Ферромагнитными свойствами не обладают стали какого класса

Ферромагнитными свойствами не обладают стали какого класса thumbnail

По магнитным свойствам все вещества делятся на: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Особыми магнитными свойствами обладают вещества, называемые ферромагнетиками. Ферромагнетики – вещества, которые значительно усиливают внешнее магнитное поле. Магнитная проницаемость ферромагнитных материалов может достигать значений в несколько сотен тысяч, то есть ферромагнитные материалы способны усиливать внешнее магнитное поле в сотни тысяч раз.

ФерромагнетикиФерромагнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и некоторые сплавы.

Природа внутриатомных магнитных полей, способных ориентироваться и упорядочиваться под действием внешнего магнитного поля, у ферромагнетиков связана не с движением электронов вокруг атомных ядер, а с внутренними магнитными полями самих электронов.

Исследование свойств элементарных частиц показало, что все частицы, обладающие электрическими зарядами, имеют и собственные магнитные поля. Заряженные частицы подобны круговым электрическим токам. Все элементарные частицы одного вида обладают совершенно одинаковыми магнитными полями. Собственное магнитное поле электрона значительно сильнее магнитного поля, создаваемого электроном при его движении вокруг ядра. По этой причине ферромагнетики, в которых внешне поле усиливается благодаря сложению собственных магнитных полей электронов, обладают значительно большей магнитной проницаемостью, чем парамагнетики. Магнитная проницаемость ферромагнетика m = В/Н непостоянна и зависит от напряженности магнитного поля

Для более глубокого понимания природы ферромагнетизма необходимо выяснить ещё один вопрос. Если ферромагнитные свойства обусловлены действием собственных магнитных полей электронов, то почему же тогда этими свойствами не обладают все вещества? Ведь электроны есть в составе всех атомов.

Большинство веществ не обладает ферромагнитными свойствами, потому что при заполнении электронных оболочек атомов электроны располагаются таким образом, что их магнитные поля направлены противоположно и компенсируют друг друга. При таком расположении электронов их потенциальная энергия взаимодействия минимальна.

Если атомы имеют нечётное число электронов на оболочках, то магнитные поля неспаренных электронов взаимно компенсируются при соединении в молекулы или при объединении атомов в кристалл.

ФерромагнетикиАтомы железа, никеля, кобальта в кристаллах располагаются таким образом, что собственные магнитные поля неспаренных электронов оказываются направленными параллельно друг другу и внутри кристалла образуются микроскопические намагниченные области – домены. В разных доменах ориентация магнитного поля различна, их суммарное магнитное поле равно нулю. При помещении во внешнее магнитное поле внутренние магнитные поля доменов ориентируются по направлению внешнего поля, ферромагнетик намагничивается.

Упорядоченное расположение магнитных полей электронов в доменах ферромагнетиков при достаточно высокой температуре разрушается беспорядочными тепловыми колебаниями атомов в узлах кристаллической решётки. Температура , выше которой ферромагнитное вещество теряет свои ферромагнитные свойства, называется температурой Кюри. Железо, например, перестаёт быть ферромагнетиком при температуре 770˚С, никель – при температуре 356˚.

Ферромагнитные материалы условно можно разделить на два типа: магнито-мягкие и магнито-жёсткие материалы. Магнито-мягкими называют такие ферромагнитные материалы, у которых после прекращения действия внешнего магнитного поля собственное магнитное поле почти полностью исчезает, вещество размагничивается. Из магнито-мягких материалов изготавливаются сердечники трансформаторов, электромагнитов.

Магнито-жёсткие материалы используются для изготовления постоянных магнитов, магнитных лент и дисков для магнитной записи и хранения информации.

Остались вопросы? Хотите знать больше о ферромагнетиках?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!

Зарегистрироваться

© blog.tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Источник

Ферромагнетик — упорядочивание магнитных моментов.

Ферромагне́тики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое (при температуре ниже точки Кюри) способно обладать намагниченностью в отсутствии внешнего магнитного поля.

Свойства ферромагнетиков[править | править код]

  • Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.
  • При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.
  • Для ферромагнетиков характерно явление гистерезиса.
  • Ферромагнетики притягиваются магнитом.

Представители ферромагнетиков[править | править код]

Среди химических элементов[править | править код]

Среди химических элементов ферромагнитными свойствами обладают переходные элементы Fe, Со и Ni (3d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Ho, Er (см. Таблицу 1).

