Пример за магнитни материали

The Магнитни материали са тези, които са способен да създаде Силово поле който привлича метални материали, Campo наричано още магнитно поле.

Магнетизъм

The Магнетизъм е капацитетът на материала от произвеждат магнитно поле, който ще отговаря за изтеглянето на металите, които са близо до него.

Възможно е това електрическите токове произвеждат магнитно поле преминавайки през материал, правейки го магнитен. Това явление се нарича Електромагнетизъм. В допълнение към тази опция има естествени или синтетично създадени материали, които създават магнитно поле.

Полетата, създадени от магнитни материали, идват от два атомни източника: орбитални ъглови моменти Y. въртене на електрони, че като са в непрекъснато движение в материала, те изпитват сили преди магнитното поле, което се прилага.

Магнитните характеристики на материала могат да се променят чрез смесване или легиране с други елементи, където те се променят от взаимодействията между атомите.

Например немагнитен материал като алуминий може да се държи като магнитен материал в материали като сместа Alnico (алуминий-никел-кобалт) или манган-алуминий-въглерод.

Също, немагнитният материал може да приеме тази характеристика през механична работа или друго източник на стрес което променя геометрията на кристалната решетка, която първоначално я съобразява.

Магнитни моменти

Целият материал е съставен от атоми, съдържащи подвижни електрони. Приложено върху него магнитно поле винаги действа върху електроните, разглеждани индивидуално. Това поражда ефекта, наречен диамагнетизъм. Това е добре известно явление и зависи единствено от движението на електроните.

Електроните ще имат Магнитен момент, какво е a работа, извършена от тях за създаване на магнитно поле. Магнитният момент може да бъде Орбитална, поради движението на електрони около ядрото, или Вътрешен или спин, който се дължи на спина на самия електрон.

На нивото на атома, снаждането на магнитни моменти, допринесени от електрони към атома или молекулата, от която те са част, дава в резултат на магнитния момент на атома или молекулата.

Когато има нетен атомен или молекулярен момент, магнитните моменти са склонни да се подравнят с приложеното поле (или с полетата, създадени от съседни магнитни моменти), което води до ефекта на Парамагнетизъм.

В същото време, присъстващата навсякъде топлинна енергия има тенденция да ориентира произволно моментите магнитни, така че относителната интензивност на всички тези ефекти ще определи поведението на материал. В немагнетизиран материал магнитните моменти са произволно ориентирани.

Магнитна пропускливост

Магнитните материали се характеризират със своите Пропускливост µ, което е връзката между магнитно индукционно поле (този, който е допринесен) и магнитно поле в материала:

Магнитно поведение

Материалите, които могат да бъдат модифицирани с магнитно поле, могат да се държат по различни начини, включително основните са диамагнетизмът, парамагнетизмът, феромагнетизмът, антиферомагнетизмът и Феримагнетизъм.

Диамагнетизъм

The Диамагнетизъм е ефект, който се основава на взаимодействието между приложеното поле и подвижните електрони на материала.

Диамагнитните материали са слабо магнетизира в обратна посока тази на приложеното магнитно поле. Резултатът е, че върху тялото се появява отблъскваща сила по отношение на приложеното поле.

Примери за диамагнитни материали са мед и хелий.

Парамагнетизъм

Материалите Парамагнитна се характеризират с атоми с a нетен магнитен момент, които обикновено са подравнени успоредно на приложено поле. Свойствата на парамагнетизма са следните.

Парамагнитни материали са слабо намагнетизирани в същата посока отколкото приложеното магнитно поле. Резултатът е, че върху тялото се появява привлекателна сила по отношение на приложеното поле.

Интензивността на реакцията е много малка и ефектите са практически невъзможни за откриване, освен при изключително ниски температури или много силно приложени полета.

Примери за парамагнитни материали са алуминий и натрий. Различни варианти на парамагнетизма се появяват като функция от кристалната структура на материала, която предизвиква магнитни взаимодействия между съседни атоми.

Феромагнетизъм

В материалите Феромагнитни отделните магнитни моменти на големи групи атоми или молекули те остават изравнени един с друг поради силно свързване, дори при липса на външно поле.

Тези групи се наричат Домейни, и те действат като малък постоянен магнит. Домените се формират, за да минимизират магнитната енергия между тях.

При липса на приложено поле домейните имат своите нетни магнитни моменти произволно разпределени. Когато се прилага външно поле, домейните са склонни да се подравнят с полето. Това подравняване може да остане в някои случаи на много силно свързване, когато полето се отстрани, създавайки постоянен магнит. Термичната агитация има тенденция към неправилно подравняване на домейните.

Феромагнитни материали са силно намагнетизирани в същата посока като магнитното поле приложен. По този начин върху тялото се появява привлекателна сила по отношение на приложеното поле.

При нормална температура топлинната енергия обикновено не е достатъчна за размагнитване на магнетизиран материал. Въпреки това, над определена температура, наречена температура на Кюри, материалът става парамагнитен.

Тогава един от начините за размагнитване на феромагнитния материал е загрейте го над тази температура.

Примери за феромагнитни материали са желязото, кобалтът, никелът и стоманите.

Антиферомагнетизъм

Материалите Антиферомагнитни те имат естествено състояние, в което атомните въртения на съседни атоми са противоположни, така че нетният магнитен момент е нула. Това естествено състояние затруднява намагнитването на материала.

Манганов флуорид (MnF) е прост пример. Над критична температура, наречена температура на Neel, антиферомагнитният материал става парамагнитен.

Друг пример за антиферомагнитен материал е хромът.

Феримагнетизъм

Материалите Феримагнитна са подобни на антиферомагнетиците, с изключение на това, че променливите видове атоми са различни, като напр например чрез съществуването на две преплетени кристални подмрежи и имат магнитни моменти различен.

Така че има нетно намагнитване, което може да бъде много интензивно в случаите. The Магнетит Той е известен като магнитен материал от древни времена. Той е един от железните оксиди (Fe₃ИЛИ₄) и е със структура с кубично разположение. Други примери за феримагнитни материали са феритите.

Магнитите

Обикновено се нарича Магнит към всеки обект, който произвежда външно магнитно поле. A постоянен магнит е материал, който, когато се постави в достатъчно силно магнитно поле, не само произвежда собствено или индуцирано магнитно поле, но също така продължава да произвежда индуцирано поле дори след отстраняване от приложеното поле.

Това свойство не се променя или отслабва с течение на времето, освен когато магнитът е подложен на температурни промени, полета на намагнитване, механични напреженияи т.н. Способността на материала да издържа без промяна в своите магнитни свойства различни видове среди и условия на работа определя типовете приложения, в които може да се използва.

Името е Мек магнитен материал към този, който губи намагнитването си, когато външното поле, което го е произвело, се изтегли. Полезен е за транспортиране, концентриране или оформяне на магнитни полета.

The Твърди магнитни материали те са тези, които поддържат намагнитването, дори премахвайки приложеното поле. Те се използват за производството на постоянни магнити.

Примери за магнитни материали

1. Alnico Mix (алуминий-никел-кобалт)
2. Смес манган-алуминий-въглерод
3. Мед (диамагнитна)
4. Хелий (диамагнитен)
5. Алуминий (парамагнитен)
6. Натрий (парамагнитен)
7. Желязо (феромагнитно)
8. Кобалт (феромагнитен)
9. Никел (феромагнитен)
10. Стомани (феромагнитни)
11. Магнезиев флуорид MnF (антиферомагнитен)
12. Хром (антиферомагнитен)
13. Магнетитна вяра₃ИЛИ₄ (Феримагнитно)
14. Ферити (феримагнитни)