هو النيكل المغناطيسي? نظرة مفصلة

النيكل مغناطيسي قليلاً, ليست مغناطيسية بحتة. إنها مادة مغناطيسية في درجة حرارة الغرفة, مما يعني أنه يمكن أن يكون مغناطيسيًا. عندما يتم تسخين النيكل إلى ما وراء نقطة معينة, يفقد خاصيةها المغناطيسية. ينجذب كلاهما النيكل والحديد إلى المغناطيس. لكن, من غير المرجح أن ينجذب النيكل من الحديد أو الكوبالت. دعنا نستكشف سلوك المغناطيسية النيكل في هذا الدليل.

هل النيكل مغناطيسي أو غير مغناطيسي?

النيكل مغناطيسي ضعيف, أو ferromagnetic في 25 ج. لكن, تنخفض خاصيةها المغناطيسية عندما تتعرض لدرجات حرارة عالية. يمكن أن يصبح النيكل مغناطيسيًا نفسه.

ما الذي يجعل النيكل مغناطيسي?

ينجم مغناطيسية النيكل عن بنية العنصر الذري. يتم إنتاج اللحظات المغناطيسية في النيكل بسبب وجود الإلكترونات غير المقيدة. هذه الإلكترونات تأتي بالترتيب وإنشاء مجال مغناطيسي.

أثبت النيكل أيضًا أنه حاجب مغنطيسي ، لذا فإن التفاعلات المغناطيسية ممكنة إلى حد ما. إنه يعزز مغنطيسيها من خلال محاذاة الذرات فيه. على العموم, يحتوي الحديد على مستوى أعلى من المغنطيسية من النيكل.

نيكل المعادن مقابل. المغناطيسية: مقارنة

النيكل معدن مغنطيسي. أ المواد المغناطيسية هي حالة يتم فيها توجيه جميع اللحظات المغناطيسية للذرات. في النيكل, تنتج الإلكترونات الحرة في D-diredals مجال مغناطيسي. هناك إلكترونات غير متوفرة. إن اتجاه اللحظات المغناطيسية الفريدة في الصلبة يعطي النيكل خصائصه المغناطيسية.

فضلاً عن ذلك, النيكل فريد من نوعه في ممتلكاته ليظل مغناطيسيًا في درجة الحرارة المحيطة, على عكس المواد الأخرى. لكن, ينجذب إلى مغناطيس مثل الكوبالت أو الحديد. لذلك, عندما يتم تسخين النيكل, يصبح غير مغناطيسي حيث يتم تعطيل بنية الإلكترون. لكن, لا يزال يجد استخداماتها في تطبيقات مغناطيسية مختلفة بسبب الميزات المغناطيسية الطفيفة أو المعتدلة.

العوامل التي تؤثر على الخواص المغناطيسية للنيكل

العوامل الشائعة التي تؤثر على الخواص المغناطيسية للنيكل:

درجة حرارة

تعتمد الخصائص المغناطيسية للنيكل بشكل كبير على درجة الحرارة. في درجات حرارة أعلى, الحركة الحرارية تجعل الإلكترونات تدور في ترتيب عشوائي. هذا يضعف الخصائص المغناطيسية للمركب. تصبح السبائك غير مغناطيسية إذا تم تسخينها بعد درجة حرارة كوري (358 درجة مئوية). النيكل في Curie Point هو مادة مغناطيسية. حيث لم تعد الإلكترونات في مرحلة مع بعضها البعض.

الهيكل البلوري

يتأثر مغنطيسي النيكل أيضًا بمكعبه المتمحور حول وجهه (لجنة الاتصالات الفيدرالية) بنية البلورة. بنية النيكل يسهل محاذاة الدوران للإلكترونات وبالتالي الخصائص المغناطيسية. حركة الدوران المحلية في مادة حساسة لأي تغييرات في التركيب البلوري بسبب الإجهاد الميكانيكي أو سبائك المادة.

شوائب وعناصر صناعة السبائك

يمكن التحكم في الصفات المغناطيسية للنيكل عن طريق إضافة جزيئات أجنبية. هذه الذرات الأجنبية تدمر محاذاة الإلكترونات المتعلقة بدورها. بالإضافة إلى, في بعض الحالات, مع زيادة الشوائب ، يمكن أن يزداد مغنطة النيكل وتقليل العكس. على سبيل المثال, يزيد الحديد بطريقة سحرية من المغناطيسية أثناء إضافة عناصر مثل النحاس من المحتمل أن تقلل من المغناطيسية.