Таблица 1. — Ферромагнитные металлы

МеталлыTc, КJs0, Гс
Fe10431735,2
Co14031445
Ni631508,8
Gd2891980
МеталлыTc, КJs0, Гс
Tb2232713
Dy871991,8
Ho203054,6
Er19,61872,6

Js0 — величина намагниченности единицы объёма при абсолютном нуле температуры, называемая спонтанной намагниченностью. Tc — точка Кюри (критическая температура, выше которой ферромагнитные свойства исчезают, и вещество становится парамагнетиком).

Для 3d-металлов и для гадолиния (Gd) характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а для остальных редкоземельных ферромагнетиков — неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура).

Среди соединений[править | править код]

Ферромагнитами также являются многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с другими неферромагнитными элементами, сплавы и соединения хрома (Cr) и марганца (Mn) с неферромагнитными элементами (так называемые гейслеровы сплавы), например, сплав Cu2MnAl, соединения ZrZn2 и ZrxM1−xZn2 (где М — это Ti, Y, Nb или Hf), Au4V, Sc3In и др. (Таблица 2), а также некоторые соединения металлов группы актиноидов (например, UH3).

СоединениеTc, КСоединениеTc, К
Fe3AI743TbN43
Ni3Mn773DyN26
FePd3705EuO77
MnPt3350MnB578
CrPt3580ZrZn235
ZnCMn3353Au4V42—43
AlCMn3275Sc3ln5—6

Другие известные[править | править код]

Особую группу ферромагнетиков образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов (например, Fe или Со) в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стёклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т. п. Число известных неметаллических ферромагнетиков пока невелико. Это, например, оксид хрома(IV) и ионные соединения типа La1−xCaxMnO3(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т. п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB3 значение Q составляет порядка 100 К.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Хёрд К. М. Многообразие видов магнитного упорядочения в твёрдых телах
  • Аннаев Р. Г. Магнето-электрические явления в ферромагнитных металлах. — Ашхабад, 1951.
  • Тябликов С. В. Методы квантовой теории магнетизма. — 2-е изд. — М., 1975.
  • Невзгодова Е. — Современная экспериментальная физика. — 3-е изд. — СПб., 2009.

Источник

Анонимный вопрос

12 сентября 2018  · 637

Ферромагнитными свойствами в основном обладают переходные металлы, такие как железо, кобальт, никель. Неметаллы не имеют данных свойств, соответственно вся органика, фосфорные, серные и другие соединения.

Ферромагнетики это…?

Увлекаюсь технологиями, люблю узнавать новое и играть в шахматы.

Ферромагнетики – это вещества, обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий. Например, ферромагнетики притягиваются магнитом.

Прочитать ещё 1 ответ

Какие металлы относятся к драгоценным?

Engineer – programmer ⚡⚡ Разбираюсь в компьютерах, технике, электронике, интернете и…  · zen.yandex.ru/gruber

Драгоценные металлы — это металлы, чья стоимость существенно выше стоимости других металлов из-за сложности их добычи или малого количества.

К драгоценным металлам относятся следующие:

  • Золото;
  • Серебро;
  • Платина;
  • Палладий.
  • Иридий
  • Родий;
  • Осмий;
  • Рутений.

Прочитать ещё 3 ответа

Могут ли существовать неизвестные элементы, более тугоплавкие, чем вольфрам и углерод?

Все элементы, имеющие хоть какое-то практическое значение, давно открыты, их физические свойства хорошо изучены. Надежды синтезировать новый трансурановый элемент, тугоплавкостью превосходящий вольфрам тщетны. У известных трансуранов наблюдается тенденция падения температур плавления с увеличением атомного номера. Да и как, вообще, можно говорить о температуре плавления вещества, когда учёные могут располагать, буквально, несколькими атомами сверхтяжёлых элементов.
Соединения элементов могут быть более тугоплавкими, чем сами элементы. Такими, на пример, являются карбид тантала (C+Ta) и карбид тантала-гафния (C+Ta+Hf), с температурами плавления около 3900 и 4000 градусов, а карбонитрид тантала (C+N+Ta) превосходит по тугоплавкости даже эти соединения, его температура плавления (расчётная) достигает 4200 градусов.

Прочитать ещё 2 ответа

Какие плюсы и минусы автострахования?

Здравствуйте!

К главным преимуществам ОСАГО относятся следующие факторы:

  • размер фиксированной выплаты прописывается в договоре;
  • тарифные ставки определены и установлены для всех страховых компаний;
  • стоимость полиса ОСАГО доступна почти каждому автовладельцу;
  • наличие гарантийных обязательств покрытия ущерба, причиненного виновником аварии;
  • оформить ОСАГО имеется возможность в любом регионе России.

Минусы:

  • достаточно узкий перечень страховых случаев;
  • для виновника аварии выплаты по данному страховому полису отсутствуют. Покрываются лишь убытки пострадавшему;
  • размер страховой суммы ограничен. Это не очень выгодно для собственников дорогостоящих авто.

