Magnetmaterjalide näide

The Magnetilised materjalid on need, kes on võimeline tekitama Jõuvälja mis meelitab metallist materjale, Campo nimetatakse ka magnetväljaks.

Magnetism

The Magnetism on materjali mahutavus tekitada magnetvälja, mis vastutab talle lähedaste metallide vedamise eest.

Võimalik, et elektrivoolud tekitavad magnetvälja materjali läbimine, muutes selle magnetiliseks. Seda nähtust nimetatakse Elektromagnetism. Lisaks sellele võimalusele on olemas looduslikud või sünteetiliselt loodud materjalid, mis loovad magnetvälja.

Magnetmaterjalide tekitatud väljad pärinevad kahest aatomiallikast: orbiidi nurgamomendid Y elektronide pöörlemine, et olles materjalis pidevas liikumises, kogevad nad jõudu enne rakendatavat magnetvälja.

Materjali magnetilised omadused võivad muutuda teiste elementidega segades või legeerides, kus neid muudavad aatomite vastastikmõjud.

Näiteks mittemagnetiline materjal nagu alumiinium võib magnetmaterjalina käituda näiteks Alnico (alumiinium-nikkel-koobalt) või mangaan-alumiinium-süsinik segus.

Samuti mittemagnetiline materjal võib selle omaduse omandada läbi mehaaniline töö või muu stressi allikas mis muudab sellele algselt vastava kristallvõre geomeetriat.

Magnetilised hetked

Kogu materjal koosneb liikuvaid elektrone sisaldavad aatomid. Sellele rakendatav magnetväli toimib alati eraldi vaadeldavatel elektronidel. See tekitab efekti nimega Diamagnetism. See on üldtuntud nähtus ja see sõltub ainult elektronide liikumisest.

Elektronidel on a Magnetiline hetk, mis on a nende tehtud töö magnetvälja loomiseks. Magnetiline hetk võib olla Orbitaal, tänu elektronide liikumisele tuuma ümber või Sisemine ehk spinn, mis on tingitud elektroni enda pöörlemisest.

Aatomi tasandil magnetiliste hetkede splaissimine, elektronide poolt aatomile või molekulile, mille nad on osa, annab aatomile või molekulile sellest tuleneva magnetmomendi.

Neto aatomi- või molekulaarmomendi olemasolul kipuvad magnetmomendid joonduma rakendatud välja (või naabermagnetmomentide tekitatud väljadega), mille tulemuseks Paramagnetism.

Samal ajal kipub kõikjal esinev soojusenergia hetki juhuslikult suunama magnetiline, nii et kõigi nende mõjude suhteline intensiivsus määrab materjal. Magnetiseerimata materjalis on magnetmomendid juhuslikult orienteeritud.

Magnetiline läbilaskvus

Magnetilisi materjale iseloomustavad nende omadused Läbilaskvus µ, mis on suhe magnetiline induktsiooniväli (see, kuhu on panustatud) ja magnetväli materjali sees:

Magnetiline käitumine

Materjalid, mida saab magnetvälja abil muuta, võivad käituda mitmel viisil, sealhulgas peamised neist on Diamagnetism, Paramagnetism, Ferromagnetism, Antiferromagnetism ja Ferrimagnetism.

Diamagnetism

The Diamagnetism on mõju, mis põhineb rakendatud välja ja liikuvate elektronide vastasmõjul materjalist.

Diamagnetilised materjalid on nõrgalt magnetiseeruvad vastupidises suunas rakendatava magnetvälja oma. Selgub, et rakendatud välja suhtes ilmub kehale tõrjuv jõud.

Diamagneetiliste materjalide näideteks on vask ja heelium.

Paramagnetism

Materjalid Paramagnetiline mida iseloomustavad aatomid a-ga netomagnetmoment, mis on tavaliselt joondatud paralleelselt rakendatava väljaga. Paramagnetismi omadused on järgmised.

Paramagnetilised materjalid on samas suunas nõrgalt magnetiseeritud kui rakendatud magnetväli. Selgub, et rakendatava välja suhtes ilmub kehale atraktiivne jõud.

Vastuse intensiivsus on väga väike ja mõjusid on praktiliselt võimatu tuvastada, välja arvatud äärmiselt madalatel temperatuuridel või väga tugevatel väljadel.

Paramagnetiliste materjalide näideteks on alumiinium ja naatrium. Paramagnetismi erinevad variandid esinevad materjali kristallstruktuuri funktsioonina, mis kutsub esile naaber aatomite vahelisi magnetilisi vastasmõjusid.