حجم الحبوب

كما يتعلق بحجم الحبوب من النيكل, هذه الحبوب تمتلك بعض الخصائص المغناطيسية. توفر الحبوب الأصغر حدود المزيد من الحدود داخل المادة. هذا يؤدي إلى زيادة مساحة السطح مما يؤدي بدوره إلى الاستجابة للحقول المغناطيسية. على الجانب الآخر, يقلل حجم الحبوب الأكبر من إمكانية الاتجاه المتبادل للمجالات المغناطيسية, وبالتالي تقليل التماسك المغناطيسي الكلي.

الحقول المغناطيسية الخارجية

لقد تم إملاء الأبحاث الأولية أن التلاعب بالحقول المغناطيسية الخارجية يمكن أن يؤثر على اتجاه المجالات المغناطيسية في النيكل. هذه المجالات تنوعها مع المجال المغناطيسي التطبيقي, زيادة مغنطة المواد. علاوة على ذلك, تعتمد درجة المحاذاة على قوة المجال المغناطيسي التطبيقي. إذا كان الحقل قويًا بما يكفي, يتحقق مغنطة التشبع, مما يعني أن جميع المجالات محاذاة.

ضغط

يغير الضغط المطبق على النيكل بنيته الذرية وخصائصه المغناطيسية. إنه يغير المسافة بين الدول ويغير حالات الإلكترون في النيكل. فضلاً عن ذلك, يؤثر الضغط على عدد مدارات الإلكترون. يمكن أن يؤدي تغيير المدارات إلى تغيير الخواص المغناطيسية للمادة. يظهر النيكل السلوك المغنطيسي وفي الواقع, يمكن تعزيز هذا أو إضعافه بناءً على تغييرات الهيكل الإلكتروني.

النيكل كوري نقطة أو درجة حرارة كوري

يتم تعريف درجة حرارة الكوري على أنها درجة حرارة يصبح فيها النيكل غير مغناطيسي. إنه تقريبا 358 درجة مئوية (675, 928 فهرنهايت). في درجة حرارة كوري, يخضع النيكل لتغيير الحالة المغنطيسية.

في الحالة المغناطيسية المغناطيسية مع توجه يدور الإلكترون, ولديه خصائص مغناطيسية قوية. مع ذلك, كلما ارتفعت درجة الحرارة ثم تدمر الطاقة الحرارية هذه المحاذاة, وتناقص المغناطيسية. اللحظات المغناطيسية الذرية ليست مقيدة بالبقاء محاذاة. بالإضافة إلى, تصبح المادة مغناطيسية ضعيفة تحت درجة حرارة الكوري عند تطبيق أي مجال مغناطيسي خارجي.

ما هي تقنيات الآلات للنيكل?

• الطحن باستخدام الحاسب الآلي
• تحول باستخدام الحاسب الآلي
• الحفر باستخدام الحاسب الآلي
• طحن باستخدام الحاسب الآلي
• التصنيع الكهروكيميائي
• موسيقى الرقص الإلكترونية (معالجة التفريغ الكهربائي)
• القطع بالليزر CNC
• قطع المياه النفاثة باستخدام الحاسب الآلي
• التصنيع النفاث الكاشطة

تطبيقات النيكل بسبب خصائصه المغناطيسية

فيما يلي التطبيقات النموذجية للنيكل:

المغناطيس الدائم

يضيف المصنعون الحديد إلى النيكل لإنشاء سبائك للمغناطيس الدائم. هذه المغناطيس دائمًا دائمًا في مجالها المغناطيسي, والمثل للتطبيقات ذات الاستخدام الطويل. هذه محركات كهربائية, أجهزة التخزين المغناطيسي, وأجهزة استشعار.

التدريع المغناطيسي

يحتوي النيكل على خاصية التدريع أو حتى مواجهة مجال مغناطيسي. يتم تطبيق المركب بشكل خاص على التدريع المغناطيسي في الأجهزة الإلكترونية بما في ذلك المحولات, المحركات وكذلك معدات التصوير بالرنين المغناطيسي. يقلل النيكل من التداخل بشكل أساسي من الحقول المغناطيسية الخارجية. علاوة على ذلك, إنه يعزز الدقة وموثوقية الجهاز.

