Кобальт магнитится или нет: Кобальт магнитные свойства — Справочник химика 21

Содержание

Кобальт магнитные свойства — Справочник химика 21

    Электронное строение атомов (и ионов) элементов триады железа таково, что оно обусловливает ярко выраженные магнитные свойства как простых соединений (металлы), так и большинства сложных соединений. Действительно, число неспаренных электронов в невозбужденных атомах Ре, Со, N1 велико. Для железа оно равно четырем, для кобальта — трем, для никеля — двум. Недостроенный З -подуровень и неспаренные электроны у Ре, Со, N1 являются причиной и другого, [c.114]
    Металлы — железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий и некоторые из их сплавов и соединений являются ферромагнитными при температуре ниже критической для каждого соединения. Причина ферромагнетизма до объяснения ее квантовой механикой была неизвестна. Вопрос заключается в том, почему электроны на неполностью заполненных оболочках выстраиваются в направлении приложенного поля и почему они сохраняют эту ориентацию даже после снятия магнитного поля Объясняется это тем, что низшим энергетическим состоянием для некоторых твердых тел является состояние, в котором спины электронов параллельны, а не антипараллельны, как, например, для двух электронов в молекуле водорода.
Ферромагнетизм возможен только при определенных межатомных расстояниях и определенных радиусах -орбиталей, поэтому он наблюдается лишь для некоторых элементов. Ферромагнитные вещества проявляют гистерезис в магнитных свойствах. Это означает, что магнитный момент зависит от магнитной предыстории образца кривые зависимости магнитного момента от напряженности магнитного поля различны для случаев, когда магнитное поле увеличивается или уменьшается. [c.497]

    По магнитным свойствам различают диамагнитные металлы (выталкиваемые из магнитного поля) и парамагнитные (втягиваемые магнитным полем). Диамагнитны медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть, цирконий. Парамагнитными считают скандий, иттрий, лантан, титан, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, марганец, рений, рутений, радий, палладий, осмий, иридий, платину. Железо, кобальт и никель обладают ферромагнетизмом, т. е. особенно высокой магнитной восприимчивостью. 

[c.257]

    Сплав палладий — кобальт нашел широкое применение для покрытия контактов и придания изделиям специальных магнитных свойств. Катодное восстановление покрытия ведут из электролита (в г/л)  [c.158]

    МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ [c.131]

    Кобальт и никель входят как легирующие металлы в стали на ос нове железа, придавая им особые свойства (нержавеющие, инструментальные, с особыми магнитными свойствами). Большое количества кобальта расходуют в производстве сверхтвердых материалов на базе карбидов вольфрама и титана (ВК8, ТК6 и т. д.). Никель с медьк> образует ряд сплавов, обладающих ценными свойствами констан-тан (45% N1) и никелин — материал для электропроводов, нейзильбер — неокисляющиеся сплавы, содержащие N1, Си и 2п. Никель-также входит в состав алюминиевых сплавов и т. д. Большое количество никеля идет на процессы никелирования. 

[c.140]


    Магнитные свойства. По отношению к магнитному полю все металлы делятся на три группы диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. К диамагнитным веществам (обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление силовым его линиям) относятся часть элементов I (Си, Ag, Ли), П группы (Ве, Zn, Сс1, Hg), П1 (Са, 1п, Т1) и IV группы (Се, Зп, РЬ) периодической системы. Металлы щелочных, щелочноземельных элементов, а также большинства -элементов хорошо проводят силовые линии магнитного поля, обладают положительной магнитной восприимчивостью. Они являются парамагнитными веществами и намагничиваются параллельно силовым линиям внешнего магнитного поля. Очень высокой магнитной восприимчивостью обладают Ге, Со, N1, Ос1, Ву. Они являются ферромагнетиками. Ферромагнетики характеризуются температурой, выше которой ферромагнитные свойства металла переходят в парамагнитные. Эта температура называется температурой Кюри. Для железа, кобальта и никеля эта температура составляет 768, 1075 и 362 °С, соответственно. 
[c.324]

    Высоким постоянством (г а в слабых полях обладают некоторые сплавы системы железо — никель — кобальт, получившие название перминвары. Содержание основных элементов в перминваре может варьироваться в широких пределах, но обычно он содержит 30% Ре, 45% N1 и 25% Со (перминвар 45—25). Данные по магнитным свойствам сплавов типа перминвар приведены на рис. 28.90 — 28.94 и в табл. 28.36. (См. также ГОСТ 10994—74). 

[c.555]

    Сплавы никель-кобальт обладают высокой химической стойкостью. Они устойчивы к коррозии, имеют декоративный внешний вид, обладают повышенной твердостью и сопротивлением износу. Эти сп.чавы применяются для магнитной записи звука вследствие специфических магнитных свойств. [c.115]

    Кобальт Магнитные свойства, твердость, самозакаливание. [c.352]

    Кобальт в двухвалентном состоянии o +( ) также образует два типа комплексов, различающихся по магнитным свойствам. В низкоспиновом комплексе Со(Ы02)б один неспаренный электрон, а в высокоспиновом Со (НаО) » три неспаренных электрона. Магнитные свойства ионов комплексообразователей, имеющих на -подуровне по 8 и 9 электронов, не зависят от силы поля лигандов. Таковы ионы [c.245]

    Кобальт — твердый, тягучий, похожий на железо блестящий металл. Как и железо, он обладает магнитными свойствами. Вода и воздух на него не действуют. В разбавленных кислотах кобальт растворяется значительно труднее, чем железо. 

[c.528]

    Физические свойства. Железо, кобальт и никель характеризуются наличием ряда полиморфных видоизменений. Полиморфные превращения железа, отчасти кобальта и никеля, имеют очень большое значение в машиностроении, так как они обусловливают структуру и свойства сплавов. Полиморфные превращения железа а-Ре при 768 С теряет свои магнитные свойства ( -превращение), при 910°С переходит в у-Ре при 140РС переходит вб-Ре и при 1539 С плавится. [c.126]

    Не все эти пленки используются в гальванопластнке в равной степени. Наиболее широко применяются пленки серебра. Пленки меди рекомендуется наносить на пластмассы. Остальными пленками пользуются в тех случаях, когда к проводящему слою предъявляют дополнительные требования. Например, проводящий слой из платины наносят тогда, когда требуются пленки металла высокой чистоты, электропроводности и стойкости к агрессивным воздействиям, проводящий слой из никеля или кобальта, когда необходимо, чтобы пленки металла обладали магнитными свойствами и т. д. Нн>) е описаны способы получения плеиок отдвотьных металлов и их соединений. 

[c.45]

    Ферромагнитными называются вещества, способные сильно намагничиваться даже в слабых магнитных полях. К ним относятся железо, никель, кобальт, некоторые сплавы. Ферромагнетизмом называют совокупность магнитных свойств, характерных для этих веществ. [c.153]

    Чистый кобальт похож на железо блестящий, вязкий металл плотностью 8,84 г/см , тугоплавок, обладает магнитными свойствами, устойчив к действию воды и воздуха. Кобальт менее активен, чем железо, труднее растворяется в разбавленных кислотах. [c.429]

    Материалы теряют ферромагнитные свойства, если энергия теплового движения превышает значение обменной энергии. Это происходит при температуре, которую называют точкой Кюри. Чем больше обменная энергия, характеризуемая обменным интегралом, тем должна быть выше точка Кюри. Точка Кюри для железа равна 753 °С, для кобальта -1127 °С, для никеля — 358 °С, для гадолиния — 16 °С. При снижении значений этого параметра магнитные свойства материалов восстанавливаются. 

[c.242]

    Магнитные свойства металлов железа, кобальта, никеля (а также их сплавов), находящихся в высокодисперсном состоянии, определяются формой и размерами частиц [1]. Такие же результаты были получены при исследовании размеров и формы частиц высокодисперсного кобальта 12] и его сплавов с железом [3]. [c.110]

    Начиная с 20-х годов нашего столетия, кобальт стал одним из важнейших легирующих металлов, используемых в производстве инструментальных сталей, термических сплавов, сплавов с особыми магнитными свойствами, на что расходуется 11% всего выпускаемого кобальта. Значительную роль кобальт играет как катализатор в органическом синтезе, в производстве эмалей и красок в медицине изотоп °Со применяют в кобальтовых пушках. 

[c.413]


    Среди комплексных соединений, также применяемых в качестве катализаторов, лишь те парамагнитны, которые содержат атомы с неполностью занятыми подгруппами (п = Зд, 4д, или 63 соответственно). Из сравнения [266] магнитных свойств комплексных соединений хрома, железа, кобальта, никеля и меди со свойствами их ионов видно, что аммиачные комплексы хрома, никеля и меди почти так же сильно магнитны, как ионы Сг , N1 и Си , между тем как аммиачные комплексы кобальта и цианид железа не магнитны. Они имеют магнетизм часто типа насыщенных соединений ванадия, хрома, марганца и ниобия. [c.81]

    Свойства. Металлический кобальт, серовато-стального цвета, по внешнему виду сходен с железо.м, но тверже его и никеля. В тонко раздробленном состоянии он легко окисляется во влажном воздухе. При температуре белого каления о сгорает в С03О4. Магнитные свойства, которыми он обладает, теряются при те.мпературе выше П5°. Из сплавов кобальта назовем стеллит, сталь, содержащую кобальт и хром, отличающуюся весьма большой твердостью и противокоррозийными свойствами карбалой, сплав карбида, вольфра.ма с кобальтом, также отличается своей очень большой твердостью магнитную сталь, содержащую S5% кобальта. Окись кобальта служит для окраски стекла и эмали в синий цвет. 

[c.265]

    Магнитные свойства веществ. Все вещества делятся на парамагнитные и диамагнитные. Вещество называется парамагнитным, если его атомы (или молекулы) обладают магнитным моментом, и диамагнитным, если его атомы не обладают постоянным магнитным моментом. Немногие твердые тела, например, железо, кобальт, никель обладают способностью намагничиваться в определенных условиях и оставаться намагниченными после устранения внешнего магнитного поля. Такие вещества называются ферромагнетиками. [c.114]

    Данные электронной микроскопии согласуются с измерениями магнитных свойств высокодисперсных тройных сплавов железо — кобальт — никель в тех случаях, где представлены на снимках мелкие частицы сплава, измеренные основные магнитные характеристики довольно высоки, а там, где получены крупные частицы, магнитные свойства резко падают. Так, при наличии концентраций электролита 50 и 500 г/л магнитные свойства порошков следующие для первого случая коэрцитивная сила порошков Н = 700—780 э, для второго Не = 300—350 э- При наличии pH электролита равном 1,5, коэрцитивная сила образующихся частиц при электролизе равна 

[c.112]

    На рис. 21 сопоставляются величины магнитных моментов, доли восстанавливаемого кобальта и активного комплекса как функции температуры прокаливания катализатора. Ход кривых рис. 21 интерпретируется так, что при более низких температурах кобальт образует СоО и С0А12О4. С ростом температуры концентрация тетраэдрического Со растет за счет СоО, вследствие чего магнитный момент падает. При температуре выше 650 °С начинает образовываться С0М0О4, конкурируя с СоА1204, и магнитный момент возрастает. Экстремальное изменение магнитных свойств отмечено и в работе Концентрация активного комплекса зависит от начального атомарного отношения кобальта и молибдена, давая максимум при отношении Со Мо, равном 0,3—0,4 нри температуре прокаливания 538 °С [c.299]

    Большинство физическрк свойств, в том числе и магнитные свойства, неодинаковы в различных направлениях 1фисталла. Железо легче всего намагничивается в направлении ребра куба, никель — в направлении диагонали iQ a и кобальт — вдоль оси симметрии. [c.27]

    Как и железо, обладает магнитными свойствами и только при 1121° С переходит в немагнитную модификацию. Кобальт поглощает значительные количества водорода — до нескольких сот объемов тем больше, чем мельче он раздроблен. Особенно много водорода поглощает коллоидальный кобальт возможно, что при этом образуется С0Н2. [c.369]

