Zistite, ktoré kovy sú magnetické a prečo

Magnety sú materiály, ktoré produkujú magnetické polia, ktoré priťahujú konkrétne kovy. Každý magnet má severný a južný pól. Opačné póly priťahujú, zatiaľ čo póly sa odpudzujú.

Zatiaľ čo väčšina magnetov je vyrobená z kovov a kovových zliatin, vedci navrhli spôsoby, ako vytvoriť magnety z kompozitných materiálov, ako sú magnetické polyméry.

Magnetizmus v kovoch je vytváraný nerovnomerným rozdelením elektrónov v atómoch určitých kovových prvkov. Nepravidelná rotácia a pohyb spôsobené týmto nerovnomerným rozdelením elektrónov posúvajú náboj vnútri atómu dozadu a dopredu a vytvárajú magnetické dipóly.

Keď sú magnetické dipóly zarovnané, vytvárajú magnetickú doménu, lokalizovanú magnetickú oblasť, ktorá má severný a južný pól.

V nemagnetizovaných materiáloch smerujú magnetické domény rôznymi smermi a vzájomne sa rušia. Zatiaľ čo v magnetizovaných materiáloch je väčšina týchto domén zarovnaná a ukazuje rovnakým smerom, čím sa vytvára magnetické pole. Čím viac domén je zarovnaných, tým silnejšia je magnetická sila.

• Permanentné magnety (známe tiež ako tvrdé magnety) sú tie, ktoré neustále vytvárajú magnetické pole. Toto magnetické pole je spôsobené feromagnetizmom a je najsilnejšou formou magnetizmu.
• Dočasné magnety (známe tiež ako mäkké magnety), sú magnetické iba v prítomnosti magnetického poľa.
• elektromagnety vyžadujú elektrický prúd, ktorý prechádza ich cievkami, aby sa vytvorilo magnetické pole.

Gréci, indiáni a čínski spisovatelia zdokumentovali základné vedomosti o magnetizme pred viac ako 2000 rokmi. Väčšina tohto porozumenia bola založená na pozorovaní účinku lodestónu (prírodne sa vyskytujúceho magnetického železa) na železo.

Včasný výskum magnetizmu sa uskutočňoval už v 16. storočí, ale vývoj moderných magnetov s vysokou pevnosťou nastal až v 20. storočí.

Pred rokom 1940 sa permanentné magnety používali iba v základných aplikáciách, napríklad v kompasoch a elektrických generátoroch nazývaných magnetá. Vývoj magnetov z hliníka, niklu a kobaltu (Alnico) umožnil permanentným magnetom nahradiť elektromagnety v motoroch, generátoroch a reproduktoroch.

Vytvorením magnetov samarium-kobalt (SmCo) v 70. rokoch 20. storočia sa vytvorili magnety s dvojnásobnou hustotou magnetickej energie ako predtým dostupný magnet.

Začiatkom osemdesiatych rokov minulého storočia došlo k ďalšiemu výskumu magnetických vlastností prvkov vzácnych zemín objav magnetov z neodym-železo-bóru (NdFeB), ktoré viedli k zdvojnásobeniu magnetickej energie na SmCo magnety.

Magnety vzácnych zemín sa teraz používajú vo všetkom, od náramkových hodiniek a iPadu po hybridné motory vozidiel a generátory veterných turbín.

Kovy a iné materiály majú rôzne magnetické fázy v závislosti od teploty prostredia, v ktorom sa nachádzajú. V dôsledku toho môže kov vykazovať viac ako jednu formu magnetizmu.

Napríklad železo stráca svoj magnetizmus, keď sa stane paramagnetickým zahrievané nad 1418 ° F (770 ° C). Teplota, pri ktorej kov stráca magnetickú silu, sa nazýva jeho Curieho teplota.

Železo, kobalt a nikel sú jediné prvky, ktoré majú v kovovej forme Curieho teplotu vyššiu ako je teplota miestnosti. Všetky magnetické materiály musia obsahovať jeden z týchto prvkov.