnetisch veld plaatst, wordt het niet door de magneet aangetrokken. Dit komt meestal door het ontbreken van ferromagnetische elementen of elementen.
Wat maakt titanium niet-magnetisch?
Dit komt omdat
titaniumheeft geen ongepaarde elektronen en een kristalstructuur. Wil een metaal magnetisme vertonen, dan moet het een magnetisch moment hebben. Wil een metaal magnetisch zijn, dan moet het ongepaarde elektronen hebben die hun spins kunnen uitlijnen in de aanwezigheid van een magnetisch veld. Het is deze eigenschap die ervoor zorgt dat magneten metalen aantrekken (dat wil zeggen als een metaal magnetisch is).
De buitenste elektronenschillen van de
titaniumstructuur zorgt ervoor dat de elektronen zich kunnen paren, waardoor ze zwak magnetisme vertonen.
Factoren die de niet-magnetische aard van titanium beïnvloeden
TemperatuurBij kamertemperatuur,
titaniumwordt als niet-magnetisch beschouwd en de magnetische gevoeligheid ervan neemt toe bij lagere temperaturen.
ZuiverheidDe zuiverheid van titanium beïnvloedt de niet-magnetische aard ervan. Dit is een variabele die u kunt gebruiken om te bepalen of titanium puur is.
Titanium met onzuiverheden zoals ferromagnetische stoffen zal bijvoorbeeld enig magnetisme vertonen. In dit geval kun je ervan uitgaan dat titanium magnetisch is.
LegeringselementenWanneer legeringselementen worden toegevoegd
titanium, het beïnvloedt de niet-magnetische aard ervan. Dat wil zeggen dat het legeren van titanium met ferromagnetische stoffen ervoor zal zorgen dat het materiaal magnetisme vertoont.
Samenvattend: hoewel titaniumlegeringen enig magnetisme kunnen vertonen als ze aanzienlijke hoeveelheden ijzer bevatten, is puur titanium niet-magnetisch en kan het worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen die geen magnetische velden verstoren.
Titanium-toepassingen
Lucht- en ruimtevaarttoepassingenSinds de komst van de straalmotor wordt titanium gebruikt in nieuwe legeringen en productietechnieken om te voldoen aan strengere normen voor prestaties bij hoge temperaturen, kruipweerstand, sterkte en metallurgische structuur.
Titaniummetaallegeringen van de hoogste kwaliteit worden verkregen door drievoudig smelten, of in sommige gevallen door elektronenstraal-koudbedsmelten. Deze legeringen worden gebruikt in lucht- en ruimtevaarttoepassingen zoals motoren en rompen.
StraalmotorenTitanium wordt gebruikt in kritische roterende toepassingen van straalmotoren. In straalmotoren met de nieuwste technologie verbeteren titanium ventilatorbladen met brede koorden de efficiëntie en verminderen ze het geluid.
RompOp de markt voor rompconstructies hebben innovatieve legeringen de plaats ingenomen van staal- en nikkellegeringen in toepassingen voor landingsgestellen en gondels. Dankzij deze vervangingen kunnen fabrikanten van casco's het gewicht verminderen en de efficiëntie van vliegtuigen verbeteren.
Stalen platen en platen van vliegtuigkwaliteit worden warmgewalst uit gesmede platen. Om een kritische vlakheid van de plaat te bereiken, wordt vacuümkruippletten gebruikt. Superplastisch vormen/diffusieverbinding heeft geleid tot een toenemend gebruik van platen van titaniumlegering in nieuwe casco-ontwerpen.
Chemische bewerkingBij veel chemische bewerkingen wordt titanium voorgeschreven om de levensduur van de apparatuur te verlengen. Het biedt voordelen over de levenscycluskosten ten opzichte van koper, nikkel en roestvrij staal, terwijl het initiële kostenvoordelen biedt ten opzichte van materialen zoals legeringen met een hoog nikkelgehalte, tantaal en zirkonium.
AardolieBij de exploratie en productie van aardolie maken het lichte gewicht en de flexibiliteit van titaniumbuizen het tot een uitstekend materiaal voor de productie van behuizingen in diep water. Bovendien maakt de immuniteit van titanium tegen zeewatercorrosie het tot een materiaal bij uitstek voor waterbeheersystemen aan de bovenzijde. Het wordt gebruikt op bestaande platforms in de Noordzee, terwijl er nog meer projecten in de planningsfase zitten. Omdat titanium vrijwel niet corrosief is in zout water, is het ook het materiaal bij uitstek voor ontziltingsinstallaties over de hele wereld.
Andere industrieën
Titanium legeringenworden gebruikt in tientallen andere industriële toepassingen, zoals rookgasontzwaveling voor de bestrijding van vervuiling, PTA-installaties voor de productie van polyester, drukvaten, warmtewisselaars en hydraulische autoclaven. Elke kwaliteit is op maat gemaakt voor specifieke bedrijfsomstandigheden, waarbij de nadruk wordt gelegd op sterkte voor verschillende drukken, legeringsgehalte voor verschillende corrosieve stoffen en ductiliteit voor verschillende productievereisten.
Opkomende toepassingenHet nastreven, ontwikkelen en ondersteunen van nieuwe toepassingen voor titanium is een prioriteit voor de titaniumindustrie. Dit omvat het assisteren van bedrijven die nieuwe toepassingen voor titanium ontwikkelen door te voorzien in een betrouwbare levering van metaal, geavanceerd metallurgisch ontwerp en expertise, en in sommige gevallen kapitaalsteun.