تكنولوجيا تخزين البيانات

تلعب الأفلام الرقيقة القائمة على النيكل دورًا حاسمًا في تطبيقات تخزين البيانات, مثل محركات الأقراص الصلبة. تخزن هذه الأفلام بيانات من خلال التحكم في المجالات المغناطيسية وتجميدها. هذه الإمكانية مطلوبة للتخزين المتوفر في السرعة العالية, والقدرة, وهو أمر إلزامي للحوسبة اليوم.

أجهزة الاستشعار المغناطيسية

يتم استخدام سبائك النيكل عالميا في أجهزة الاستشعار المغناطيسية في كل تطبيق, السيارات والصناعية. هذه المستشعرات تقيس الحركة, فضاء, والموقف القائم على التأثير المغناطيسي الذي تختلف به المقاومة مع الحقول المغناطيسية.

المحركات الكهربائية

يحتوي النيكل على خصائص مغناطيسية جيدة تأهيلها لإنتاج المحركات الكهربائية. توفر هذه السبائك قدرة مغنطة عالية. فضلاً عن ذلك, يتم استخدام فعالية المحركات في الأنظمة الآلية, السيارات الكهربائية, والأجهزة المنزلية من بين آخرين.

المحولات والمحاثات

في المحولات الكهربائية والمحاثات, يتم تطبيق النيكل بسبب قدرته على تحسين التدفق المغناطيسي. يتم تطبيق السبائك القائمة على النيكل على نوى المحولات لزيادة كفاءة المحولات بسبب انخفاض فقدان الطاقة. علاوة على ذلك, يضمن موثوقية نقل الطاقة, خاصة في الترددات العالية.

الأسئلة الشائعة الفنية

س1. كيف تؤثر درجة الحرارة على الخواص المغناطيسية للنيكل?

كلما زادت درجة الحرارة, تضعف خصائص النيكل المغناطيسية. ما وراء درجة حرارة كوري حوالي 358 درجة مئوية, تحولات النيكل من المغنطيسية إلى الباراماج المغنطيسي, فقدان قدرتها على الحفاظ على المغناطيسية.

Q2. يمكن استخدام النيكل لإنشاء مغناطيس دائم?

نعم, عندما يتم ألعاب النيكل بمواد أخرى مثل الحديد, يستخدم النيكل لإنشاء مغناطيس دائم قوي يحتفظ بالمغناطيسية مع مرور الوقت ويتم توظيفه في المحركات, أجهزة الاستشعار, وأجهزة تخزين البيانات.

س3. ما هي درجة حرارة الكوري للنيكل?

درجة حرارة الكوري من النيكل حوالي 358 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه, يفقد النيكل خصائصه المغناطيسية ويصبح مغنطيسيًا. وهذا يعني أنه لم يعد بإمكانه الحفاظ على المحاذاة المغناطيسية بدون مجال مغناطيسي خارجي.

س 4. كيف يساهم النيكل في التدريع المغناطيسي?

تسمح خصائص النيكل المغناطيسية. يجعلها مادة فعالة لدرع الأجهزة الإلكترونية الحساسة من التداخل المغناطيسي الخارجي, كما في آلات التصوير بالرنين المغناطيسي والمحولات.

س5. ما الدور الذي يلعبه النيكل في تكنولوجيا تخزين البيانات?

يتم استخدام السبائك القائمة على النيكل في محركات الأقراص الصلبة, حيث تتيح خصائصها المغناطيسية التخزين المستقر واسترجاع البيانات. يتيح التلاعب بالمجالات المغناطيسية في أفلام النيكل سعة عالية, تخزين بيانات موثوق.

خاتمة

مغناطيسي النيكل الخصائص ضرورية في التطبيقات المختلفة, من المغناطيس الدائم إلى التدريع المغناطيسي. إن قدرتها على الحفاظ على المغناطيسية والتفاعل مع الحقول المغناطيسية تجعلها ذات قيمة في الإلكترونيات, المحركات, وتخزين البيانات. كما تقدم التكنولوجيا, لا يزال دور النيكل في تحسينات الأداء وكفاءته أمرًا بالغ الأهمية. اتصل بنا للمزيد من المعلومات.