Sužinokite, kokie metalai yra magnetiniai ir kodėl

Kai kurie magnetiniai metalai yra kitokie nei kiti

Magnetai yra medžiagos, gaminančios magnetinius laukus, kurie pritraukia tam tikrus metalus. Kiekvienas magnetas turi šiaurę ir pietus. Priešingi poliai pritraukia, o kaip atramos poliai.

Nors dauguma magnetų yra pagaminti iš metalų ir metalų lydinių, mokslininkai sukūrė būdus sukurti magnetus iš sudėtinių medžiagų, tokių kaip magnetiniai polimerai.

Kas sukurs magnetizmą

Metalų magnetizmas susidaro dėl netolygaus elektronų pasiskirstymo tam tikrų metalo elementų atomų.

Neteisingas sukimasis ir judesiai, kuriuos sukelia šis netolygus elektronų pasiskirstymas, perkelia įkrovą atomo atgal į priekį ir atgal, sukuriant magnetinius dipoles.

Kai magnetiniai dipoliai lyginami, jie sukuria magnetinį domeną, lokalizuotą magnetinę zoną, kurios šiaurinis ir pietinis polius.

Be magnetizuotų medžiagų, magnetiniai domenai susiduria skirtingomis kryptimis, atmesdami vienas kitą. Kadangi magnetizuotose medžiagose dauguma šių sričių yra išlygintos, nukreiptos į tą pačią kryptį, kuri sukuria magnetinį lauką. Kuo didesnės domenų, kurios sulygina kartu, tuo stipresnė magnetinė jėga.

Magnetų tipai

• Nuolatiniai magnetai (taip pat žinomi kaip sunkieji magnetai) yra tie, kurie nuolat gamina magnetinį lauką. Šis magnetinis laukas yra feromagnetizmas ir yra stipriausia magnetizmo forma.
• Laikini magnetai (taip pat vadinami minkštais magnetais) yra magnetiniai tik tada, kai yra magnetinis laukas.
• Elektromagnetai reikalauja, kad elektros srovė bėgtų per savo ritės laidus, kad būtų sukurtas magnetinis laukas.

Magnetų kūrimas

Graikijos, Indijos ir Kinijos rašytojai dokumentavo pagrindines žinias apie magnetizmą daugiau nei prieš 2000 metų. Dauguma šio supratimo buvo grindžiami stebėjimu, kad lauke (natūraliai atsirandantis magnio geležies mineralas) poveikis geležiniui.

Ankstyvieji magnetizmo tyrimai vyko jau XVI amžiuje, tačiau šiuolaikinių stipriųjų magnetų kūrimas įvyko tik XX a.

Iki 1940 m. Nuolatiniai magnetai buvo naudojami tik pagrindinėse srityse, pavyzdžiui, kompasai ir elektriniai generatoriai, vadinami magnetais. Aliuminio-nikelio-kobalto (Alnico) magnetų kūrimas leido nuolatiniams magnetams pakeisti elektromagnetus varikliuose, generatoriuose ir garsiakalbiuose.

1970 m. Samariumo-kobalto (SmCo) magnetų kūrimas sukūrė magnetus, kurių magnetinis tankis buvo dvigubai didesnis nei bet kuris anksčiau prieinamas magnetas.

Iki devintojo dešimtmečio pradžios, tolesni retųjų žemių elementų magnetinių savybių tyrimai leido atrasti neodimio-geležies-boro (NdFeB) magnetus, o tai leido magnetinei energijai padvigubinti per SmCo magnetus.

Reti žemės magnetai dabar naudojami visose, nuo rankinių laikrodžių ir iPad, iki hibridinių transporto priemonių variklių ir vėjo turbinų generatorių.

Magnetizmas ir temperatūra

Metalai ir kitos medžiagos turi skirtingas magnetines fazes, priklausomai nuo aplinkos, kurioje jie yra, temperatūrai. Dėl to metalas gali turėti daugiau nei vieną magnetizmo formą.

Pavyzdžiui, geležis praranda savo magnetizmą, tampa paramagnetine, kai kaitinamas virš 1418 ° F (770 ° C). Temperatūra, kuria metalas praranda magnetinę jėgą, vadinama Curie temperatūra.

Geležis, kobaltas ir nikelis yra vieninteliai elementai, kurie - metalo pavidalu - turi Curie temperatūrą aukštesnę kambario temperatūrą.

Taigi visos magnetinės medžiagos turi turėti vieną iš šių elementų.

Dažni feromagnetiniai metalai ir jų kurei temperatura