Preberite, kaj so kovine magnetne in zakaj

Magneti so materiali, ki proizvajajo magnetna polja, ki pritegnejo posebne kovine. Vsak magnet ima severni in južni pol. Nasproti drogovi privlačijo, medtem ko se drogovi odbijajo.

Medtem ko je večina magnetov narejena iz kovin in kovinskih zlitin, so znanstveniki zasnovali načine za ustvarjanje magnetov iz kompozitnih materialov, kot so magnetni polimeri.

Magnetizem v kovinah nastane z neenakomerno porazdelitvijo elektronov v atomih nekaterih kovinskih elementov. Nepravilno vrtenje in gibanje, ki ga povzroča ta neenakomerna porazdelitev elektronov, premik naboja v atomu naprej in nazaj ustvarja magnetne dipole.

Ko se magnetni dipoli poravnajo, ustvarijo magnetno domeno, lokalizirano magnetno območje, ki ima severni in južni pol.

V nemagnetiziranih materialih se magnetne domene soočajo v različnih smereh in se med seboj odpovedujejo. Medtem ko je v magnetiziranih materialih večina teh področij poravnana in kaže v isto smer, kar ustvarja magnetno polje. Več domen, ki se poravnajo skupaj, močnejša je magnetna sila.

• Trajni magneti (znani tudi kot trdi magneti) so tisti, ki nenehno proizvajajo magnetno polje. To magnetno polje povzroča feromagnetizem in je najmočnejša oblika magnetizma.
• Začasni magneti (znani tudi kot mehki magneti) so magnetni le v prisotnosti magnetnega polja.
• Elektromagneti potrebujejo električni tok, da teče skozi njihove tuljave, da bi ustvaril magnetno polje.

Grški, indijski in kitajski pisci so dokumentirali osnovna znanja o magnetizmu pred več kot 2000 leti. Večina tega razumevanja je temeljila na opazovanju učinka lodestona (naravni mineral magnetnega železa) na železo.

Zgodnje raziskave magnetizma so bile izvedene že v 16. stoletju, vendar se razvoj sodobnih magnetov visoke trdnosti pojavlja šele v 20. stoletju.

Pred letom 1940 so trajne magnete uporabljali le v osnovnih aplikacijah, kot so kompasi in električni generatorji, imenovani magneto. Razvoj magnetov iz aluminija in niklja-kobalta (Alnico) je omogočil, da trajni magneti nadomestijo elektromagnet v motorjih, generatorjih in zvočnikih.

Z ustvarjanjem magnetov samarij-kobalta (SmCo) v 70. letih prejšnjega stoletja so bili proizvedeni magneti z dvakrat večjo gostoto magnetne energije kot kateri koli prej na voljo magnet.

Do začetka osemdesetih let so nadaljnja raziskovanja magnetnih lastnosti redkih zemeljskih elementov privedla do odkritje magnetov neodim-železo-bora (NdFeB), ki so privedli do podvojitve magnetne energije nad SmCo magneti.

Redki zemeljski magneti se zdaj uporabljajo v vsem, od ročnih ur in iPadov do hibridnih motornih vozil in generatorjev vetrnih turbin.

Kovine in drugi materiali imajo različne magnetne faze, odvisno od temperature okolja, v katerem se nahajajo. Posledično lahko kovina kaže več kot eno obliko magnetizma.

Železo, na primer, izgubi magnetizem in postane paramagnetno segreto nad 1418 ° F (770 ° C). Temperatura, pri kateri kovina izgubi magnetno silo, se imenuje njegova temperatura Curie.

Železo, kobalt in nikelj so edini elementi, ki imajo - v kovinski obliki - Curie temperature nad sobno temperaturo. Vsi magnetni materiali morajo kot tak vsebovati enega od teh elementov.