Ferromagnetism

Materjalides Ferromagnetiline suurte aatomite või molekulide rühmade magnetmomendid nad püsivad üksteisega joondatud tugeva sidestuse tõttu, isegi välise välja puudumisel.

Neid rühmi nimetatakse Domeenidja need toimivad nagu väike püsimagnet. Domeenid moodustatakse nende vahelise magnetenergia minimeerimiseks.

Rakendatud välja puudumisel on domeenide magnetilised netomomendid jaotatud juhuslikult. Välisvälja rakendamisel kipuvad domeenid väljaga joonduma. Mõnel juhul võib see joondumine jääda väga tugevaks, kui väli eemaldatakse, luues püsimagneti. Termiline segamine kipub domeene valesti joondama.

Ferromagnetilised materjalid magnetiseeruvad tugevalt magnetväljaga samas suunas rakendatud. Seega ilmub kehale rakendatava välja suhtes atraktiivne jõud.

Normaalsel temperatuuril ei ole soojusenergia magnetiseeritud materjali demagnetiseerimiseks tavaliselt piisav. Kuid üle teatud temperatuuri, mida nimetatakse Curie temperatuuriks, muutub materjal paramagnetiliseks.

Üks võimalus ferromagnetilise materjali demagnetiseerimiseks on siis soojendage seda üle selle temperatuuri.

Ferromagnetiliste materjalide näideteks on raud, koobalt, nikkel ja teras.

Antiferromagnetism

Materjalid Antiferromagnetiline neil on loomulik olek, kus külgnevate aatomite aatomi pöörded on vastupidised, nii et magnetiline netomoment on null. See loomulik olek muudab materjali magnetiseerumise keeruliseks.

Mangaanfluoriid (MnF) on lihtne näide. Kriitilise temperatuuri kohal, mida nimetatakse Neeli temperatuuriks, muutub antiferromagnetiline materjal paramagnetiliseks.

Veel üks näide antiferromagnetilisest materjalist on kroom.

Ferrimagnetism

Materjalid Ferrimagnetiline on sarnased antiferromagnetikale, välja arvatud see, et vahelduvad aatomiliigid on erinevad, näiteks näiteks kahe omavahel ühendatud kristalse alamvõrgu olemasolu ja magnetmomentidega erinevad.

Seega on olemas netomagnetiseerimine, mis võib juhtumitel olla väga intensiivne. The Magnetiit Magnetmaterjalina on see tuntud iidsetest aegadest. See on üks raua oksiididest (Fe₃VÕI₄) ja sellel on kuubikujuline struktuur. Teised ferrimagnetiliste materjalide näited on ferriidid.

Magnetid

Tavaliselt nimetatakse seda Magnet mis tahes objektile, mis tekitab välise magnetvälja. A püsimagnet on materjal, mis piisavalt tugevasse magnetvälja asetatuna ei tekita mitte ainult oma või indutseeritud magnetvälja, vaid ka tekitab jätkuvalt indutseeritud välja isegi pärast eemaldamist rakendatud väljalt.

Seda omadust aja jooksul ei muudeta ega nõrgendata, välja arvatud kui magnet on temperatuurimuutuste all, demagnetiseerivad väljad, mehaanilised pinged, jne. Materjali võime taluda ilma magnetiliste omaduste muutusteta erinevat tüüpi keskkondades ja töötingimustes määratleb kasutuse tüübid, milles seda saab kasutada.

On nime saanud Pehme magnetiline materjal sellele, mis kaotab oma magnetiseerituse, kui selle tekitanud väline väli eemaldatakse. See on kasulik magnetväljade transportimiseks, kontsentreerimiseks või kujundamiseks.

The Kõvad magnetilised materjalid need on need, mis hoiavad magnetiseerumist isegi eemaldades rakendatud välja. Neid kasutatakse püsimagnetite valmistamiseks.

Magnetmaterjalide näited

1. Alnico segu (alumiinium-nikkel-koobalt)
2. Mangaani-alumiiniumi-süsiniku segu
3. Vask (Diamagnetiline)
4. Heelium (Diamagnetiline)
5. Alumiinium (paramagnetiline)
6. Naatrium (paramagnetiline)
7. Raud (ferromagnetiline)
8. Koobalt (ferromagnetiline)
9. Nikkel (ferromagnetiline)
10. Terased (ferromagnetilised)
11. Magneesiumfluoriid MnF (antiferromagnetiline)
12. Kroom (antiferromagnetiline)
13. Magnetiit₃VÕI₄ (Ferrimagnetiline)
14. Ferriidid (ferrimagnetilised)