Научете какви метали са магнитни и защо

Магнитите са материали, които произвеждат магнитни полета, които привличат специфични метали. Всеки магнит има северен и южен полюс. Противоположните стълбове привличат, докато като стълбовете отблъскват.

Докато повечето магнити са направени от метали и метални сплави, учените са измислили начини за създаване на магнити от композитни материали, като магнитни полимери.

Магнетизмът в металите се създава от неравномерното разпределение на електроните в атоми на определени метални елементи. Нередовното въртене и движение, причинено от това неравномерно разпределение на електроните, изместват заряда вътре в атома напред и назад, създавайки магнитни диполи.

Когато магнитните диполи се подравнят, те създават магнитен домейн, локализирана магнитна зона, която има северен и южен полюс.

При немагнетизирани материали магнитните домейни се сблъскват в различни посоки, отменяйки се взаимно. Докато при намагнетизираните материали повечето от тези домейни са подравнени, насочени в същата посока, което създава магнитно поле. Колкото повече домейни се подравнят заедно, толкова по-силна е магнитната сила.

• Постоянни магнити (известни също като твърди магнити) са тези, които постоянно произвеждат магнитно поле. Това магнитно поле се причинява от феромагнетизъм и е най-силната форма на магнетизъм.
• Временни магнити (известни също като меки магнити) са магнитни само докато са в магнитно поле.
• Електромагнити изискват електрически ток да протича през проводниците на бобината си, за да произведе магнитно поле.

Гръцки, индийски и китайски писатели документират основни знания за магнетизма преди повече от 2000 години. По-голямата част от това разбиране се основаваше на наблюдение на ефекта на лодестона (естествено срещащ се минерал от магнитно желязо) върху желязото.

Ранните изследвания на магнетизма са проведени още през 16 век, но развитието на съвременните магнити с висока якост се случва чак през 20 век.

Преди 1940 г. постоянните магнити се използват само в основни приложения, като компаси и електрически генератори, наречени магнито. Развитието на алуминиево-никело-кобалтови (Alnico) магнити позволи на постоянните магнити да заменят електромагнитите в двигатели, генератори и високоговорители.

Създаването на магнити на самарий-кобалт (SmCo) през 70-те години на миналия век произвежда магнити с два пъти по-голяма плътност на магнитната енергия от всеки досега наличен магнит.

До началото на 80-те години по-нататъшните изследвания на магнитните свойства на редкоземните елементи водят до откриване на неодимово-желязо-бор (NdFeB) магнити, което доведе до удвояване на магнитната енергия над SmCo магнити.

Редки земни магнити се използват във всичко - от ръчни часовници и iPad до хибридни моторни превозни средства и генератори на вятърни турбини.

Метали и други материали имат различни магнитни фази, в зависимост от температурата на средата, в която се намират. В резултат на това един метал може да проявява повече от една форма на магнетизъм.

Желязото, например, губи магнетизма си, когато става парамагнитно загрята над 1418 ° F (770 ° С). Температурата, при която метал губи магнитна сила, се нарича неговата температура на Кюри.

Желязото, кобалът и никелът са единствените елементи, които - в метална форма - имат температура на Кюри над стайната температура. Като такива, всички магнитни материали трябва да съдържат един от тези елементи.