    Металлополимеры сплавов железа с кобальтом имеют меньшую коэрцитивную силу, чем металлополимеры железа и кобальта. Магнитные и электропроводящие свойства металлополимеров железа и кобальта можно изменять в широких пределах, меняя количественные соотношения металла и бариевой соли сини. [c.84]

    В связи с повышенными требованиями современной техники к материалам различных приборов и механизмов возникли новые требования в отношении свойств покрытий, в частности магнитных свойств Эти требования в какой то степени могут быть удовлетворены с помощью нанесения покрытий химическим способом из растворов, содержащих кобальт Особое значение для звукозаписи и запоминающих устройств ЭВМ имеют тонкие магнитные пленки, которые получаются пзтем осаждения Со—Ме на металлических и каталитически неактивных материалах  [c.53]

    Кобальт в состоянии o +(ti ) образует два типа комплексов, различающихся по магнитным свойствам. В низкоспииовом комплексе [Со(Ы02)б] имеется один неспаренный электрон, а в высокоспиновом [Со(Н20)е] — три неспаренных электрона. Парамагнетизм Со в окружении молекул воды сильнее более чем в два раза (3,87 и 1,73 л). [c.206]

    Показано, что для свободного иона и иона, связанного в комплекс эта величина не всегда одинакова. Изменения магнитных свойств указывают на природу связи между ионом и лигандами. Из магнитного момента иона кобальта.(П1), например, следует, что четЫре из шести -электронов неснарены. Этот факт, а также отсутствие электронов на 4х- и 4/)-подуровнях можно изобразить схемой  [c.192]

    Кобальт более устойчив к действию воды, воздуха и кислот, чем железо. Обладает магнитными свойствами. В компактном виде заметно не реагирует даже с типичными неметаллами — кислородом, серой и галогенами, но проявляет значительную химическую активность и измельченном состоянии при нагревании. С азотом кобальт непосредственно не соединяется. С серой, хлором и бромом кобальт взаимодействует только в присутствии влаги и при нагревании, образуя соответственно сульфид oS, хлорид 0 I2 и бромид СоВгг. При сильном нагревании он реагирует с фосфором и углеродом с образованием фосфида и карбида. Однако карбид кобальта СозС неустойчив и при охлаждении разлагается. [c.488]

    Включение бора в решетку кобальта вызывает резкое уменьшение величин максимальной и остаточной магнитной индукции кобальта Наблюдается также изменение магнитных свойств Со — В покрытия в результате нагревания поскольку фазы СозВ и Со В характеризуются низкими значениями ферромагнитных характеристик, после отжига наблюдается значительное возрастание коэрцитивной силы Со — В покрытий от 640 до 1280 А/м [c.63]

    В последнее время для этих же целей, а также извлечения топливных нефтеотходов из сточных вод внедряются так называемые магнитные жидкости — устойчивые коллоиды, обладающие магнитными свойствами. Их получают на основе воды, углеводородов, в том числе фторированных, минеральных масел, кремнийорганических жидкостей, ПАВ, различных магнетиков (железо, магнетит, кобальт) и др. Магнитные гкидкости распыляют на поверхности загрязненной воды, образующуюся смесь собирают с помощью плавающих магнитных устройств. [c.241]

    Самую большую группу соединений с известными структурами образуют соединения типа МО (ОН), где М — алюминий, скандий, иттрий, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, галлий и индий. Ряд соединений МО (ОН), так же как гидроксиды трехвалентных металлов и оксиды М2О3 алюминия и железа, имеют а- и у-модификации. Так называемый p-FeO(OH), строго говоря, не является гидроксид-оксидом он имеет структуру а-МпОг и устойчив только в присутствии определенных ионов, таких, как С1 , внедренных в пустоты каркаса [3J. Темно-коричневый б-FeO (ОН), обладающий ярко выраженными магнитными свойствами, получают быстрым окислением Ре (ОН) 2 в растворе NaOH он имеет очень простую структуру, в основе которой лежит гексагональная плотнейшая упаковка О (ОН), а ионы РеЗ+ заселяют определенные пустоты. Результаты исследования магнитных свойств лучше согласуются со статистическим распределением ионов металла по всем октаэдрическим позициям, чем с частичной заселенностью некоторых тетраэдрических позиций, как предполагали ранее [4]. Структура Е-РеО(ОН) рассматривается ниже. [c.366]

    А еще у него максимальное по сравнению со всеми другими лантаноидами удельное электрическое сопротивление — примерно вдвое больше, чем у его аналогов. И удельная теплоемкость гадолиния иа 20% (при 25° С) превышает удельную теплоемкость лантана и церия. Наконец, магнитные свойства ставят элемент Д 64 в один ряд с железом, кобальтом и никелем. В обычных условиях, когда лантан и другие лантаноиды парамагнитны, гадолиний — ферромагнетик, причем даже более сильный, чем никель и кобальт. Но железо и кобальт сохраняют ферромагнитность и при температуре порядка 1000 К, никель — 631 К. Гадолиний же теряет это свойство, будучи нагрет всего до 290 К (17° С). [c.146]


Применение кобальта при производстве постоянных магнитов. Статья

ПРОДУКЦИЯ


 

Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

 

8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

(800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
e-mail: [email protected]

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

В статье рассматривается применение кобальта для производства постоянных магнитов. Приведено описание магнитных свойств кобальта, примеры конкретных сплавов, рассмотрены их достоинства и недостатки.

Что такое постоянный магнит

Постоянный магнит – это искусственное изделие из магнитотвердого материала, обладающее высокой интенсивностью магнитной энергии и длительным периодом размагничивания. Современные постоянные магниты изготавливают методом классического литья или по технологии порошковой металлургии путем штамповки или прессования (с последующим спеканием) мелкодисперсионных порошков различных сплавов и металлов, обладающих большим магнитным насыщением. Мощность и физические характеристики магнита определяются химическим составом, кристаллической структурой и пропорциями его компонентов. Произведенные по технологии прессования порошков постоянные магниты могут быть выполнены практически в любой геометрической форме (диск, цилиндр, куб, призма, кольцо и т.п.) и иметь различное направление магнитного поля.

Ферромагнетики и их особенности

Для изготовления постоянных магнитов используют металлы с выраженной ферромагнитной структурой — ферромагнетики. При сплавлении ферромагнетиков происходит взаимная переориентация атомов их кристаллических решеток, вследствие чего магнитная восприимчивость сплава многократно увеличивается, он приобретает способность намагничиваться до насыщения даже при малых внешних магнитных полях и длительное время сохранять высокие магнитные свойства. К ферромагнетикам относятся железо, никель, кобальт, а также некоторые из их сплавов и соединений с неферромагнитными материалами.

Рисунок 1. Схема магнита.

Историческая справка о кобальте

Неметаллические соединения кобальта были известны в Египте и Китае более тысячи лет назад. Добавляя в жидкий раствор пигменты кобальта, в Северной Месопотамии делали голубое покрытие для керамических плиток, а в Поднебесной – подглазуровочный слой для знаменитого китайского фарфора. Впервые полученный в 1735 г. шведским химиком Брандтом металлический кобальт вплоть до начала ХХ века практически не использовали в металлургии из-за неудачных экспериментов создать сплав с железом. Сегодня кобальт является важным компонентом жаростойких и инструментальных сталей, а еще он стал одним из наиболее востребованных металлов для изготовления постоянных магнитов.

Магнитные свойства кобальта

Кобальтовые стали и сплавы – это на текущий момент лучшие материалы для постоянных магнитов, на изготовление которых идет более 20% всего добываемого кобальта. Металлический кобальт обладает большой индукцией насыщения, которая выражается в его уникальной способности при однократном намагничивании приобретать магнитную силу, многократно превосходящую мощность внешнего поля. Еще одно важное свойство кобальта – он обладает большой величиной коэрцитивной силы (Hc), препятствующей размагничиванию и перемагничиванию материала.

Слово «коэрцитивный» происходит от латинского «coercitio», которое переводится как удерживание, поэтому данную характеристику можно описать как сохранение (удерживание) магнитной энергии. Магнитная хромистокобальтовая сталь ЕХ5К5, содержащая по 5-6% кобальта и хрома обладает коэрцитивной силой до 170 эрстед (А/м) при остаточной индукции (Br) до 8500 гаусс (тесла). Магнитный сплав кобальта с платиной по силе магнитной энергии вообще не имеет конкурентов, однако имеет довольно большую стоимость, что препятствует его широкому применению.

Точка Кюри у кобальта, существующая для каждого ферромагнетика, выраженная значением температуры фазового перехода, при достижении которой намагниченный до насыщения материал становится парамагнетиком и теряет свои магнитные свойства, значительно выше, чем у других металлов с ферромагнитной структурой. Для примера: точка Кюри для кобальта равна 1127°С, для железа 770°С, для никеля 358°С, для гадолиния 19°С. Этим объясняется стабильность свойств постоянных магнитов из кобальтосодержащих сплавов в широком температурном диапазоне.

Кобальтосодержащие магнитные сплавы

Современные технологии позволяют точно определять химический состав сплава для постоянных магнитов, придавая им те характеристики, которые востребованы потребителями конечной продукции. Наиболее распространенными магнитами сегодня являются изделия из сплавов систем железо-никель-алюминий-кобальт (Fe-Ni-Al-Co) и самарий-кобальт (Sm-Co).

Магнитный сплав железо-никель-алюминий-кобальт (Fe-Ni-Al-Co)

Для обозначения магнитных сплавов на основе железа (Fe) с добавлением никеля (Ni), алюминия (Al) и кобальта (Co) чаще всего используют зарубежный термин «алнико» (англ. AlNiCo), по начальным буквам металлов: алюминия (10-18%), никеля (15-34%) и кобальта (18-40%). Российское название сплава – ЮНДК. Указанные выше пропорции сплава обеспечивают постоянным магнитам большую величину индукции насыщения, а как следствие – большое значение остаточной индукции. Кобальт в этом аспекте играет ключевую роль, поскольку чем больше в сплаве Со, тем выше индукция его насыщения и магнитная энергия, способная достигать значений 4000—5200 Дж/м3.

Плюсы и минусы магнитов железо-никель-алюминий-кобальт (Fe-Ni-Al-Co)
К недостаткам сплава Fe-Ni-Al-Co можно отнести не самую высокую коэрцитивную силу (Нс), колеблющуюся в пределах 36-58 эрстед (А/м), которую, кстати, можно повысить при производстве путем увеличения содержания алюминия и никеля. Магниты из сплава Fe-Ni-Al-Co, произведенные прессованием по порошковой технологии, имеют механическую прочность в несколько раз большую, чем литые, но уступают им по силе магнитной энергии на 10-20%. Безусловным плюсом постоянных магнитов Fe-Ni-Al-Co является высокая термическая стабильность, способность эффективно работать при температурах до 550°С, при этом их температура Кюри составляет 810 — 900°С. Постоянные магниты на основе сплава Fe-Ni-Al-Co обладают хорошей химической и коррозионной стойкостью, а также сравнительно невысокой стоимостью.

Магнитный сплав самарий-кобальт (Sm-Co)

Использование сплава самарий-кобальт (Sm-Co) для производства постоянных магнитов обуславливается тем, что он позволяет создавать относительно легкие изделия с очень большой магнитной силой, в том числе крайне малых типоразмеров для миниатюрной техники и устройств (часов, наушников, смартфонов, компьютеров). Самарий (Sm) – редкоземельный металл, внешне напоминающий свинец, а по механическим свойствам схожий с цинком. Постоянные магниты на основе сплава самария и кобальта в несколько раз превышают магнитные параметры ферритовых магнитов и лидируют в классе редкоземельных магнитов по максимальному значению коэрцитивной силы, которая у них может достигать 1000-1200 кЭ (кА/м), что на порядок выше аналогичного показателя сплава ЮНДК (Fe-Ni-Al-Co).

