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磁性金属和非磁性金属与实例

磁性金属和非磁性金属与实例

磁性金属和非磁性金属在工程中发挥着重要作用。磁性是许多应用的基础。同时,在某些情况下,此属性也可能是不受欢迎的。

因此,重要的是要知道哪些金属是磁性的,哪些金属不是。

什么是磁性?

在外行的术语中,磁性是一种可以吸引或击退磁性物体的力。渗透不同介质的磁场介导该力。

磁磁是某些材料的属性默认情况下。但是,有些材料可以根据要求磁化或消除。

是什么在金属中创造磁性?

与电流一样,磁性由基本水平的电子引起。电子具有旋转,从而产生微小的磁性偶极子。

当这些旋转平衡时,净力为零。但在大量未配对的电子的情况下,这种无限的小磁矩变大。结果,它在金属周围产生明显的磁场。

电流也能够产生磁场,反之亦然。当电流通过导线时,它在线围绕电线产生圆形磁场。类似地,使磁场靠近良好的电力电流,电流开始在导体中流动。

电力和磁性之间的这种惊人的关系导致了许多巧妙的设备和应用。

磁铁的类型

磁铁有各种分类。通过彼此区分磁性金属的一种方法是它们的属性是多长时间的。使用此作为我们的基础,我们可以将磁铁分类为:

  • 永恒的
  • 暂时的
  • 电磁铁

让我们深入了解他们每个人。

永久磁铁

永磁体由于其内部结构而产生磁场。他们不容易失去磁力。永磁体由铁磁材料制成,无论外部影响如何,都不会停止产生磁场。因此,它们稳定地抵抗退磁的力量。

要了解永磁体,我们必须看看磁性材料的内部结构。材料在其时显示磁性域在相同方向上对齐。结构域是材料在材料的晶体结构中存在的微型磁场。

在铁磁材料中,域是完全对齐的。有各种方式可以对齐它们,但最可靠的方法是将磁铁加热到一定的温度。该温度对于材料不同,并且导致域在一个方向上的永久对准。

地球上的磁极

它是由于地球核心存在的类似条件,它表现得像永久磁铁一样。

临时磁铁

临时磁铁,顾名思义,仅在某些条件下保持其磁性。当这些条件不再存在时,它们会失去磁场。

具有低磁性的软材料,例如退火钢铁,是临时磁体的实例。它们在强磁场存在下变得磁。他们也描绘低矫顽力

当永久磁铁附近时,您必须已经看到纸夹如何相互连接。每个纸夹都成为在存在磁场存在下吸引其他纸夹的临时磁铁。一旦永磁磁铁被带走,纸夹就会失去磁性。

电磁铁

电磁杀菌示例

电磁铁是当电流通过它们时产生磁场的磁体。他们有各种用例。例如,电机,发电机,继电器,耳机等。所有使用电磁铁。

在电磁铁中,线圈绕铁磁芯。将电线连接到电源产生强磁场。铁磁材料进一步放大。根据电流,电磁铁可以极强。

它们还提供了通过按下按钮打开和关闭磁力的能力。这是一个非常特殊的财产,有助于我们在我们的应用中使用磁力。

让我们借用用于在垃圾场中拾取废金属的起重机的例子。在电磁铁的帮助下,我们可以通过通过电流拾取废金属。当我们需要放下碎片时,我们所要做的就是关闭电力到磁铁。

另一个有趣的电磁铁应用的示例是Maglev火车。在本申请中,火车抬起轨道和悬浮物。只有当电流通过火车体上的电磁铁时才有可能。

这显着降低了火车运动时面临的电阻。因此,这些列车具有非常高的速度。

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哪种金属是磁性的?

