Példa mágneses anyagokra

A Mágneses anyagok azok, akik képes erőtér előállítására ami vonzza a fémes anyagokat, Campo mágneses mezőnek is nevezik.

Mágnesesség

A Mágnesesség az anyag kapacitása mágneses teret hoz létre, amely feladata lesz a hozzá közeli fémek elszállítása.

Lehetséges, hogy az elektromos áramok mágneses teret hoznak létre áthalad egy anyagon, mágnesessé téve azt. Ezt a jelenséget ún Elektromágnesesség. Ezen lehetőség mellett léteznek természetes vagy szintetikusan létrehozott anyagok, amelyek mágneses teret hoznak létre.

A mágneses anyagok által létrehozott mezők két atomforrásból származnak: a orbitális szögmomentumok Y az elektronok pörgése, hogy az anyagban folyamatos mozgásban lévõ erõket tapasztalnak a mágneses tér elõtt.

Az anyag mágneses jellemzői megváltozhatnak más elemekkel összekeverve vagy ötvözve, ahol az atomok kölcsönhatása megváltoztatja azokat.

Például egy nem mágneses anyag, mint például az alumínium, mágneses anyagként viselkedhet olyan anyagokban, mint az Alnico (alumínium-nikkel-kobalt) vagy a mangán-alumínium-szén keverék.

Is, a nem mágneses anyag felveheti ezt a jellemzőt keresztül mechanikai munka vagy más stressz forrása amely megváltoztatja az eredetileg felépített kristályrács geometriáját.

Mágneses pillanatok

Minden anyag áll mozgó elektronokat tartalmazó atomok. A rá alkalmazott mágneses mező mindig az egyenként figyelembe vett elektronokra hat. Ez előidézi a Diamagnetizmus nevű hatást. Ez egy jól ismert jelenség, és kizárólag az elektronok mozgásától függ.

Az elektronok a Mágneses pillanat, mi az a az általuk végzett munka a mágneses mező létrehozása érdekében. A mágneses pillanat lehet Orbita, az elektronok mozgása miatt a mag körül, vagy Belső vagy spin, amely maga az elektron forgásának köszönhető.

Az atom szintjén, a mágneses pillanatok feloldása, az elektronok hozzájárulnak az atomhoz vagy a molekulához, amelynek részei, eredményez egy mágneses momentumot az atomnak vagy a molekulának.

Ha van egy nettó atom- vagy molekuláris pillanat, a mágneses momentumok hajlamosak igazodni az alkalmazott mezőhöz (vagy a szomszédos mágneses momentumok által létrehozott mezőkhöz), ami a Paramágnesesség.

Ugyanakkor a mindenhol jelen lévő hőenergia hajlamos véletlenszerűen orientálni a pillanatokat mágneses, így mindezen hatások relatív intenzitása meghatározza a anyag. Egy nem mágnesezett anyagban a mágneses pillanatok véletlenszerűen vannak orientálva.

Mágneses permeabilitás

A mágneses anyagokat azok jellemzik Permeabilitás µ, ami a kapcsolat mágneses indukciós mező (a közreműködő) és a mágneses mező az anyagban:

Mágneses viselkedés

A mágneses térrel módosítható anyagok sokféleképpen viselkedhetnek, többek között A legfontosabbak a Diamagnetism, Paramagnetism, Ferromagnetism, Antiferromagnetism és Ferrimágnesesség.

Diamagnetizmus

A Diamagnetizmus olyan hatás, amely az alkalmazott mező és a mobil elektronok kölcsönhatásán alapul az anyag.

A mágneses anyagok gyengén mágnesez az ellenkező irányba hogy az alkalmazott mágneses mező. Ennek eredménye, hogy a testen visszataszító erő jelenik meg az alkalmazott mező vonatkozásában.

A diamágneses anyagok például a réz és a hélium.

Paramágnesesség

Az anyagok Paramágneses atomok jellemzik a-val nettó mágneses pillanat, amelyek általában egy alkalmazott mezővel párhuzamosan vannak igazítva. A paramágnesesség tulajdonságai a következők.

Paramágneses anyagok gyengén mágnesesek ugyanabba az irányba mint az alkalmazott mágneses mező. Ennek eredményeként vonzó erő jelenik meg a testen az alkalmazott mező vonatkozásában.

A válasz intenzitása nagyon kicsi, és a hatásokat gyakorlatilag lehetetlen észlelni, kivéve rendkívül alacsony hőmérsékleteket vagy nagyon erős alkalmazott mezőket.