Достоинства и недостатки магнитов самарий-кобальт (Sm-Co)
Достоинства магнитов Sm-Co – хорошая прочность (порошковая металлургия) и большая величина остаточной индукции, отличная термическая стабильность при максимальных рабочих температурах 250-350°C, что объясняется температурой Кюри сплава в 720-800°C и выше. Магниты Sm-Co устойчивы к коррозии, воздействию климатических факторов, а потому не нуждаются в нанесении защитного покрытия, что позволяет их использовать в агрессивных средах с большими температурами, например, в нефтяных пластах. К недостаткам постоянных магнитов Sm-Co можно отнести их высокую стоимость.

Применение кобальтосодержащих постоянных магнитов

С использованием кобальта производят большое количество магнитов, которые вследствие высоких магнитных свойств нашли широкое применение в электромашиностроении, станкостроении, приборостроении, в пищевой, нефтегазовой, космической отрасли и других сферах, где постоянный магнит используют в качестве элемента:

  • электродвигателей и генераторов;
  • преобразователей постоянного тока;
  • пускозащитной аппаратуры;
  • систем контроля целостности трубопроводов;
  • систем магнитной обработки и очистки различных сред;
  • дугогасительных устройств;
  • систем безбатарейной телефонной связи;
  • акустических систем и реле;
  • компьютерных комплектующих;
  • электросчетчиков, магнитоиндукционных тахометров, омметров, расходомеров (в металлургии), различной измерительной аппаратуры;
  • бытовых электроприборов.

Современные постоянные магниты чрезвычайно разнообразны по способу производства, по физическим и химическим характеристикам, по форме, цене, благодаря чему практически для любой цели можно подобрать оптимальное изделие. Количество сфер применения постоянных магнитов постоянно расширяется, а кобальтовые сплавы Fe-Ni-Al-Co и Sm-Co на сегодняшний день играют главную роль в развитии этой тенденции.

Рисунок 2. Электрический двигатель.

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

  • Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
  • Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

  • парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
  • диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Магнит и магнитное поле: почему притягивается только металл?

Любой магнит, который мы видим в своей жизни, имеет некоторые необычные черты. Самое главное свойство – это притяжение к металлическим или стальным предметам. Вторая черта – наличие полюсов. Чтобы их проверить, достаточно начать приближать один магнит к другому. Притяжение произойдет между разными полюсами (южный и северный). Одноименные полюса при этом отталкиваются.

Немного о магнитном поле 

Магнитное поле появляется благодаря электронам, они двигаются вокруг атома, неся отрицательный заряд. Постоянное перемещение производит электрический ток.Движение тока производит магнитное поле, сила которого напрямую зависит от силы тока. Учитывая всю информацию выше, получаем полную связь между электричеством и магнетизмом, которые представляют такое понятие, как электромагнетизм.

Однако магнитное поле получается не только движением электронов вокруг ядра, в большей степени его формирует движение атомов вокруг своей оси. Некоторые материалы имеют магнитное поле, где атомы двигаются без определенного порядка, подавляя друг друга. Если говорить о металлических предметах, то здесь атомы упорядочены в группы, которые ориентируются в одну сторону. Благодаря возможности воздействовать на атомы, ориентируя их в одном направлении, и сложить магнитные поля, железные предметы могут намагничиваться.

Почему не все материалы могут магнититься?

Взаимодействие магнита происходит практически со всеми веществами, при этом вариантов этих самых взаимодействий намного больше, чем известные нам «притягивание» и «отталкивание». Специфическое строение некоторых металлов и сплавов позволяет им достаточно мощно притягиваться к магниту. Другие металлы и вещества тоже имеют это свойство, однако оно во много раз слабее. Рассмотреть притяжение в данный момент будет крайне сложно, для этого потребуется сильнейшее магнитное поле, которое невозможно создать в домашних условиях.

Итак, если свойство притягивания к магниту есть у всех веществ, то почему именно металлические предметы сильно магнитятся, и этот процесс можно увидеть? Дело в том, что все зависит от внешнего строения атомов и их взаимосвязи именно в металле.

Всё, что нас окружает, состоит из атомов, которые связаны между собой. Именно эта связь определяет материала. Атомы во многих веществах плохо скоординированы, поэтому имеют очень слабую взаимосвязь с магнитом. У металла атомы скоординированы, они ощущают магнитное поле и тянутся к нему, заставляя все остальные атомы действовать также. Такая система создает очень сильное взаимодействие с магнитом.

В завершении

Определенные виды: кобальт, железо, никель поддаются влиянию магнита. Они являются ферромагнетиками, т.е. имеют способность к намагничиванию. Если расположить эти металлы близко к магниту, атомы внутри них станут перестраиваться, образовывая магнитные полюса.

Магнитится ли нержавейка? — блог Мира Магнитов

Многих частных потребителей волнует вопрос, нержавейка магнитится или нет. Дело в том, что визуально отличить обычную сталь от нержавеющей невозможно, и поэтому широко распространен метод проверки материала при помощи магнита. Считается, что нержавейка не должна магнитится, но на практике такой способ диагностики не всегда позволяет получить достоверный результат. В итоге нередко материалы, которые не магнитятся, прекрасно переносят контакты с водой. С другой стороны, изделия, который прошли «тест», покрываются ржавчиной. В итоге вопрос, магнитится или нет нержавеющая сталь, становится все более запутанным. От чего же зависят магнитные свойства нержавейки? Под термином «нержавейка» понимают различные материалы, состав которых может содержать в своей структуре феррит, мартенсит или аустенит, а также их различные комбинации. Характеристики нержавеющей стали зависят от фазовых составляющих и их соотношения. Итак, какая нержавейка магнитится, а какая нет?

Нержавеющие стали, которые не магнитятся

Чаще всего для производства нержавеющей стали используется хромоникелевый или хромомаргенцевоникелевый сплав. Эти материалы являются немагнитными. Они крайне широко распространены, из-за чего многие потребители на основе своего практического опыта дают отрицательный ответ на вопрос, магнитится ли нержавейка. Немагнитные стали делятся на следующие группы:
·     Аустенитные. Из материалов аустенитного класса (например, из стали AISI 304) производят оборудование для пищевой промышленности, тару для пищевых жидкостей, кухонную посуду, а также разнообразное холодильное, судовое и сантехническое оборудование. Высокая стойкость к агрессивным средам обеспечивает широкое распространение этого типа стали.
·     Аустенитно-ферритные. В основе таких материалов используются хром и никель. В качестве дополнительных легирующих элементов могут применяться титан, молибден, медь и ниобий. К главным достоинствам аустенитно-ферритных сталей относятся улучшенные показатели прочности и большая стойкость структуры к коррозионному растрескиванию.

Нержавеющие стали, которые магнитятся

Чтобы определить, почему нержавейка магнитится, достаточно ознакомиться с фазовыми составляющими магнитных материалов. Дело в том, что мартенсит и ферриты – это сильные ферромагнетики. Таким материалам не страшна коррозия, но при этом магнит на них воздействует, как и на обычную углеродистую сталь. К представленной группе нержавейки относятся хромистые или хромоникелевые стали следующих групп:
·     Мартенситные. Благодаря закалке и отпуску материал характеризуется высокой прочностью, не уступающей соответствующему параметру стандартных углеродистых сталей. Мартенситные марки находят свое применение в изготовлении абразивов и в машиностроительной отрасли. Также их них делают столовые приборы, и в этом случае можно смело давать положительный ответ на вопрос, магнитится ли пищевая нержавейка. Материалы классов 20Х13, 30Х13, 40Х13 широко используются в шлифованном или полированном состоянии, а класс 20Х17Н2 высоко ценится за непревзойденную устойчивость к коррозии, превосходя по этому показателю даже 13%-ные хромистые стали. Благодаря высокой технологичности этот материал хорошо подходит для любых видов обработки, включая штамповку, резание и сварку. 
·     Ферритные. Эта группа материалов легче мартенситных сталей из-за меньшего содержания углерода. Один из самых востребованных сплавов – это магнитная сталь AISI 430, которая находит свое применение в производстве оборудования для пищевых производственных предприятий.

Практическое значение магнитных свойств нержавейки

Магнитные свойства нержавеющей стали никак не влияют на ее эксплуатационные характеристики. Никакой технической возможности определить коррозионную стойкость материала в домашних условиях нет. Конечно, было бы удобно иметь такой удобный и простой индикатор, как магнит, чтобы с его помощью безошибочно определять качественный материал простой проверкой. Но дело в том, что просто не существует однозначного ответа на вопрос, нержавейка 18/10 магнитится или нет. Единственный способ оградить себя от подделок – приобретать посуду и другие изделия из нержавеющей стали у надежных поставщиков.

Медь магнитится или нет и в чем причины?

Иногда случается так, что необходимо определить, из какого металла или сплава состоит монета. Первое, что приходит в голову — это обратить внимание на ее цвет. Но потом оказывается, что, например, желтая монета может быть сделана как из меди, латуни, никелево-медного сплава, так и из другого материала. Как же тогда быть? Распространенным методом проверки является использование магнита. Но для этого необходимо знать, медь магнитится или нет.

Медь не магнитится

Магнитные свойства

Каждый атом имеет величину, называемую суммарным магнитным моментом, которая определяется движением электронов по их орбите. Магнитный момент определяет величину восприимчивости вещества к магнитному полю. Все металлы делятся на три группы:

  1. Диамагнетики — вещества с отрицательной магнитной восприимчивостью, т. е. не магнитятся. Сюда относятся: цинк, золото, медь и другие.
  2. Парамагнетики — имеют положительное значение магнитной восприимчивости, но невысокое. Это магний, платина, хром, алюминий и другие. Магнитятся, но слабо.
  3. Ферромагнетики — это вещества, которые обладают сильной восприимчивостью к магнитному полю. Сюда относятся: никель, кобальт, железо, некоторые редкоземельные металлы, сплавы железа и другие.

Медь в таблице Менделеева

Сплавы и их магнитные свойства

Медь не магнитится. Если все-таки встречается монета, которая похожа на медь, но магнитными свойствами обладает, то скорее всего, это сплав. В таком сплаве меди будет не более 50%. Это может быть сделано специально, но бывали случаи, когда магнитные свойства проявляла медь, которая не была очищена от примесей в процессе изготовления монеты.

Любому человеку необходимы хотя бы минимальные знания о магнитных свойствах металлов. В большинстве случаев для определения меди этого достаточно — медное изделие к магниту не прилипнет.

Какие металлы не магнитятся к магниту

Автор admin На чтение 24 мин Просмотров 745 Опубликовано

Различные материалы по-разному реагируют в присутствии магнитов и магнитного поля. Металлы, такие как железо, никель и кобальт, сильно притягиваются к магнитам, и они известны как ферромагнитные металлы. Другие материалы могут слабо притягиваться, и есть даже металлы, которые отталкиваются от магнитов. Черные металлы не только притягиваются магнитами, но и могут намагничиваться, будучи подвергнутыми воздействию магнитного поля.

Есть разные группы химических веществ (в том числе и металлов), которые отличаются суммарной векторной величиной магнитного момента атомов. Ядро атома состоит из нейтронов и протонов, которые имеют незначительный собственный магнитный момент, которым можно пренебречь. Основную величину магнитного момента составляют электроны, движущиеся вокруг ядра по замкнутой орбите.

Так вот этот магнитный момент определяет величину магнитной восприимчивости вещества.Читайте также:  Ремонт и покраска кровли из профнастила своими руками

Диамагнетики (из металлов это золото, цинк, медь, висмут и другие) — имеют отрицательную магнитную восприимчивость. Они не намагничиваются в магнитном поле.

Парамагнетики (алюминий, магний, платина, хром и другие) — имеют положительную, но малую магнитную восприимчивость. Стержни из таких металлов будут ориентированы вдоль силовых линий магнитного поля, только если это поле будет очень сильным.

Ферромагнетики (железо, никель, кобальт, некоторые редкоземельные металлы и множество разных сплавов) — класс веществ с самой сильной магнитной восприимчивостью. Хорошо намагничиваются во внешнем магнитном поле и притягиваются к источнику поля.