存在各种方式,其中金属可以与磁体相互作用。这取决于材料的内部结构。金属可以被归类为:

  • 铁磁
  • paramagnetic.
  • 钻石

尽管磁铁强烈吸引铁磁金属,他们只是弱吸引了顺磁性金属。另一方面,钻石材料在放置在磁铁附近时显示出弱排斥。只有铁磁性金属被认为是真正的磁性。

磁性金属清单

让我们看看一些最着名的磁性金属。其中一些始终是磁性的。其他,如不锈钢,仅具有一定的化学成分。

金属粉末吸引到磁铁

铁是一种非常众所周知的铁磁金属。事实上,它是最强的铁磁金属。它形成了地球核心的一个组成部分,并将其磁性属于我们的星球。这就是为什么地球独立起到永磁体的原因。

有许多方面有助于铁的磁性。除了在原子水平的净电子旋转之外,其晶体结构也起到重要作用。没有它,铁不是磁性金属。

不同的晶体结构导致不同的铁特性。

铁是铁磁性的以体为中心的立方(BCC)Alpha-Fe结构。与此同时,它没有显示磁力以面为中心的立方(FCC)伽玛 - FE结构。例如,Beta-Fe结构显示顺磁倾向。

镍是另一种流体磁性金属,具有铁磁性。像熨斗一样,其化合物存在于地球的核心中。从历史上看,镍已被用来制造硬币。

今天,镍发现在电池,涂料,厨房工具,手机,建筑,运输和珠宝中使用。大部分镍用于制造不锈钢的Ferronickel。

由于其磁性,镍也是一部分alnico磁铁(由铝,镍和钴制成)。这些磁体比稀土金属磁铁更强,但比铁基磁体弱。

钴是一个重要的铁磁金属。超过100年,钴的优良磁性有助于开发各种应用。

钴可用于产生柔软的和硬磁体。使用钴的软磁铁具有优于其他柔软磁铁的优点。即,它们具有高饱和点,居里温度范围为950 ... 990°Celsius。因此,它们可用于高温应用(高达500°Celsius)。

其合金的钴用于硬盘,风力涡轮机,MRI机器,电动机,执行器和传感器。

钢也显示出铁磁物质,因为它源于铁。大多数钢都会被磁铁吸引。如果需要,钢也可用于制造永磁体。

让我们借鉴钢铁C15D的例子。这种等级的钢含有98.81至99.26%的铁。因此,这种钢等级的非常高的钢材是铁。因此,铁转移到钢铁的铁磁性特性。

不锈钢

一些不锈钢磁性,有些不锈钢。如果它具有至少10.5%的铬,则合金钢成为不锈钢。由于不同的化学成分,有不同类型的不锈钢

铁素体不锈钢表AISI和EN
铁素体不锈钢

铁素体和马氏体不锈钢由于它们的铁组合物和分子结构,钢是磁性的。

奥氏体钢, 另一方面,不显示铁磁属性由于分子结构不同。这使得适用于MRI机械。

结构差异来自镍的量。它加强了氧化物层,以更好地防止腐蚀,但也改变了不锈钢的结构。

稀土金属

随着上述金属,一些稀土元素的化合物也具有优异的铁磁性。钆,钐,钕是磁性稀土金属的实例。

具有不同性质的各种磁体可以使用上述金属与铁,镍和钴组合制造。这些磁铁具有某些应用所需的特定属性。

例如,钐钴磁铁存在于涡轮机械,高端电动机等中。

哪种金属不是磁性的?

周期表中只有少数金属是磁性的。大多数其他常见金属是非磁性金属。让我们来看看其中一些。

非磁性金属清单

铝合金类似于锂和镁的晶体结构使其成为非磁性的。所有三种材料都是顺磁金属的热门例子。

虽然几种类型的铝腐蚀可以发生,已知其对腐蚀性环境的抵抗力。这与其重量轻,使其成为许多行业的有用金属。

金子

金是一种像大多数其他金属一样的抗磁金属。在纯粹的形式下,金色是非磁性的,仅显示磁铁等磁体的弱排斥性。

银是另一种非磁性金属。此属性使识别假银成为可能。如果“银色”硬币或珠宝吸引到磁铁,那就是别的东西。

是铜磁性吗?
是铜磁性吗?

本身不是磁性但在一定程度上与磁铁相互作用。此属性有助于发电厂发电。

结论

通过足够大的磁场,所有类型的金属将与磁铁相互作用。这是因为涡流当它们受到移动磁场时,在金属中设置。

使用该原理,金属探测器能够检测金,银,银等非磁性金属。但是对于大多数实用的目的,这种互动不够并限制可能的使用情况。

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