Siit saate teada, mis metallid on magnetilised ja miks

Magnetid on materjalid, mis tekitavad magnetvälju, mis meelitavad ligi konkreetseid metalle. Igal magnetil on põhja- ja lõunapoolus. Vastupidised postid tõmbavad ligi, samas nagu postid tõrjuvad.

Kuigi enamik magneteid on valmistatud metallidest ja metallisulamitest, on teadlased välja töötanud viise, kuidas magneteid luua komposiitmaterjalidest, näiteks magnetilistest polümeeridest.

Metallide magnetismi loob elektronide ebaühtlane jaotus teatud metallelementide aatomites. Sellest ebaühtlasest elektronide jaotumisest põhjustatud ebaregulaarne pöörlemine ja liikumine nihutavad aatomi sees olevat laengut edasi ja tagasi, luues magnetilisi dipoole.

Kui magnetilised dipoolid joonduvad, loovad nad magnetilise domeeni, lokaalse magnetilise piirkonna, millel on põhja- ja lõunapoolus.

Magnetiseerimata materjalides asetsevad magnetdomeenid eri suundades, kustutades üksteise välja. Kui magnetiseeritud materjalides on enamik neist domeenidest joondatud, näidates samas suunas, mis loob magnetvälja. Mida rohkem domeene omavahel joonduda, seda tugevam on magnetjõud.

• Püsivad magnetid (tuntud ka kui kõvad magnetid) on need, mis tekitavad pidevalt magnetvälja. See magnetväli on põhjustatud ferromagnetilisusest ja on magnetismi tugevam vorm.
• Ajutised magnetid (tuntud ka kui pehmed magnetid) on magnetilise välja olemasolul ainult magnetilised.
• Elektromagnetid nõuavad magnetvälja tekitamiseks nende mähisjuhtmetest voolu.

Kreeka, India ja Hiina kirjanikud dokumenteerisid põhiteadmised magnetismi kohta rohkem kui 2000 aastat tagasi. Suurem osa sellest arusaamast põhines lodestoni (looduslikult esineva magnetilise raua mineraali) mõju vaatlemisel rauale.

Varased magnetismi uuringud viidi läbi juba 16. sajandil, kuid tänapäevaste ülitugevate magnetite väljatöötamine toimus alles 20. sajandil.

Enne 1940. aastat kasutati püsimagneteid ainult põhirakendustes, nagu näiteks kompassid ja elektrigeneraatorid, mida nimetatakse magnetos. Alumiinium-nikkel-koobalt (Alnico) magnetide väljatöötamine võimaldas püsimagnetitel asendada mootorites, generaatorites ja kõlarites elektromagneteid.

Samarium-koobalt (SmCo) magnetite loomisel 1970ndatel toodeti kaks korda suurema magnetilise energiatihedusega magneteid kui kõigil varem saadaval olnud magnetitel.

1980ndate alguseks viisid haruldaste muldmetallide magnetiliste omaduste edasised uuringud neodüümi-raua-boori (NdFeB) magnetite avastamine, mis viis SmCo-ga seotud magnetilise energia kahekordistamiseni magnetid.

Haruldaste muldmetallide magneteid kasutatakse nüüd kõiges alates käekelladest ja iPadidest kuni hübriidsõidukite mootorite ja tuulikute generaatoriteni.

Metallidel ja muudel materjalidel on erinevad magnetilised faasid, sõltuvalt keskkonna temperatuurist, milles nad asuvad. Selle tulemusel võib metall avaldada rohkem kui ühte tüüpi magnetismi.

Näiteks raud kaotab oma magnetilisuse, muutudes siis paramagneetiliseks kuumutatud temperatuuril üle 1418 ° F (770 ° C). Temperatuuri, mille juures metall kaotab magnetilise jõu, nimetatakse selle Curie temperatuuriks.

Raud, koobalt ja nikkel on ainsad elemendid, mille metalli kujul Curie temperatuur ületab toatemperatuuri. Sellisena peavad kõik magnetilised materjalid sisaldama ühte neist elementidest.