Магнитится ли нержавейка?

Среди основных свойств металла выделяют степень магнетизма. В последнее время встречается просто огромное количество нержавеек, эксплуатационные характеристики которых могут существенно отличаться. Во многом рассматриваемое свойство зависит от химического состава сплава. Самостоятельно проверить степень магнетизма достаточно сложно, так как оно может меняться в зависимости от эксплуатационных условий.

Нержавеющие стали с хорошими магнитными свойствами

Магнитные свойства нержавеющей стали во многом зависят от структуры материала. Больше всего они проявляются в нижеприведенных случаях:

  1. Мартенсит характеризуется хорошими магнитными свойствами, является ферримагнетиком в чистом виде. Встречается подобная нержавейка крайне редко, так как чистый химический состав выдержать довольно сложно. Как и обычные углеродистые варианты исполнения, рассматриваемый может улучшаться при помощи закалки или отпуска. Подобный металл получил широкое распространение не только в промышленности, но и в быту. Наибольшее распространение получили следующие марки: 20Х13 и 40Х13. Они могут подвергаться механическому воздействию, шлифованию или полированию, а также различной термообработке. К особенностям химического состава можно отнести повышенную концентрацию хрома и углерода. 20Х17Н2 – еще одна нержавейка, которая характеризуется высокой концентрацией хрома. За счет этого структура становится более устойчивой к воздействию влаги и некоторых агрессивным средствам. Несмотря на большое количество легирующих элементов, спав поддается сварке и может подвергаться горячей или холодной штамповке.
  2. Феррит в зависимости от степени нагрева может применять две формы: ферромагнетика и парамагнетика. В химическом составе подобных материалов меньше углерода, за счет чего они становятся более мягкими и лучше поддаются обработке. В эту группу входит нержавейка 08Х13, которая активно применяется в пищевой промышленности. Кроме этого, в данную группу входят AISI 430, который применяется на пищевых производственных предприятиях.
  3. Мартенситно-ферритные сплавы характеризуются весьма привлекательными эксплуатационными качествами. Подобной структурой обладает сплав 12Х13. Как и предыдущие металлы, рассматриваемый может подвергаться механической и термохимической обработке.

Сталь 20Х13Сталь 40Х13

Приведенная выше информация указывает на то, что наиболее ярко выраженные магнитные свойства у мартенситной структуры.

При выборе сплава следует учитывать, что не все нержавейки характеризуются устойчивостью к механическим повреждениям. Даже незначительное воздействие может привести к повреждению поверхностного слоя. Несмотря на то, что хромистая пленка способна восстанавливаться при контакте с кислородом, были выпущены новые сплавы, характеризующиеся повышенной механической устойчивостью.

Еще одна классификация металлов подразумевает их деление на следующие группы:

  1. С высокой степенью устойчивости к воздействию кислот.
  2. Жаропрочный вариант исполнения
  3. Пищевые нержавейки.

Жаропрочная нержавеющая сталь

Маркировка материала проводится при применении буквенно-цифрового обозначения. Каждый символ применяется для обозначения конкретного химического элемента, цифра указывает на концентрацию. В других странах применяются свои определенные стандарты для обозначения металла.

Нержавеющие стали, не обладающие магнитными свойствами

Есть довольно большое количество металлов, которые не обладают магнитными свойствами. В их состав включается никель и марганец. Выделяют следующие группы сплавов:

  1. Аустениты получили самое широкое распространение. В эту группу входят 08Х18Н10 и 10Х17Н13М2Т. эти металлы активно применяются при изготовлении различных изделий в пищевой промышленности, к примеру, столовых приборов и посуды. Повышенные коррозионные свойства выдерживаются практически в любой среде эксплуатации.
  2. Аустенитно-ферритные нержавейки 08Х22Н6Т и 08Х21Н6М2Т характеризуются повышенной концентрацией хрома и некоторых других легирующих элементов. Для изменения основных характеристик в состав включаются и другие химические элементы.

Сталь 10Х17Н13М2ТСталь 08Х18Н10

Немагнитная нержавеющая сталь выбирается в случае, когда получаемое изделие не должно реагировать на воздействие магнитного поля.

Выбор нержавейки может проводится не только при учете степени магнетизма, но и следующих моментов:

  1. Способность к свариванию. Некоторые варианты исполнения нужно предварительно подогревать, другие хорошо свариваются даже в холодном состоянии.
  2. Пластичность учитывается в случае выбора материала для холодной и горячей штамповки. Достаточно высокий показатель пластичности определяет то, что можно проводить штамповку металлических листов в холодном состоянии.
  3. Коррозионная стойкость при воздействии высокой температуры. Многие металлы теряют свои характеристики при сильном нагреве, в том числе и коррозионную стойкость.
  4. Цена также является немаловажным фактором. Металлы могут обладать высокими эксплуатационными характеристиками, но из-за высокой стоимости их использовать для производства некоторых изделий нецелесообразно.
  5. Степень механической обрабатываемости. Часто заготовки поставляются для обработки резанием на специальном оборудовании. За счет большой концентрации углерода повышается твердость и усложняется процесс обработки поверхности.
  6. Жаропрочность также является важным качеством, которое рассматривается при выборе материала. При хорошей жаропрочности изготавливаемое изделие не теряет свою прочность и твердость при воздействии высокой температуры.

Некоторые марки подвергаются термической обработке, за счет чего повышается прочность и твердость поверхности.

При проведении отпуска структура становится более пластичной и устойчивой к воздействию переменных нагрузок.

Как определить, является ли магнитная или немагнитная сталь нержавеющей?

Как ранее было отмечено, определить магнитится ли нержавейка можно без использования специального оборудования. Среди особенностей проводимой процедуры отметим следующие моменты:

  1. Тестируемый участок должен быть отполирован до блеска. Для этого могут использоваться ручные инструменты и специальные материалы.
  2. На очищенный участок наносится несколько капель концентрированного медного купороса.
  3. Если металл нержавейка, то на поверхности появится красный налет.

Определение магнитных свойств при помощи купороса

Подобный процесс позволяет определить, какая нержавейка магнитится, а какая не обладает коррозионной стойкостью. Характеристики пищевого сплава определить самостоятельно практически невозможно.

Магнитные свойства можно проверить также при использовании обычного магнита. Однако, он не дает точного результата.

Именно поэтому рекомендуется приобретать изделия у известных производителей.

Портативный анализатор металлов

В заключение отметим, что магнитные свойства ничуть не снижают коррозионную стойкость поверхности. Именно поэтому подобные сплавы характеризуются широкой областью применения.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс.

Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит.

Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Ферромагнитные металлы

Ферромагнитные металлы сильно притягиваются к объектам с магнитнымм полями и могут сохранять свои магнитные свойства после удаления магнита от них. Они используются для создания постоянных магнитов. Основными ферромагнитными металлами являются железо, никель, кобальт, гадолиний и диспрозий. Если вы держите кусок ферромагнитного металла рядом с магнитом, то ощутите достаточно сильное притяжение.

Ферромагнитные сплавы

Ферромагнитные сплавы представляют собой материалы, такие как сталь, которая содержит ферромагнитные металлы. Сталь представляет собой комбинацию железа и нескольких других металлов и имеет большую твердость, чем железо. Из-за этой твердости сталь может сохранить свой магнетизм дольше, чем железо. При нагревании до высокой температуры сталь теряет свои магнитные свойства. Это также произойдет с ферромагнитными металлами, такими как никель.

Ферримагнитные материалы

Ферримагнитные материалы представляют собой ферриты, магнетит и магний. Все они имеют оксиды железа в качестве основного компонента, а также оксиды других металлов. Люди впервые обнаружили магнетизм с помощью лодстнонов. Лодстоун – магнетит, который находится естественным образом намагниченным. Магнетит притягивается к магнитным полям, но обычно сам не намагничивается. Ферримагнитные материалы похожи на ферромагнетики, но с более низким магнитным притяжением.

Парамагнитные металлы

Парамагнитные металлы слабо притягиваются к магниту и не сохраняют магнитных свойств при удалении от магнита. К ним относятся медь, алюминий и платина. Магнитные свойства парамагнитных металлов зависят от температуры, а алюминий, уран и платина становятся более притягивающимися для магнитных полей, когда они очень холодные. Парамагнитные вещества имеют гораздо меньшие силы притяжения для магнитов, чем ферромагнитные материалы, и для измерения магнитного притяжения необходимы высокочувствительные инструменты.

РедкоЗемельныйМеталл

Баббит

Баббит – антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника.

Добавки меди дополнительно увеличивает твердость оловянных баббитов.

Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта.

Баббит Б83 идет только в ГОСТ чушках с выбитым клемом Б-83.

Если свинца более 0,35% то закрывается как Б-80.

Баббит Б-50 (Sn 49-78% остальное свинец)

Баббит Б-16 (Sn 15-48%, Sb 15-17%, Cu 1.5-2% остальное свинец)

Баббит БН (Sn 10-15%, Sb -10%, остальное Pb)

Вольфрам

Вольфрам (W) — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения, является одним из наиболее тяжёлых, твёрдых и самых тугоплавких металлов, хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Встречается в виде проволоки, ленты, экранов от печей и прочих деталей. В очищенном виде вольфрам — серебристо-белый, напоминает по внешнему виду сталь или платину. (не магнитит, имеет желтую искру, может быть радиоактивным)

Вольфрам – хим состав W-99%

Вольфрам ВН (W от 85%, Ni не более 10%)

Вольфрам ВНД (W от 85%, Ni не более 10%, Cu не более 5%)

Вольфрам ВНЖ (W от 85%, Ni не более 10%, Fe не более 3%)

ВК ТК (твердые сплавы) — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля. ВК ТК (проверяется болгаркой) короткая желтая искра, магнитит ВК ТК с наплавками медно-латунные, желтого цвета.

Магниты

Магниты ЮНДК — сплав железа (53 %), алюминия (10 %), никеля (19 %) и кобальта (от 18 %). Зарубежные аналоги называют альнико (англ. Alnico) — акроним от входящих в состав элементов. Сплав обладает высокой остаточной намагниченностью, применяется для изготовления постоянных магнитов. Альнико получают литьем, из порошков и горячей деформацией слитка. Альнико обладает высокой коррозионной устойчивостью, большим значением Br (сила магнитного поля) и стабильностью при высоких температурах (до 550 °C). Материал имеет крупнозернистую структуру, спрессованный в различные формы (диск, полукруг и т.д.)

Молибден

Молибден (Mo) добывают из руд, содержащих до 50% непосредственно вещества, около 30% серы, 9 % кремния и незначительном присутствии других элементов. Фактически руду используют, как концентрат, подвергающийся обжигу. Температура этого этапа составляет 570 — 600 0С, он протекает в специальных печах. Результатом становится огарок, содержащий оксид молибдена, загрязненный примесями. Молибден добавляется в состав стали вместе с рядом других элементов. Процентное содержание определяет тип, полученного продукта: легированная (0,1 — 0,3 %) или инструментальная (3 — 10 %) сталь. Именно его впоследствии используют, когда легируют сталь. Это направление остается основным в применении металла. Лишь 30% добытого молибдена находит место в промышленности, как чистый металл или сплав, где он сохраняет свою первенствующую значимость. Его используют при производстве ядерных реакторов, обшивок космических кораблей.

Быстрорежущие стали

Быстрорежущие стали (Р9, Р18, Р6М5, Р6М3, Р3М3) — легированные стали, предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твердость и красностойкость стали. Цифра после буквы «Р» обозначает среднее содержание в ней вольфрама (в процентах от общей массы). Затем указывается после букв М, Ф и К содержание молибдена, ванадия и кобальта. Инструменты из быстрорежущей стали иностранного производства обычно маркируются аббревиатурой HSS. Материал имеет красную короткую искру, которую легко можно отличить от чермета, проведя болгаркой. В приеме сверл обращать на концы сверел, чаще всего они идут железные (доп засор).