КАСКО.

Плюсы:

  • В случае ДТП с участием Вашего автомобиля страховая выплата непременно покроет расходы на его ремонт.
  • Индивидуальный подход к каждому клиенту. В зависимости от Ваших предпочтений Вам будет осуществлена выплата наличными или предоставлено направление в какой-то конкретный автосервис.
  • Всевозможные бонусы, предоставляемые непосредственно страховыми агентствами. Их содержание зависит от каждой конкретной компании – это может быть и полис по страхованию жизни или жилища, и бесплатная эвакуация Вашего автомобиля с места ДТП, и упрощенная система выплат по несущественным повреждениям, таким, как трещины и сколы на стеклах.

Минусы:

  • Стоимость. Полис КАСКО не из дешевых. Чтобы не переплатить, стоит определиться с перечнем услуг, которые входят в ваш полис.
  • Обилие недобросовестных страховщиков. Чтобы не стать жертвой мошенников, нужно ознакомиться с историей конкретной страховой компании, а также почитать отзывы об ее работе.
  • Третий минус КАСКО – вам придется собрать достаточное количество документов. Многие могут посчитать это бумажной волокитой.

Прочитать ещё 1 ответ

Источник

Содержание:

  • Магнитные и немагнитные стали и сплавы

Магнитные и немагнитные стали и сплавы

  • Магнитные и немагнитные сталь и сплав Магнитные стали и сплавы Основными параметрами магнитных материалов являются остаточная магнитная индукция Br, коэрцитивность Hc, проницаемость P. Vg (gpl) характеризует намагниченность магнитного поля и магнитную индукцию, которая остается в образце после его прекращения. Hs (a / m) — сила магнитного поля, необходимая для его размагничивания, приложенная к образцу. Зависимость магнитной индукции B от магнитного поля H показана на рисунке. 15.13.

Проницаемость зависит от соотношения Р =〜(ГН / м). В зависимости от магнитных свойств магнитные материалы подразделяются на диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. В диамагнитных материалах, включая Cu, Ag, Zn, Hg, etc., Р <1.Парамагнитные материалы, такие как Al, Pt, Co, Ni, p> 1.Ферромагнитные материалы: Fe, Ni, Co и их сплавы, Cr и Mn и другие сплавы характеризуются высокой магнитной проницаемостью. Намагничивание десятков и сотен ферромагнитных материалов Тысячи времен первоначально магнитная прочность Поле нити накала.

Магнитные сталь и сплав согласно значению ХК и И. Они делятся на магнитно-твердые (используются для постоянных магнитов) и мягкие (используются для переменной намагниченности).
Людмила Фирмаль

Для сердечников, трансформаторов, электродвигателей, генераторов, слаботочных деталей). Легирование может увеличить магнитную твердость (увеличение Hs). Если в ферромагнетике образуется только твердый раствор, то магнитная твердость (и он) несколько повышается. Однако, когда образуется 2-я фаза (превышающая предел растворимости), магнитная твердость (и Hc) увеличивается significantly. In в этом случае магнитная твердость сплава(и 15.13 зависимость магнитной индукции от магнитного поля: 1-гистерезисная кривая. Первичная кривая ns.)

Изменение структуры (напряжения кристаллической решетки вследствие упрочнения или фазового превращения, измельчения зерна и др.), увеличение твердости сплава, увеличение магнитной твердости(и Hc) в то же время. Магнитные твердые стали и сплавы характеризуются широкими петлями гистерезиса, большими Br и He, а также небольшим p. Оптимальной структурой магнитотвердой стали является мартенсит (содержащий мелкие частицы цементита или карбида), который получают после закалки или старения. Жесткие магнитные материалы применяются при изготовлении постоянных магнитов для электротехнической и радиотехнической аппаратуры (магниты, различные измерительные приборы, реле, магнитные запоминающие устройства, запоминающие устройства, вычислительные устройства, электронные вычислительные машины).

  • Чем выше значение B, тем выше магнитная энергия образца, и тем выше Hc. Постоянные магниты изготовлены из высокоуглеродистой, легированной стали, специального сплава. Как показано, углеродистая сталь после закалки приобретает достаточные магнитные свойства (сталь U10-U12).Это связано с тем, что значение Hc значительно возрастает после закалки мартенситом в результате напряжений в кристаллической решетке. Однако, из-за своей низкой прокаливаемости, тенденции вызревания, и потери магнитных свойств, легированная сталь более эффективна как магнитно трудный материал чем сталь углерода.

