Узнайте, какие металлы магнитные и почему

Магниты - это материалы, которые создают магнитные поля, которые притягивают определенные металлы. У каждого магнита есть север и южный полюс. Противоположные полюса притягиваются, а полюса как отталкиваются.

Хотя большинство магнитов изготавливаются из металлов и металлических сплавов, ученые разработали способы создания магнитов из композитных материалов, таких как магнитные полимеры.

Магнетизм в металлах создается неравномерным распределением электронов в атомах определенных металлических элементов. Нерегулярное вращение и движение, вызванные этим неравномерным распределением электронов, сдвигают заряд внутри атома назад и вперед, создавая магнитные диполи.

Когда магнитные диполи выравниваются, они создают магнитный домен, локализованную магнитную область, которая имеет северный и южный полюс.

В немагнитных материалах магнитные домены обращены в разные стороны, перекрывая друг друга. В то время как в намагниченных материалах большинство этих доменов выровнены, указывая в одном направлении, что создает магнитное поле. Чем больше доменов совпадают, тем сильнее сила магнитного поля.

• Постоянные магниты (также известные как жесткие магниты) - это те, которые постоянно создают магнитное поле. Это магнитное поле вызвано ферромагнетизмом и является самой сильной формой магнетизма.
• Временные магниты (также известные как мягкие магниты) являются магнитными только в присутствии магнитного поля.
• Электромагниты требуется электрический ток, чтобы пройти через их провода катушки, чтобы произвести магнитное поле.

Греческие, индийские и китайские писатели документировали базовые знания о магнетизме более 2000 лет назад. Большая часть этого понимания была основана на наблюдении за эффектом магнитного железа (естественного магнитного железа) на железо.

Ранние исследования магнетизма были проведены еще в 16 веке, однако разработка современных высокопрочных магнитов не происходила до 20 века.

До 1940 года постоянные магниты использовались только в базовых приложениях, таких как компасы и электрические генераторы, называемые магнитами. Разработка алюминиево-никель-кобальтовых (Alnico) магнитов позволила постоянным магнитам заменить электромагниты в двигателях, генераторах и громкоговорителях.

Создание самарий-кобальтовых (SmCo) магнитов в 1970-х годах привело к получению магнитов с удвоенной плотностью магнитной энергии по сравнению с любыми ранее доступными магнитами.

К началу 1980-х годов дальнейшие исследования магнитных свойств редкоземельных элементов привели к открытие неодим-железо-борных (NdFeB) магнитов, которое привело к удвоению магнитной энергии над SmCo магниты.

Редкоземельные магниты теперь используются во всем: от наручных часов и iPad до гибридных автомобильных двигателей и генераторов ветряных турбин.

Металлы и другие материалы имеют разные магнитные фазы в зависимости от температуры окружающей среды, в которой они находятся. В результате металл может проявлять более чем одну форму магнетизма.

Например, железо теряет магнетизм, становясь парамагнитным, когда нагревается выше 1418 ° F (770 ° С). Температура, при которой металл теряет магнитную силу, называется температурой Кюри.

Железо, кобальт и никель являются единственными элементами, которые - в металлической форме - имеют температуру Кюри выше комнатной температуры. Таким образом, все магнитные материалы должны содержать один из этих элементов.