Никель

Никель (Ni) — металл серебристого цвета, часто покрыт зеленоватой оксидной плёнкой, которая предотвращает его дальнейшее окисление. Чистый никель — магнитит как чермет, твердый метал, но, тем не менее, очень пластичен, легко поддается ковке, всем видам волочения. Катодный никель имеет неровную шершавую поверхность, используется в гальванике, на болгарку видна короткая красная искра.

Анодный никель, гладкий в отличие от катода, имеет такие же свойства.

Медь

Медь (фосфористая) (Cu) имеет широкое применение в металлургии и машиностроении.

Существуют четыре основных области их применения:

  • в качестве раскислителя при плавке меди и латуни, а также ряда других медных сплавов; при выплавке меди из катодов на заводах обработки цветных металлов лигатуру вводят в расплав из расчета 0,10- 0,15% Р;
  • в качестве легирующего элемента при производстве фосфорсодержащих медных сплавов, из которых важнейшими являются деформируемые оловяннофосфористые бронзы типа БрОФ 6,5-0,15, литейные бронзы с содержанием до 1% Р; деформируемые бронзы, содержащие до 0,4%
  • в качестве основного компонента припоев с содержанием фосфора от 3 до 10%; в качестве припоев используется как непосредственно лигатура типа МФ10, так и специально разработанные сплавы ПМФОЦр и ПМФЦЖ, содержащие 3-4 вес. %Р; основным потребителем припоев является машиностроение, в том числе производство бытовой техники.
Прецизионные сплавы

Прецизионные сплавы — это те сплавы, которые характеризуются специальными физ. свойствами (электрическими, магнитными, тепловыми, упругими). Их уровень в значительной мере продиктован точностью химического состава, структурой, отсутствием вредных примесей. Чаще всего они изготавливаются на основе никеля, железа, меди, кобальта, ниобия и пр. Прецизионные сплавы имеют очень широкий спектр свойств. Например, может быть необходимо, чтобы в них наблюдалось чрезвычайно малое изменение физ. параметров при изменении тем-ры, магнитного или электрического полей, нагрузок (получаем инвар, элинвар, константан, перминвар). Иногда необходимо наоборот получить значительное изменение физ. параметров при изменении условий (получаем пермаллой, алюмель, хромель, пружинные сплавы, термобиметаллы и пр.).

Медно-никелевый сплав

Медно-никелевый сплав — сплавы на медной основе и содержащие в качестве основного легирующего элемента никель. В результате смешивания меди и никеля полученный сплав обладает повышенной стойкостью против коррозий, а электросопротивление и прочность возрастают. Медно-никелевые сплавы существуют двух типов электротехнические и конструкционные. К конструкционным сплавом относятся нейзильбер и мельхиор. К электротехническим относятся копель и константан

Титан

Титан (Ti) – цветной металл, имеющий серебристо-белую окраску, внешне напоминает сталь. Высокие антикоррозийные свойства и способность выдерживать большинство агрессивных сред делают этот металл незаменимым для химической промышленности. Из титана (его сплавов) изготавливают трубопроводы, емкости, запорную арматуру, фильтры, используемые при перегонке и транспортировке кислот и других химически активных веществ. Он востребован при создании приборов, работающих в условиях повышенных температурных показателях. (ярко-белая искра)

Олово

Олово (Sn) — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга).

Припои используются в электротехнике, для пайки трубопроводов. Такие сплавы могут содержать до 97% олова, медь и сурьму, увеличивающие твердость и прочность сплава.

Сурьма

Сурьма (Sb) – элемент, который добывается из руд. Сурьмяными рудами называют минеральные образования с содержанием сурьмы в таких количествах, чтобы при извлечении чистого металла, получить максимальный экономический и промышленный эффект. В чистом виде сурьма считается одним из самых хрупких металлов, но при сплаве с другими металлами она увеличивает их твердость и не происходит процесс окисления при обычных условиях. Эти достоинства заслуженно оценили в промышленной сфере, и теперь сурьма добавляется во многие сплавы. Не магнитит и не искрит, имеет крупнозернистую структуру и легко колется.

Висмут

Висмут (Bi) — серебристо-белый металл, переливающийся различными оттенками. Чистый висмут отливает преимущественно розовым. Металл, в котором доминирует какой-либо другой цвет, является аллотропной модификацией. Висмут самый диамагнитный металл из всех существующих. Его магнитная восприимчивость равна 1,34·10−9 при 293 K. И данное качество, при наличии висмута, можно заметить невооруженным взглядом. Если подвесить образец металла на нитку и поднести к нему магнит, то он заметно от него отклонится. Висмут ценится за свою легкоплавкость, из него изготавливают модели для отливки сложных деталей, поскольку висмут имеет повышенные литейные свойства, и может заполнить мельчайшие детали формы. Им заливают металлографические шлифы, используют в протезировании.

Сплав Розе

Сплав Розе назван в честь германского химика Валентина Розе Старшего. Состав сплава: олово (25%), свинец (25%), висмут (50%). Сплав Вуда имеет в своем составе (12,5%) Кадмия, что делает его гораздо токсичнее. Представляют собой небольшие гранулы или прутки серебристого цвета. Температура плавления сплава Розе порядка +94..+96 °C (Сплава Вуда +68,5 °C), что позволяет им расплавляться и прибывать в жидком состоянии в кипящей воде, применяют для пайки и улучшения технических качеств деталей в приборах. С помощью этих кусочков металла соединяют алюминий, медь, серебро, латунь, никель и лудят платы и ювелирные изделия.

Цинк

Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4 % Zn в виде сульфида, в природе как самородный металл не встречается, используется для восстановления благородных металлов. Цинк всех марок, кроме марки ЦВ00, изготовляют в виде чушек массой 19 — 25 кг и блоков массой 500, 1000 кг. Цветная маркировка чушки и блока (ЦО — одна полоса белого цвета, Ц1 — одна полоса зеленого цвета)

Феррованадий

Феррованадий — ферросплав, содержит от 35 до 80 % V. Его получают восстановлением окислов ванадия углеродом, кремнием или алюминием. Основным сырьем для получения феррованадия служит пяти-окись ванадия, получаемая из концентратов ванадиевых руд или из железных руд с повышенным содержанием ванадия. Затем этот чугун перерабатывают в сталеплавильных печах ( мартен, конвертор) с окислением ванадия и обогащением получаемого при этом шлака окислами ванадия.

Ферромолибден

Ферромолибден — ферросплав, содержащий 50-60 % молибдена, используют вместо чистого молибдена при легировании стали, чугуна и сплавов. Добавка молибдена в чугун увеличивает его прочность и сопротивление износу.

Нихром

Нихром — общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Нихром обладает высокой жаростойкостью в окислительной атмосфере (до 1250 °C), высоким удельным электрическим сопротивлением (1,05—1,4 Ом·мм?/м), имеет минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления. Он имеет повышенную жаропрочность, крипоустойчивость, пластичность, хорошо держит форму.

Нихром — дорогостоящий сплав, но, учитывая его долговечность и надёжность, цена не представляется чрезмерной.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Наверное, каждому приходилось держать в руках украшение или другой предмет, ясно, что металлический.

Но как определить, какой металл использован при изготовлении? Это может быть драгоценный материал или подделка под него, а то и вовсе безделушка без претензий на ценность. Точный ответ даст экспертиза у специалистов, но она не бесплатная.

Но есть же методы приблизительного определения вида металла в домашних условиях. Ими пользовались давным-давно, но они не потеряли своей актуальности и в наше время.

Проверка магнитом

Поднести магнит к проверяемому предмету — хороший способ первичной проверки. По реакции магнита можно определить, к какой группе относится металл:

  1. Ферромагнетики. Магнит явно притягивается к предмету, значит, в составе изделия могут присутствовать железо, сталь или никель.
  2. Парамагнетики. Взаимодействие с магнитом очень слабое. К этой группе относятся алюминий, хром. Из драгоценных металлов парамагнетиком являются платина, палладий и серебро.
  3. Диамагнетики. Вообще, не реагируют на магнит. Такими свойствами обладают медь, цинк. Из драгоценных металлов — золото.

Конечно, такая проверка не позволит точно установить материал, из которого изготовлена вещь. Ведь немагнитный металл может быть не в чистом виде, а в виде сплава с ферромагнетиком. Но может подтвердить или опровергнуть предположение. Например, если проверяется, золото или нет, а предмет явно магнитится, то можно утверждать, что это подделка.

При проверке ювелирных изделий следует учитывать, что в них, помимо драгоценных металлов, могут быть замочки, встроенные пружинки, изготовленные из другого материала. Проверять надо сам металл.

Проверка теплом

Определить группу металла можно также по тому, как он проводит тепло. Известно, что проводимость тепла у серебра очень высока. Она почти в пять раз выше, чем у железа или платины. Чуть хуже — у золота, меди и алюминия. Платина передает тепло даже слабее, чем железо.

Если опустить металл на 15–20 секунд в горячую воду, то по его температуре, определяемой на ощупь, можно сделать какие-то выводы.

  1. Золотые и серебряные предметы станут такими же горячими, как и вода, в которую их опускали.
  2. Платина и предметы с содержанием железа за это время станут теплыми, но не горячими.

Таким способом легко отличить платину от серебра. А вот сравнить, серебро или алюминиевый сплав, не получится.

Проверка йодом

Проверку подлинности металла можно совершить с помощью раствора йода, купленного в аптеке. На поверхность наносится капля йода и выдерживается несколько секунд. Благородным металлам — золоту, платине, серебру — йод не повредит. Если цвет капли йода не меняется, а после ее удаления салфеткой не остается никаких следов или разводов — это свидетельствует о подлинности металла. Если на месте капли видно потемнение, то это низкопробный сплав или откровенная подделка.

Проверка уксусом

Бытовой раствор уксуса также не воздействует на драгоценные металлы. А для подделок он опасен. Но, в отличие от проверки йодом, уксусная кислота требует времени. Чтобы дождаться результата, надо опустить проверяемый металл в емкость с уксусом на 15–30 минут. Отсутствие следов взаимодействия металла с уксусом — признак благородности.

Если, кроме металла, в изделии содержатся драгоценные или полудрагоценные камни, то их лучше так не проверять, уксус может их испортить. Особенно это касается жемчуга.

Применение химических веществ

Проверку активными химическими реагентами следует оставлять на крайний случай. При неумелом обращении они повредят даже подлинному драгоценному металлу. И для здоровья проверяющего они могут быть опасны.

Мастера при работе с различными металлами сталкиваются с проблемой – намагничивание инструментов. При некоторых работах, магнитные свойства помогают при деяниях, например, магнитной отверткой можно установить винт к труднодоступному месту. Налипание металлической стружки при использовании штангель–циркуля, напильника или сверла может помешать разметке или ровной линии отреза.

Основные причины намагничивания металла

Магнетиками называются среды, которые создают собственное магнитное поле. Основные группы магнетиков:

  • парамагнетики;
  • ферромагнетики;
  • диамагнетики.

Стальные изделия на основе сплавов железа, кобальта или никеля относятся к веществам, собственное магнитное поле которых по уровню выше внешнего, т.е. к ферромагнетикам. Намагниченность вещества считается суммой магнитных свойств частиц единицей объема.

В момент достижения порога температуры Кюри, образуются самопроизвольные домены с намагниченностью, которые распространяются до полного заполнения. Обычными условиями, возможно получить намагниченный инструмент при работе вблизи с электродвигателями, магнетронами и другими элементами. Металл забирает свойства магнетизма от вблизи расположенного излучателя, тем самым намагничивается.

Действие с мелкими деталями замагниченным инструментом может доставить немало хлопот. Заточка металлов с повышенными свойствами магнетизма невозможна до идеальных размеров, т.к. материал облеплен стружкой.

Применение прибора для размагничивания

Устройство размагничивания выполняется тремя вариациями. Основные элементы можно подобрать в домашних условиях, простые способы, не требующие больших усилий на изготовление. Существуют специальные приборы, способные как размагничивать, так и намагнитить элемент.

