Феромагнитните и неферомагнитните материали са централни в инженерството. Магнетизмът е основа за различни приложения, но често е неудобен при определени обстоятелства. Най-често срещаните магнитни метали включват; желязо, никел, и кобалт, и някои видове стомана също проявяват свойства на магнетизъм.
Разбиране на основите на магнитите, техните видове, и как се държат металите в магнитни полета е наложително. Така, нека влезем в него.
Разбиране на магнетизма
Магнетизмът може да се определи като способност, която дърпа или избутва определени видове материали. Тази сила се намесва от магнитни полета, които проникват в различни видове медии. Някои видове материали са естествено магнитни, докато други могат да бъдат направени магнитни или немагнитни в зависимост от ситуацията.
Какво кара металите да проявяват магнетизъм?
Магнетизмът на атомно ниво се причинява от електрони. Всеки електрон има спин и начин да образува малък магнитен дипол. Ако спинът на електрона е единен в определена посока, тогава не се наблюдава нетно магнитно поле. Но тъй като има много от тези електрони несдвоени, техният малък магнитен момент става голям и около метала се създава голямо магнитно поле.
Видове магнити
Различните видове магнити могат да бъдат групирани според постоянството на магнитното поле на магнитите. Първичните класификации включват:
Постоянни магнити
Постоянните магнити генерират магнитно поле поради присъщите им свойства. За разлика от временните магнити, те запазват своя магнетизъм за дълъг период от време. Типично, постоянните магнити трудно се демагнетизират и създават стабилно магнитно поле. Да разбира постоянните магнити, трябва да се вземе предвид тяхната структура. Магнитните свойства възникват, когато пондеромоторните сили в отделната област на материала предпочитат определено състояние. Тези домейни са малки магнитни полета, намиращи се в кристалната структура на материала.
Използват се няколко техники за свързване на тези домейни, но отоплението е най-ефективно от всички. Степента на подравняване се различава в различните материали, което води до постоянно позициониране на домейните.
Временни магнити
Временните магнити имат характеристиката да бъдат магнитни само при определени условия. Всички те изчезват, след като тези условия се променят. Силите, които причиняват промени в размера, често се прилагат към меки материали като закалено желязо и стомана. Тези материали създават магнитни полета, когато са изложени на силно магнитно поле и показват ниска коерцитивност.
Един добър пример за временен магнетизъм е стратегията за кламери. Когато кламерът се докосне върху постоянен магнит, той придобива известно намагнитване. въпреки това, след като постоянният магнит бъде отстранен. Щипките се връщат в състоянието си, в което не са магнитни.
Електромагнити
Електромагнитите генерират магнитно поле, когато през тях протича електричество. Те често се използват в устройства като двигатели, генератори, релета, и слушалки. Предимството на електромагнита е възможността за включване/изключване на магнитната сила. Тази функция позволява няколко приложения, включително крановете, използвани за повдигане на скрап. Управлението на метала е възможно с помощта на електромагнит чрез преминаване на електрически ток през него, и металът може да се повдига и пуска чрез изключване на захранването.
Друго завладяващо използване на тази техника е във влаковете Maglev. Благодарение на захранването, подавано към електромагнитите, тези влакове не докосват релсите и това от своя страна осигурява ниско съпротивление на релсите за високи скорости.
Кои метали са магнитни?
В зависимост от вътрешната структура на металите те привличат или отблъскват магнитите. Те могат да бъдат класифицирани като:
Феромагнитни материали
Феромагнитните материали дърпат магнитите много силно, докато от друга страна, дръпнете леко магнитите за парамагнитни материали. Диамагнитните материали са тези материали, които отблъскват слабо магнитите.
Списък на магнитните метали
Някои магнитни метали са познати и някои са постоянно магнитни, докато други, например, неръждаема стомана са магнитни в зависимост от техния състав.
Желязо
Желязото е широко известен феромагнитен метал, и в същото време, той е по-силен от всички други феромагнитни метали. по-важното, като основна съставна част на земята, той отговаря за магнитното поле на земната сфера.
Известно съдържание относно това как желязото привлича магнитни полета се дължи на наличието на атомен електронен спин и специфична структура на кристална решетка. Когато се променят, тези структури произвеждат различни магнитни характеристики. Желязото в неговия центриран върху тялото куб (скрито копие) алфа-Fe формата е феромагнитна; лицево-центрираният куб (FCC) гама-Fe структурата е немагнитна.