A paramágneses anyagok például az alumínium és a nátrium. A paramágnesesség különböző változatai az anyag kristályos szerkezetének függvényében fordulnak elő, amely mágneses kölcsönhatásokat indukál a szomszédos atomok között.

Ferromágnesesség

Az anyagokban Ferromágneses nagy atomcsoportok vagy molekulák egyedi mágneses momentumai egymáshoz igazodva maradnak erős kapcsolás miatt, külső mező hiányában is.

Ezeket a csoportokat hívják Domainek, és úgy viselkednek, mint egy kis állandó mágnes. A domének a köztük lévő mágneses energia minimalizálása érdekében vannak kialakítva.

Alkalmazott mező hiányában a domainek mágneses nyomatéka véletlenszerűen oszlik el. Külső mező alkalmazása esetén a tartományok általában igazodnak a mezőhöz. Ez az összehangolás a mező eltávolításakor bizonyos esetekben nagyon erős összekapcsolódás maradhat, állandó mágnest hozva létre. A termikus keverés általában rosszul illeszti a doméneket.

Ferromágneses anyagok erősen mágnesezik ugyanabban az irányban, mint a mágneses mező alkalmazott. Így vonzó erő jelenik meg a testen az alkalmazott mező vonatkozásában.

Normál hőmérsékleten a hőenergia általában nem elegendő a mágnesezett anyag demagnetizálásához. Egy bizonyos hőmérséklet felett, amelyet Curie-hőmérsékletnek hívnak, az anyag paramágnesessé válik.

A ferromágneses anyag demagnetizálásának egyik módja az melegítse fel ennél a hőmérsékletnél.

Ferromágneses anyagok például a vas, a kobalt, a nikkel és az acél.

Antiferromágnesesség

Az anyagok Antiferromágneses természetes állapotuk van, amelyben a szomszédos atomok atomforgásai ellentétesek, így a nettó mágneses momentum nulla. Ez a természetes állapot megnehezíti az anyag mágnesezését.

A mangán-fluorid (MnF) egyszerű példa. A Neel hőmérsékletnek nevezett kritikus hőmérséklet felett az antiferromágneses anyag paramágnesessé válik.

Az antiferromágneses anyagok másik példája a króm.

Ferrimágnesesség

Az anyagok Ferrimágneses hasonlítanak az antiferromágneses anyagokra, azzal a különbséggel, hogy a váltakozó atomfajok különbözőek, mint pl például két átlapolt kristályos alhálózat meglétével és mágneses nyomatékaik vannak különböző.

Tehát van egy nettó mágnesezés, amely esetekben nagyon intenzív lehet. A Magnetit Az ókortól kezdve mágneses anyagként ismert. Ez a vas (Fe.) Egyik oxidja₃VAGY₄) és köbös elrendezésű. A ferrimágneses anyagok további példái a ferritek.

A mágnesek

Általában hívják Mágnes minden olyan tárgyra, amely külső mágneses teret hoz létre. A állandómágnes olyan anyag, amely kellően erős mágneses mezőbe kerülve nemcsak a saját vagy indukált mágneses terét hozza létre, hanem továbbra is indukált mezőt termel még az eltávolítás után is.

Ez a tulajdonság idővel nem változik vagy gyengül, kivéve amikor a mágnes hőmérséklet-változásnak van kitéve, mágnesező mezők, mechanikai igénybevételekstb. Az anyag azon képessége, hogy mágneses tulajdonságai megváltozása nélkül ellenálljon a különféle környezeteknek és munkakörülményeknek, meghatározza az alkalmazási típusokat, amelyekben felhasználható.

Meg van nevezve Puha mágneses anyag annak, amely elveszíti mágnesességét, amikor az azt előidéző ​​külső mező visszahúzódik. Hasznos mágneses mezők szállítására, koncentrálására vagy alakítására.

A Kemény mágneses anyagok ezek azok, amelyek fenntartják a mágnesezést, még az alkalmazott mezőt is eltávolítják. Állandó mágnesek gyártásához használják őket.

Példák mágneses anyagokra

1. Alnico Mix (alumínium-nikkel-kobalt)
2. Mangán-alumínium-szén keverék
3. Réz (mágneses)
4. Hélium (mágneses)
5. Alumínium (paramágneses)
6. Nátrium (paramágneses)
7. Vas (ferromágneses)
8. Kobalt (ferromágneses)
9. Nikkel (ferromágneses)
10. Acélok (ferromágneses)
11. Magnézium-fluorid MnF (antiferromágneses)
12. Króm (antiferromágneses)
13. Mágneses hit₃VAGY₄ (Ferrimágneses)
14. Ferritek (ferrimágneses)