Магнитометр

Магнитометры применяются следующей последовательностью:

  • напряженность магнитного поля инструмента немаловажный параметр, который необходимо определить., т.к. возможно получить отрицательный результат;
  • тот же параметр необходимо найти на магните, противоположного знака;
  • прикосновение инструмента с областью устройства позволит размагнитить его.

Процесс происходит в течение 10 секунд, подключение при домашних условиях к электросети не требуется. Проверка работоспособности происходит следующим образом, саморез подносится к намагниченному металлу, проверяется уровень намагниченности. После происходит процесс размагничивания и проверяется снова.

Способы размагничивания металла

Существует несколько способов размагничивания металлических конструкций. Устройства применяются в зависимости от частоты использования, назначения и мощности. Перед тем, как размагнитить металл в домашних условиях, необходимо разобраться со существующими конструкциями.

  1. Обычный магнит крупного размера, над ним проводится инструмент при минимальном расстоянии, на грани с процессом притягивания. Магнит можно извлечь из старого динамика, большинство из которых круглой формы. Процесс производится при удалении изделия от конструкции, расшатывая его, чем дальше инструмент от конструкции, тем меньше амплитуда. Расположение оси, на которой отсутствует магнитное поле, зависит от конструкции изделия.
  2. Более частое использование потребует прибора, эксплуатируемого при домашних условиях от электросети. Изготовить прибор возможно в домашних условиях или приобрести на торговых рядах радиодеталей. Основная составляющая – катушка с намотанной проволокой, подключенная к трансформатору. Подача переменного тока позволяет размагнитить элемент, постоянного – наоборот.

Снятие намагничивания магнитометром

Существует множество вариаций, комплектов для размагничивания металлов на производстве.

Туннельные устройства включают в себя катушку, имеющую отверстие, подключенную к сети.

Размер отверстия может быть различным, зависит от назначения и габаритов обрабатываемых деталей. Многополосные магниты, приводимые движением, вращение которых происходит с регулировкой скорости, воздействие и изменение амплитуды производится путем отвода детали от корпуса.

Электромагниты работают от сети 220 или 380 вольт, позволяют размагнитить элемент отводом на определенное время. Контейнерные механизмы позволяют установить изделие к устройству, в котором автоматически создается необходимая среда.

Магнитные и немагнитные металлы с примерами

Магнитные и немагнитные металлы играют важную роль в технике. Магнетизм является основой для многих приложений. В то же время это свойство может быть и нежелательным при определенных обстоятельствах.

Поэтому важно знать, какие металлы являются магнитными, а какие нет.

Что такое магнетизм?

С точки зрения непрофессионала, магнетизм — это сила, которая может притягивать или отталкивать магнитные объекты.Магнитные поля, пронизывающие различные среды, опосредуют эту силу.

Магнетизм по умолчанию является свойством некоторых материалов. Однако некоторые материалы можно намагничивать или размагничивать в зависимости от требований.

Что создает магнетизм в металлах?

Как и электрический ток, магнетизм вызывается электронами на элементарном уровне. Электроны имеют спин, который создает крошечный магнитный диполь.

Когда эти вращения сбалансированы, результирующая сила равна нулю.Но в случае большого количества неспаренных электронов этот бесконечно малый магнитный момент становится большим. В результате вокруг металла создается заметное магнитное поле.

Электрический ток также способен создавать магнитные поля и наоборот. Когда электрический ток проходит через провод, он создает круговое магнитное поле вокруг провода. Точно так же, приближая магнитное поле к хорошему проводнику электричества, в проводнике начинают течь электрические токи.

Эта удивительная взаимосвязь между электричеством и магнетизмом привела к появлению множества оригинальных устройств и приложений.

Типы магнитов

Существуют различные классификации магнитов. Один из способов отличить магнитные металлы друг от друга — по продолжительности действия их свойств. Используя это как основу, мы можем классифицировать магниты как:

  • Постоянный
  • Временный
  • Электромагниты

Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

Постоянные магниты

Постоянные магниты создают магнитное поле благодаря своей внутренней структуре.Они не теряют свой магнетизм легко. Постоянные магниты изготавливаются из ферромагнитных материалов, которые не прекращают создавать свое магнитное поле независимо от внешнего воздействия. Таким образом, они устойчивы к размагничивающим силам.

Чтобы понять постоянные магниты, мы должны взглянуть на внутреннюю структуру магнитных материалов. Материал проявляет магнитные свойства, когда его домены выровнены в одном направлении. Домены — это крошечные магнитные поля, присутствующие в кристаллической структуре материала.

В ферромагнитных материалах домены идеально выровнены. Существуют различные способы их выравнивания, но самый надежный способ — нагреть магнит до определенной температуры. Эта температура различна для материалов и приводит к постоянному выравниванию доменов в одном направлении.

Именно из-за подобных условий, существующих в ядре Земли, оно ведет себя как постоянный магнит.

Временные магниты

Временные магниты, как следует из названия, сохраняют свои магнитные свойства только при определенных условиях.Когда эти условия больше не присутствуют, они теряют свои магнитные поля.

Мягкие материалы с низкими магнитными свойствами, такие как отожженное железо и сталь, являются примерами временных магнитов. Они становятся магнитными в присутствии сильного магнитного поля. Они также изображают низкую принудительную силу.

Вы наверняка видели, как скрепляются друг с другом скрепки, когда рядом находится постоянный магнит. Каждая скрепка становится временным магнитом, притягивающим другие скрепки в присутствии магнитного поля.Как только постоянный магнит убирается, скрепки теряют свои магнитные свойства.

Электромагниты

Электромагниты — это магниты, создающие магнитные поля при прохождении через них электрического тока. Они имеют различные варианты использования. Например, двигатели, генераторы, реле, наушники и т. д. — все они используют электромагниты.

В электромагнитах катушка проволоки наматывается на ферромагнитный сердечник. Подключение провода к источнику электричества создает сильное магнитное поле.Ферромагнитный материал дополнительно усиливает его. Электромагниты могут быть чрезвычайно сильными в зависимости от электрического тока.

Они также позволяют включать и выключать магнитную силу нажатием кнопки. Это чрезвычайно особое свойство, которое помогает нам использовать магнитную силу в наших приложениях.

Возьмем в качестве примера кран, используемый для подъема металлолома на свалке. С помощью электромагнита мы можем подобрать металлолом, пропуская через него электрический ток.Когда нам нужно бросить кусочки, все, что нам нужно сделать, это отключить электричество на магните.

Еще одним интересным примером применения электромагнита является поезд на маглеве. В этом приложении поезд отрывается от рельсов и левитирует. Это возможно только при прохождении электрического тока через электромагниты на кузове поезда.

Это значительно снижает сопротивление, с которым сталкивается поезд во время движения. Следовательно, эти поезда имеют очень высокие скорости.

Какие металлы являются магнитными?

Существуют различные способы взаимодействия металла с магнитом.Это зависит от внутренней структуры материалов. Металлы можно классифицировать как:

  • Ферромагнитный
  • Парамагнитный
  • Диамагнетик

В то время как магниты сильно притягивают ферромагнитные металлы , они лишь слабо притягивают парамагнитные металлы. С другой стороны, диамагнетики демонстрируют слабое отталкивание, если их поместить рядом с магнитом. Только ферромагнитные металлы считаются действительно магнитными.

Список магнитных металлов

Давайте взглянем на некоторые из наиболее известных магнитных металлов.Некоторые из них магнитятся во все времена. Другие, например нержавеющая сталь, обладают магнитными свойствами только при определенном химическом составе.

Железо

Железо — чрезвычайно известный ферромагнитный металл. Фактически, это самый сильный ферромагнитный металл. Он составляет неотъемлемую часть земного ядра и придает нашей планете свои магнитные свойства. Вот почему Земля сама по себе действует как постоянный магнит.

Есть много аспектов, влияющих на магнетизм железа.В дополнение к его чистому электронному спину на атомном уровне его кристаллическая структура также играет важную роль. Без него железо не было бы магнитным металлом.

Различные кристаллические структуры приводят к различным свойствам железа.

Железо является ферромагнитным в своей объемно-центрированной кубической (ОЦК) альфа-FE структуре. В то же время он не проявляет магнетизм в гранецентрированной кубической (ГЦК) структуре гамма-Fe. Структура Beta-Fe, например, проявляет парамагнитные тенденции.

Никель
Никель

— еще один популярный магнитный металл с ферромагнитными свойствами.Как и железо, его соединения присутствуют в ядре Земли. Исторически никель использовался для изготовления монет.

Сегодня никель находит применение в батареях, покрытиях, кухонных принадлежностях, телефонах, зданиях, транспорте и ювелирных изделиях. Большая часть никеля используется для производства ферроникеля для нержавеющей стали.

Из-за своих магнитных свойств никель также входит в состав магнитов Alnico (сделанных из алюминия, никеля и кобальта). Эти магниты сильнее, чем магниты из редкоземельных металлов, но слабее, чем магниты на основе железа.

Кобальт

Кобальт является важным ферромагнитным металлом. Уже более 100 лет превосходные магнитные свойства кобальта помогают разрабатывать различные приложения.

Кобальт можно использовать для изготовления как мягких, так и твердых магнитов. Мягкие магниты, в которых используется кобальт, имеют преимущества перед другими мягкими магнитами. А именно, они имеют высокую точку насыщения, температуры Кюри в диапазоне 950…990° Цельсия. Таким образом, их можно использовать для высокотемпературных применений (до 500° по Цельсию).

Кобальт и его сплавы используются в жестких дисках, ветряных турбинах, аппаратах МРТ, двигателях, исполнительных механизмах и датчиках.

Сталь
Сталь

также обладает ферромагнитными свойствами, так как получена из железа. Большинство сталей будут притягиваться к магниту. При необходимости сталь также можно использовать для изготовления постоянных магнитов.

Возьмем в качестве примера сталь EN C15D. Эта марка стали содержит от 98,81 до 99,26% железа. Таким образом, очень высокий процент этой марки стали составляет железо. Следовательно, ферромагнитные свойства железа передаются стали.

Нержавеющая сталь

Некоторые нержавеющие стали являются магнитными, а некоторые нет. Легированная сталь становится нержавеющей сталью, если в ней содержится не менее 10,5% хрома. Из-за разного химического состава существуют разные типы нержавеющей стали.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритные и мартенситные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами благодаря своему составу железа и молекулярной структуре.

Аустенитные стали , с другой стороны, не проявляют ферромагнитных свойств из-за другой молекулярной структуры.Это делает его пригодным для использования в аппаратах МРТ.

Структурное отличие связано с количеством никеля. Он укрепляет оксидный слой для лучшей защиты от коррозии, а также изменяет структуру нержавеющей стали.

Редкоземельные металлы

Наряду с вышеупомянутыми металлами соединения некоторых редкоземельных элементов также обладают прекрасными ферромагнитными свойствами. Гадолиний, самарий, неодим — все это примеры магнитных редкоземельных металлов.

Различные магниты с различными свойствами могут быть изготовлены с использованием вышеуказанных металлов в сочетании с железом, никелем и кобальтом.Эти магниты обладают особыми свойствами, необходимыми для определенных применений.

Например, самариево-кобальтовые магниты используются в турбомашинах, высокотехнологичных электродвигателях и т. д.

Какие металлы не магнитятся?

Только несколько металлов в периодической таблице обладают магнитными свойствами. Большинство других распространенных металлов являются немагнитными металлами. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Список немагнитных металлов

Алюминий

Кристаллическая структура алюминия, подобно литию и магнию, делает его немагнитным.Все три материала являются популярными примерами парамагнитных металлов.

Хотя возможны несколько типов коррозии алюминия, он известен своей устойчивостью к агрессивным средам. Это, наряду с его легким весом, делает его полезным металлом во многих отраслях промышленности.

Золото

Золото — диамагнитный металл, как и большинство других металлов. В чистом виде золото немагнитно и проявляет лишь слабое отталкивание к магнитам, как и все диамагнитные металлы.