никел
Друг феромагнитен метал е никелът и той също има връзка със земното ядро. Преди това, служил е в обръщението на парите под формата на монети.
Днес, използването на никел включва батерии, покрития, кухненски прибори, и множество електронно оборудване. Ето защо никелът е ценен при създаването на фероникел за неръждаема стомана и Alnico магнити, магнитите, които са по-силни от редкоземните магнити, но не толкова силни, колкото тези на основата на желязо.
Кобалт
Кобалтът е един от най-важните феромагнитни метали, които са намерили множество приложения през последните сто години. Кобалтът се използва както в меките, така и в твърдите магнити, а намагнитването на насищане и температурата на Кюри са високи, вариращи между 950 – 990 °C. Това свойство прави кобалта полезен при употреба при високи температури, като използване в двигатели и сензори.
Стомана
Желязният компонент прави стоманата феромагнитна. Всички видове стомана могат да работят с магнитни полета, а някои могат да бъдат превърнати в постоянни магнити. например, EN C15D стомана има състав от 98.81/99.26 % желязо и следователно е феромагнитен.
Неръждаема стомана
Неръждаема стомана има различно ниво на магнитни свойства. В зависимост от съдържанието, това е сплав, която съдържа най-малко 10.5% от хром, неговият магнетизъм зависи от това съдържание. Мартензитните и феритните неръждаеми стомани са магнитни поради съдържанието на желязо, докато аустенитните неръждаеми стомани имат ниски феромагнитни свойства, които ги квалифицират за използване в ситуации с ЯМР.
Редкоземни метали
Някои от напречните сечения на редкоземните метали са феромагнитни по природа и металите включват гадолиний, самарий, и неодим. Тези метали могат да бъдат легирани с желязо, никел, или кобалт, за да се произвеждат магнити, които са много подходящи за определено приложение. например, Самариево-кобалтовите магнити се прилагат добре във високопроизводителни двигатели и турбомашини.
Немагнитни метали
Докато много метали са магнитни, някои не са. Ето няколко примера:
Алуминий
Алуминий също попада в групата на парамагнитните метали, както литиевите и магнезиевите метали. Въпреки че може да корозира, той е полезен при много корозивни условия; това го прави популярен в много индустрии.
злато
Златото принадлежи към диамагнитната група метали. Общо взето, той изпитва минимално отблъскване, когато е близо до магнит. В чисто състояние, това е немагнитен метал.
Сребро
Среброто също е немагнитно. Може да се използва за откриване на ковани сребърни продукти. Ако монета или бижу се залепи за магнит, вероятно не е истинско сребро.
Мед
Е Мед Магнитни? Медта по своята природа не е магнитна, но има някои магнитни качества и характеристики. Означен като диамагнитен, медта е вид материал, който не може да бъде подравнен с магнитно поле. В случай на производство на електроенергия в електроцентрали, тази характеристика е от огромна стойност.
Когато се постави близо до магнит, медта създава магнитно поле, което принуждава повърхностните електрони да текат и да се въртят около магнита. Това кара кръговото движение да създава съпротивление. Електроните предизвикват за кратко магнитно поле, и това намалява скоростта на магнитното падане.
Заключение
Като цяло, всички метали се влияят от силно магнитно поле. Тази реакция възниква, защото когато металите се поставят в променящо се магнитно поле, те развиват така наречените вихрови токове. Металдетекторите следват този принцип, за да идентифицират неферомагнитни метали като злато, сребро, мед, и калай. въпреки това, за практическа употреба, това взаимодействие не е достатъчно, следователно има ограничени приложения.
Използвайте Tops Precision за метална обработка, за да получите части на разумна цена.
Най-висока точност е доставчик на специални метали, който е спечелил ISO 9001 сертифициране. От създаването на нашата компания, помогна на много клиенти при идентифицирането на специални метали, които са трудни за намиране.
Някои от магнитните метални материали, които доставяме, включват студено валцована стомана, високовъглеродна пружинна стомана, както и различни видове закалена неръждаема стомана. Можем да доставим 10 лири за конкретни приложения 2,000 лири за производствени нужди, и всичко между тях.
Вземете вашите метални материали днес, като попълните бърза оферта на Tops Precision. Нашият персонал с опит в областта е готов да отговори на всеки въпрос и обикновено отговаря в рамките на срока 2 часа или същия ден.
