Aflați ce metale sunt magnetice și de ce

Magneții sunt materiale care produc câmpuri magnetice, care atrag anumite metale. Fiecare magnet are un pol nord și un sud. Polii opuși se atrag, în timp ce polii se resping.

În timp ce majoritatea magneților sunt fabricate din metale și aliaje metalice, oamenii de știință au conceput modalități de a crea magneți din materiale compozite, cum ar fi polimerii magnetici.

Magnetismul în metale este creat prin distribuția inegală a electronilor în atomii anumitor elemente metalice. Rotirea și mișcarea neregulată cauzate de această distribuție neuniformă a electronilor deplasează încărcătura în interiorul atomului înainte și înapoi, creând dipoli magnetici.

Când dipolii magnetici se aliniază creează un domeniu magnetic, o zonă magnetică localizată care are un pol nord și un sud.

În materialele nemagnetizate, domeniile magnetice se confruntă în direcții diferite, anulându-se reciproc. În timp ce în materialele magnetizate, majoritatea acestor domenii sunt aliniate, îndreptându-se în aceeași direcție, ceea ce creează un câmp magnetic. Mai multe domenii care se aliniază între ele cu atât forța magnetică este mai puternică.

• Magneți permanenți (cunoscute și sub numele de magneți tari) sunt cele care produc constant un câmp magnetic. Acest câmp magnetic este cauzat de ferromagnetism și este cea mai puternică formă de magnetism.
• Magneți temporari (cunoscut și sub numele de magneți moi) sunt magnetici doar în prezența unui câmp magnetic.
• electromagneți necesită un curent electric să treacă prin firele bobinei pentru a produce un câmp magnetic.

Scriitori greci, indieni și chinezi au documentat cunoștințe de bază despre magnetism în urmă cu mai bine de 2000 de ani. Cea mai mare parte a acestei înțelegeri s-a bazat pe observarea efectului depunerii (un mineral magnetic de fier natural) asupra fierului.

Cercetările timpurii despre magnetism au fost efectuate încă din secolul al XVI-lea, cu toate acestea, dezvoltarea magneților moderni de înaltă rezistență nu a avut loc până în secolul XX.

Înainte de 1940, magneții permanenți erau folosiți numai în aplicații de bază, precum busole și generatoare electrice numite magnetos. Dezvoltarea magneților din aluminiu-nichel-cobalt (Alnico) a permis magneților permanenți să înlocuiască electromagnetii în motoare, generatoare și difuzoare.

Crearea magneților de samariu-cobalt (SmCo) în anii 70 a produs magneți cu o densitate de energie magnetică de două ori mai mare decât orice magnet disponibil anterior.

Până la începutul anilor 1980, cercetările ulterioare asupra proprietăților magnetice ale elementelor de pământ rare au dus la descoperirea magneților de neodim-fier-bor (NdFeB), ceea ce a dus la dublarea energiei magnetice peste SmCo magneți.

Magneții de pământuri rare sunt acum folosiți în orice, de la ceasuri de mână și iPads la motoare de vehicule hibride și generatoare de turbine eoliene.

Metalele și alte materiale au faze magnetice diferite, în funcție de temperatura mediului în care sunt amplasate. Ca urmare, un metal poate prezenta mai mult de o formă de magnetism.

Fierul, de exemplu, își pierde magnetismul, devenind paramagnetic, când încălzit peste 1418 ° F (770 ° C). Temperatura la care un metal pierde forța magnetică se numește temperatura Curie.

Fierul, cobaltul și nichelul sunt singurele elemente care - în formă metalică - au temperaturi Curie peste temperatura camerei. Ca atare, toate materialele magnetice trebuie să conțină unul dintre aceste elemente.