Серебро

Серебро — еще один немагнитный металл.Это свойство делает возможной идентификацию поддельного серебра. Если «серебряные» монеты или украшения притягиваются к магнитам, то это что-то другое.

Медь
 

 

Заключение

В этой статье мы рассказали о магнитных свойствах кобальта.Кобальт представляет собой голубовато-серый ферромагнитный металл, а это означает, что он может притягивать к себе другие металлы и может использоваться для производства мягких и твердых магнитов.

На протяжении многих лет сплавы, используемые для производства магнитов, разрабатывались и улучшались с добавлением кобальта. Хотя сплав неодим-железо-бор является последним прорывом в индустрии производства магнитов, у них все еще есть несколько технических особенностей.

Мы также рассказали вам о процессе производства магнитов из самария-кобальта (SmCo).

Наконец, мы наблюдали за некоторыми из наиболее распространенных применений магнитов в нашей повседневной жизни.

Какие металлы магнитятся? | Металлические супермаркеты

Магниты были впервые обнаружены древними цивилизациями 2500 лет назад, а к 12 и 13 векам нашей эры магнитные компасы широко использовались для навигации в Китае и Европе. Сегодня магниты являются неотъемлемой частью современной техники. Их можно найти практически в любом устройстве, которое вы можете назвать, от динамиков мобильного телефона до электродвигателей, стиральных машин и кондиционеров.

Магнитная промышленность продолжает расти из-за повышенного спроса на компоненты магнитной цепи, широко используемые в промышленном оборудовании, а технологические достижения позволяют магнитам быть в 60 раз прочнее, чем 90 лет назад.

Какие металлы являются магнитными?

Магнитные металлы включают:

  • Железо
  • Никель
  • Кобальт
  • Некоторые сплавы редкоземельных металлов

Эти магнитные металлы подпадают под категории:

  • Постоянные магниты
  • Электромагниты
  • Неодимовые магниты

Постоянные магниты

Когда люди думают о магнитах, они часто думают о постоянных магнитах.Это объекты, которые можно намагнитить для создания магнитного поля. Наиболее распространенным примером является магнит для холодильника, который используется для хранения заметок на дверце нашего холодильника.

Наиболее распространенными металлами, используемыми для изготовления постоянных магнитов, являются железо, никель, кобальт и некоторые сплавы редкоземельных металлов.

Существует два типа постоянных магнитов: из «твердых» магнитных материалов и из «мягких» магнитных материалов. «Твердые» магнитные металлы имеют тенденцию оставаться намагниченными в течение длительного периода времени. Общие примеры:

  • Сплав Alnico , сплав железа с алюминием, никелем и кобальтом.Сплавы Alnico создают сильные постоянные магниты. Они широко используются в промышленной и бытовой электронике. Например, в больших электродвигателях, микрофонах, громкоговорителях, звукоснимателях для электрогитар и микроволновых печах.
  • Феррит , керамический состав, состоящий из оксида железа и других металлических элементов. Ферриты используются в магнитах для холодильников и небольших электродвигателях.

«Мягкие» магнитные металлы могут намагничиваться, но быстро теряют свой магнетизм. Типичными примерами являются сплавы железа и кремния и сплавы никеля и железа.Эти материалы обычно используются в электронике, например, в трансформаторах и магнитном экранировании.

Электромагниты

Электромагниты изготавливаются из катушки медной проволоки, намотанной на сердечник из железа, никеля или кобальта. Свернутый провод будет генерировать магнитное поле, когда через него проходит электрический ток, однако магнитное поле исчезает в тот момент, когда ток прекращается. Электромагнитам для работы требуется электричество. Их полезность заключается в способности изменять силу магнитного поля посредством управления электрическим током в проводе.

Электромагниты обычно используются в электродвигателях и генераторах. Оба они работают на научном принципе электромагнитной индукции, открытом ученым Майклом Фарадеем в 1831 году, согласно которому движущийся электрический ток создает магнитное поле, и наоборот. В электродвигателях электрический ток создает магнитное поле, которое приводит в движение двигатель. В генераторах внешняя сила, такая как ветер, текущая вода или пар, приводит во вращение вал, который перемещает набор магнитов вокруг намотанной проволоки, производя таким образом электрический ток.

Электромагниты также используются для переключения переключателей в реле, используемых в телефонных станциях, железнодорожной сигнализации и светофорах.

Краны

Junkyard также оснащены электромагнитами, которые используются для легкого подъема и опускания крупногабаритных транспортных средств. Эти электромагниты имеют форму круглой пластины, прикрепленной к концу крана.

В современной системе поездов, известной как «Маглев» (сокращение от «магнитная левитация»), используются электромагниты для подъема поезда над рельсами. Это уменьшает трение и позволяет поезду двигаться с огромной скоростью.

Расширенные области применения электромагнитов включают аппараты магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ускорители частиц (например, Большой адронный коллайдер).

Неодимовые магниты

Неодимовые магниты представляют собой тип редкоземельного магнита, состоящего из сплава неодима, железа и бора. Они были разработаны в 1982 году компаниями General Motors и Sumitomo Special Metals. Неодимовые магниты являются самым сильным типом постоянных магнитов, доступных на рынке. Они используются, когда требуются сильные постоянные магниты, особенно в беспроводных двигателях инструментов, жестких дисках и магнитных застежках.

Превращение немагнитных металлов в магниты

Медь и марганец обычно не обладают магнитными свойствами. Однако новаторский метод, разработанный Оскаром Сеспедесом из Университета Лидса, Великобритания, превратил медь и марганец в магниты.

Сеспедес и его команда изготовили пленки из меди и марганца на углеродных структурах, называемые Buckyballs. При наложении и снятии внешнего магнитного поля пленки сохраняли 10% магнитного поля. Этот новый метод призван обеспечить более биосовместимый и экологически чистый способ производства аппаратов МРТ.

Другие возможные области применения включают использование в ветряных турбинах. В ветряных турбинах в настоящее время используется железо-кобальт и никель с редкоземельными элементами. Но эти элементы дороги и трудны для добычи. Прорыв открывает возможности для более дешевых альтернатив.

Металлические супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелких партий металла с более чем 100 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы являемся экспертами в области металлов и предоставляем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В супермаркетах металлов мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных применений. Наш склад включает в себя: мягкую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, инструментальную сталь, легированную сталь, латунь, бронзу и медь.

У нас есть широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем порезать металл по вашим точным спецификациям.

Посетите сегодня один из наших более чем 100 офисов в Северной Америке.

Является ли кобальт магнитным? (ОТВЕТ) — Да Грязь

Да, кобальт магнитится.

Эта статья объяснит, а также подробно расскажет о кобальте, как он выглядит, откуда взялся и для чего используется.

Является ли кобальт магнитным? (ОТВЕЧЕН)

Введение

В мире науки существуют миллионы объяснений того, почему и как объект реагирует именно так, а не иначе.

Одним из таких великолепных, но загадочных явлений является магнетизм.

Красивый синий кобальт представляет собой химический элемент с металлической структурой, который содержит железо и обладает сильным магнетизмом.

Что такое кобальт?

Название кобальт произошло от немецкого слова «кобалд», что означает гоблин.

Древние цивилизации открыли художественный потенциал кобальта, не зная, какой металл они использовали.

В 1361 г. до н.э. в гробнице фараона Тутанхамона находился небольшой стеклянный предмет, окрашенный темно-синим кобальтом.

Еще раньше соли и глазури кобальта использовались для украшения древней китайской керамики блестящими синими узорами.

Необработанный кобальт кажется серебряным, хотя в основном он известен своими характерными ярко-синими разновидностями.

Кобальт обычно считается побочным продуктом и получается путем восстановления никеля и меди при добыче и плавке.

В начале поисков человеком полезных металлов было обнаружено серебро.

Однако кобальт часто ошибочно принимали за серебро, что приводило к печальным последствиям.

Потому что, когда «поддельное серебро» нагревали до 2,049,8 F и плавили, часто выделялись токсичные вещества, которые были смертельными при вдыхании.

На протяжении веков кобальт был хорошо известен во всем мире, хотя кобальт был официально открыт и назван химиком Георгом Брандтом в 1739 году в Стокгольме, Швеция.

В настоящее время он наиболее популярен в культурном отношении в Демократической Республике Конго, поскольку здесь находится более 50% мировых запасов кобальта.

Кобальт также встречается на дне глубоководных океанов по всему миру.

Сегодня кобальтовых рудников не так много из-за истощения за сотни лет.

До сих пор, как и в древние времена, кобальт используется в пигментах и ​​сегодня.

Около 30 процентов этого блестящего синего пигмента ежегодно производится для производства керамики, красок и красок.

Хотя кобальт в основном используется в литиевых батареях и в производстве магнитных, высокопрочных и износостойких сплавов.

Из-за магнитных свойств кобальта разработчикам не рекомендуется использовать этот металл рядом с кредитными картами, кардиостимуляторами или другими предметами, чувствительными к магнитным полям.

Кобальт также является активным центром витамина B12 и важным микроэлементом для всех животных.

Метафизически синий кобальт вызывает чувство спокойствия и духовности.

Говорят, что

Кобальт эффективен при работе с горловой чакрой.

Считается, что он помогает в общении от сердца к голове, позволяя распознавать и говорить свою высшую истину.

Что означает магнитный?

Термин «магнитный» относится к любому камню или веществу, проявляющему видимое притяжение к магниту.

Это потому, что магнетизм — это то, что классифицирует силы, которые притягивают определенные материалы друг к другу или отталкивают их.

Вообще говоря, магнетизм — это лишь один из аспектов комбинированной электромагнитной силы.

В мире природных элементов магнитная восприимчивость — это научный термин, обозначающий степень, в которой металл притягивается или отталкивается магнитным полем.

Магнетизм возникает из-за вращения и орбитального движения электронов или электрических зарядов.

Все вещи в этом мире состоят из крошечных единиц, называемых атомами. В каждом атоме есть электроны, которые представляют собой частицы, несущие электрический заряд.

Вращаясь, как дрейделы, электроны вращаются вокруг ядра или ядра атома.

Их движение генерирует электрический ток и заставляет каждый электрон действовать как микроскопический магнит.

В большинстве случаев одинаковое количество электронов вращается в противоположных направлениях, что уравновешивает их магнетизм.

Хотя в некоторых металлах есть электроны, которые не спарены с другими электронами, неспаренные электроны могут свободно ориентироваться в магнитном поле.

Результатом является магнитное притяжение.

Металлы, которые не проявляют магнитного притяжения, не имеют большого количества неспаренных электронов и считаются инертными или химически неактивными.

Кобальт сохраняет свой магнетизм при температуре до 2049,8 F (1121 C).

С повышением температуры атомы кобальта вибрируют сильнее и в конце концов теряют свою магнитную ориентацию.

Почему кобальт магнитный?

Магнитные материалы всегда сделаны из металла, но не все металлы являются магнитными, например, алюминий, медь и золото.

Для магнитных металлов, таких как железо или кобальт, степень их притяжения может быть отмечена как слабая, умеренная или сильная.

Магнитная сила этих металлов может варьироваться от способности поднимать стальные стержни до едва поворачиваемой стрелки компаса.

Магнетизм, с которым мы чаще всего сталкиваемся в металлах, представляет собой определенный вид магнетизма, называемый ферромагнитным.

Ферромагнитный — это вид магнетизма, связанный с железом, например, скрепкой для бумаги.

Парамагнетизм — гораздо более слабая форма магнетизма из-за присутствия только растворенных металлов в конкретном веществе.

Притяжение парамагнетизма может быть в миллион раз ниже, чем у ферромагнетизма.

Кобальт подобен железу и никелю, и, как и железо, он ферромагнитен, и его можно сделать очень магнитным.

В результате некоторые мощные магниты изготавливаются из сплавов кобальта и алюминия или никеля.

В некоторых материалах, таких как железо, кобальт, никель или оксид железа, естественным образом присутствует магнетизм, и он работает без какой-либо внешней помощи.

В других материалах эффект намагничивания не так заметен, но он существует.

Из-за этого кобальт гораздо более магнитен, чем многие другие природные материалы.

После того, как установлено, что образец является магнитным, его идентификация становится довольно рутинной задачей.

Существует несколько способов определить, является ли материал магнитным или инертным.

Примерами таких испытаний являются баллистические, магнитометрические, электродинамические, индукционные, мостовые, потенциометрические, ваттметрические, калориметрические, нейтронографические и резонансные.

Металлы можно отделить от одного типа к другому, а иногда и идентифицировать, просто наблюдая за тем, какую реакцию металл показывает на магнитное поле неодимового магнита класса N52.

Магнетизм был научно доказан с 1820 года датским физиком и химиком Гансом Кристианом Эрстедом.

Сегодня магнетизм, связанный со многими различными металлами, такими как кобальт, постоянно изучается для дальнейшего понимания.

Вам также может понравиться:

Почему все металлы магнитятся?

Категория: Физика      Опубликовано: 20 января 2013 г.

Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С. Бэрд.

Не все металлы обладают магнитными свойствами. На самом деле, это зависит от того, что вы подразумеваете под словом «магнитный». Есть четыре основных типа магнетизма, которыми может обладать материал: сверхпроводящий, диамагнитный, парамагнитный и, наконец, ферромагнитный.Сверхпроводящие материалы сильно отталкиваются от постоянных магнитов. Диамагнетики слабо отталкиваются от постоянных магнитов. Парамагнетики слабо притягиваются к постоянным магнитам. Наконец, ферромагнитные материалы сильно притягиваются к постоянным магнитам. Эти свойства сведены в таблицу ниже.

Только некоторые материалы при очень низких температурах являются сверхпроводниками. С другой стороны, все материалы испытывают диамагнетизм, включая кожу и цветы.Однако диамагнетизм — очень слабый эффект, поэтому в повседневной жизни мы его не замечаем. Многие материалы являются парамагнитными, например кислород и вольфрам. Однако парамагнетизм также является очень слабым эффектом, поэтому мы обычно не замечаем его в повседневной жизни. Что касается ферромагнетизма, то лишь очень немногие элементы являются ферромагнитными, включая железо, кобальт и никель.

Когда люди говорят о магнитных материалах, они обычно имеют в виду ферромагнитные материалы, потому что это единственный тип магнетизма, который легко наблюдать в повседневной жизни.Когда постоянный магнит прилипает к холодильнику, скрепке или кастрюле, это ферромагнетизм. Первоначальный вопрос, вероятно, означал: «Почему все металлы ферромагнитны?» Ответ заключается в том, что большинство металлов являются , а не ферромагнитными. Что касается предметов, которые легко найти в доме, то те, которые прилипают к постоянному магниту, делают это потому, что они, вероятно, содержат железо, никель или кобальт. Учитывая, что сталь является таким распространенным строительным материалом, а сталь содержит в основном железо, большая часть магнетизма, наблюдаемого за пределами лабораторий, связана с железом.Собственно, отсюда и название ферромагнетизма. Слово «ферро» на латыни означает «железо».

Тип материала Ответ на магниты
Сверхпроводник
(специальные материалы при низких температурах)
сильно отталкивает
Диамагнетик
(все материалы)
слабо отталкивает
Парамагнитный
(например, кислород, вольфрам, алюминий)
слабо притягивается
Ферромагнитный
(напр.г. железо, кобальт, никель)
сильно привлекает

Темы: все металлы магнитные, ферромагнетизм, магнитные металлы, магнетизм, магниты, металлы, сверхпроводники

Список магнитных металлов

Магнитные металлы включают железо, никель, кобальт и сталь.

Магнитные материалы притягиваются к магниту и могут даже намагнититься. Почти все магнитные материалы являются металлами. Знакомые примеры магнитных металлов включают железо, никель, кобальт и сталь.Но магнетизм — сложное явление. Не все железо или сталь являются магнитными. Есть даже некоторые неметаллы, которые проявляют магнетизм! Вот обзор типов магнетизма, список магнитных материалов и взгляд на металлы, которые не магнитятся.

Типы магнетизма

Чтобы понять, какие металлы обладают магнитными свойствами, полезно рассмотреть пять типов магнетизма:

  • Диамагнетизм : Все вещество диамагнитно, что означает, что оно слабо отталкивается магнитным полем.В магнитном материале притяжение к магниту превышает отталкивание от диамагнетизма.
  • Парамагнетизм : Парамагнитный материал слабо притягивается к магнитному полю. Алюминий, кислород, оксид железа (FeO) и титан являются парамагнитными.
  • Ферромагнетизм : Ферромагнитные материалы сильно притягиваются к магнитам и могут намагничиваться. Выше температуры, называемой точкой Кюри, ферромагнитные материалы теряют свой магнетизм. Железо, кобальт, никель, большинство их сплавов и некоторые соединения редкоземельных металлов являются ферромагнитными.
  • Ферримагнетизм : Ферримагнетики притягиваются к магнитам и сами действуют как постоянные магниты. Выше точки Кюри ферримагнетики теряют свой внешний магнетизм. Магниты (минерал магнетит, Fe 3 O 4 ) ферримагнитны.
  • Антиферромагнетизм : В антиферромагнетизме выравнивание соседних ионов при низких температурах делает материал нечувствительным к магнитному полю. Однако выше температуры, называемой температурой Нееля, некоторые атомы вырываются из выравнивания, и материал становится слабомагнитным.Оксид марганца (MnO) и чистый неодим являются примерами антиферромагнитных материалов.

Обычно, когда люди говорят о «магнитных металлах», они имеют в виду ферромагнитные и ферримагнитные металлы. Но, если вы включите условный и более слабый типы магнетизма, гораздо больше металлов (и некоторых неметаллов) являются магнитными.

Какие металлы обладают магнитными свойствами?

Магнитные металлы включают некоторые чистые металлические элементы и их сплавы. Вот список некоторых наиболее магнитных металлов:

  • Железо
  • Никель
  • Кобальт
  • Гадолиний
  • Диспрозий
  • Тербий
  • Некоторые виды стали (eнапример, ферритная нержавеющая сталь)
  • Неодим, железо, сплав бора (неодимовый магнит)

Хотя и железо, и никель являются магнитными, не всякая сталь является магнитной. Кристаллическая структура сплава определяет его магнетизм, поэтому элементы, обладающие магнитными свойствами сами по себе, не обязательно образуют магнитные сплавы.

Железо считается магнитным, но его поведение зависит от кристаллической структуры и температуры. Это α-форма, которая является ферромагнитной и только ниже точки Кюри 770 ° C.γ-железо антиферромагнитно.

Рутений и актиноиды (например, плутоний, нептуний) при определенных условиях являются ферромагнитными.

Какой металл является самым сильным магнитом?

Самый сильный постоянный магнитный металл, который вы можете купить, — это неодимовый (Nd) магнит. Неодимовые магниты не являются чистым неодимом. Чистый элемент является парамагнитным при комнатной температуре и антиферромагнитным при очень низких температурах (20 К или -253,2 ° C). Неодимовые магниты представляют собой неодимовый сплав (Nd 2 Fe 14 B).

Магниты из неодимового сплава теряют свои магнитные свойства при более низких температурах. В этих условиях самариево-кобальтовые (SmCo) магниты являются самыми сильными магнитными металлами.

Какие металлы не магнитятся?

Подавляющее большинство металлов считаются «немагнитными». Точнее, большинство этих металлов являются парамагнитными.G., austenicic нержавеющая сталь, 304 нержавеющая сталь)

  • Platinum (хотя некоторые из его сплавов магнитных)
  • свинец
  • Bismute
  • Magnesium
  • MolyBdenum
  • Tantalum
  • TIN
  • Все щелочные металлы (например, натрия , литий)
  • Марганец (исключения: слабомагнитен в соединениях с катионом Mn 2+ , рудный якобсит [FeMn),O] сильно магнитен)
  • Магнитное поведение зависит от условий.Например, металлическая медь и соли, содержащие ион Cu + , диамагнитны, а атомы меди и соли, содержащие ионы меди (Cu 2+ ), парамагнитны. Нержавеющая сталь 304 обычно не является магнитной, но становится частично ферромагнитной, если ее согнуть при комнатной температуре.

    Являются ли какие-либо неметаллы магнитными?

    Неметаллы обычно считаются немагнитными. Некоторые типы графита (аллотроп углерода) настолько диамагнетичны, что могут отталкивать сильный магнит так, что создается впечатление, что он левитирует.Однако жидкий кислород и фуллерены бора (B 80 ) являются парамагнитными. Недавно ученые разработали органические магниты из флюорографена с гидроксильными группами. Эти органические магниты являются антиферромагнитными при комнатной температуре.

    Ссылки

    • Ботти, С.; и другие. (2009). «Оптические и магнитные свойства фуллеренов бора». Физическая химия Химическая физика . 11 , 4523-4527. doi:10.1039/B

      8C
    • Buschow, K.H.J. (1998) Материалы с постоянными магнитами и их применение .Trans Tech Publications Ltd. Швейцария. ISBN 0-87849-796-X.
    • Чикадзуми, Сошин (2009 г.). Физика ферромагнетизма (2-е изд.). ОУП Оксфорд. ISBN 978-0191569852.
    • Тучек, Дж.; и другие. (2017). «Органические магниты при комнатной температуре, полученные из функционализированного графена sp 3 ». Связь с природой .

    Related Posts

    В: Что заставляет железо, никель и кобальт притягиваться к магнитам, но не к другим металлам?

    Физик : Магнитные свойства материала полностью определяются конфигурацией электронов в этом материале.В металлах есть два типа электронов: связанные электроны и свободные электроны. Свободные электроны свободно перемещаются между атомами и являются причиной проводимости металлов. Связанные электроны прилипают к отдельным атомам.

    Каждый электрон, кроме того, что он имеет заряд, также обладает «магнитным моментом», что является причудливым способом сказать, что это крошечный стержневой магнит. Обычно связанные электроны будут спарены противоположными спиновыми парами. Это все равно что положить магнит Север-Юг рядом с магнитом Юг-Север.Они почти полностью компенсируют друг друга. Однако иногда (например, в железе, никеле и кобальте) у вас будет один или несколько 90 635 неспаренных 90 636 электронов. Магнитные поля этих электронов не компенсируются другим, противоположно ориентированным электроном. Таким образом, они придают атому, в котором обитают, общее магнитное поле.

    Итак, некоторые металлы притягиваются к магнитам, потому что они полны более мелких магнитов. Эти меньшие магниты вращаются так, что они выравниваются с полем большего магнита.Однако это просто отодвигает вопрос назад к «Почему магниты притягиваются друг к другу?».

    Эти свободные электроны не совсем бесполезны. Если они подвергаются воздействию изменяющегося магнитного поля (помашите магнитом), они начнут двигаться в «вихревых потоках». Эти вихревые токи всегда пытаются сопротивляться изменяющемуся полю («закон Ленца» или «вселенная — упрямый закон рывков»). Таким образом, все проводящие металлы взаимодействуют с магнитными полями (иначе не работали бы генераторы), но не так, как «притягивается».


    Ответ подливке : «Почему магниты притягиваются друг к другу?» Магнитные поля, как и у старшеклассников, на самом деле не хотят существовать. Магнитное поле напряженности B, которое заполняет объем V, имеет соответствующую энергию. Таким образом, создание магнитных полей требует энергии, а избавление от них высвобождает энергию.

    Оказывается, процессы, высвобождающие энергию, обычно являются силами. Например; когда вы роняете предмет, высвобождается энергия, и так получилось, что гравитация — это сила.Точно так же магниты будут пытаться выстроиться таким образом, чтобы компенсировать поля друг друга. Меньше полей = меньше энергии. Таким образом, процесс выравнивания, чтобы нейтрализовать их поля, уменьшает энергию, связанную с этими полями, и поэтому существует сила, которая пытается выровнять магниты.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.