Стали, содержащие Cr, W и Co, хорошо прокаливаются. Магнитные свойства хрома и углеродистой стали практически идентичны. Сталь вольфрама и сталь кобальта имеют превосходную стабильность и значительно улучшенные магнитные свойства.  15.12, главным образом характеристика после термической обработки Щипец. 15.13. Таблица 15 12 Химический состав магнитной стали (ГОСТ 802-58) Химический состав стали Марча、% Около. В. МО. ЭКС. 0.95-1.10 1.3-1.6 00. 90-1. 10 2.8-3.6 Е7В6. 0.68-0.78 0.3-0.5 5.2-6.2 Вт EX5K5. 0.90-1.05 5.5-6.5 5.6-6.5 ко., Лимитед. EX9K15M 0.90-1.05 8.0-10.0 /13.5-16.5 со | 1.2-1.7 МО Таблица 15.13

Химический состав электромагнитной стали приведен в таблице.

Людмила Фирмаль

Основные свойства магнитной стали после термической обработки (ГОСТ 802-58) Режим обработки Маркл стали,°С в гги » ф / ф Отверждение воздухом (нормализация)|.«вакалкья 2-й отпуск по лечению простуды EX 1000 830-850 0.90 4 640 ЕХЗ1050840-860 0.95 4800 E7B6 1200-1250 820-860 Я АЛЬ-1.00 4 960 EX5Ke 1150-1200 930-950 — / и IM) 0.85 8 000 EX9KI5M 1200-1230 1030-1050 0.80 13 600 Специальные магнитные сплавы — низкоуглеродистые сплавы Fe-Ni-Al и добавки Cu (или Cu и Co) обладают очень высокими магнитными свойствами, поэтому из них можно изготавливать магниты большой мощности(рис.15.14).Магнитные свойства этих сплавов усиливаются старением после закалки.

Магнитные сплавы очень твердые, хрупкие и не поддаются механической обработке. Эти магниты сплава сделаны путем бросать или спекать от порошка. Рисунок 15.14 гистерезисная кривая твердого сплава Co образует непрерывный твердый раствор с Ni, который усиливает магнитные свойства сплавов, содержащих высокое содержание He (см. Рисунок 15.14). Химический состав, основные свойства и назначение магнитотвердого сплава приведены в таблице. 15.14.

Таблица 15.14 Химический состав, основные свойства и назначение твердомагнитных сплавов на основе Fe-Ni-Al и Fe-N1-Co-Al (ГОСТ 10160-62) Ранг химический состав splaia.% (Si-0.15) „g-t“ G A / M назначение Ни Аль-Ко(Си) AN1 22 11 0.70 за 20 000 постоянных An2 24.5 13 3.5 Cu 0.60 34 400 nits нормальный магнитный Изменение 23.5 15.5 4.0 КР 0.50 40,000 гнида энергии(0.875-1.25 Дж / Л — » — 10 — ’) АНК. 33 13.5-0.40 36 000 AHKol * 18 10 12.0 C 6.0 C 0.68 40 000 то же самое, увеличение магнитной энергии ANKO2 20 9 15.0 Co 4.0 C 0.75 48 000 J (1.75-1.875 j / l’ — KN) ANKOZ 19 10 18.0 Co 3.0 Cu 0.90 52 000 1 то же самое для высокой магнитной энергии ANKO4 13.5 9 24.0 3.0 совместно с 1.23 40 000(> 1.875 Дж / х — с- «) Таблица 15.15.

Химический состав, основные свойства и назначение прецизионных магнитотвердых сплавов (ГОСТ 10994-64) Сорт Силана химический состав,% Б, — т. » С / казна Чея Использование si Мп ст НИ КО в 52KF111 52KF13/ <0.15 <0.50 <0.50 <0.5 <0.70 51.0— 54.0 10.0—)11.5 11.5- 13.0 1.3- 0.65 2800- 3200 роторы двигателей для устройств и установок В машиностроении также используются точные, магнитотвердые сплавы на основе Fe-Co(таблица 15.15). Мягкая магнитная сталь и сплав, небольшой HC1, но с большим y. (рис. 15.15).При намагничивании в переменном электромагнитном поле потери из-за гистерезиса и вихревых токов незначительны. На основе кремния электротехнической стали с содержанием си до 2,5% динамический. А сталь, содержащая 3,5-4,5% Si, является трансформатором.

По сравнению с динамической сталью, трансформаторная сталь более хрупкая, характеризуется более высокими мягкими магнитными свойствами. Сердечник и анкер трансформатора, как сердечник электромагнита, сделаны из стали трансформатора. Динамометрическая сталь (более высокая по пластичности, чем трансформаторы) используется при изготовлении роторов Динамо-и электродвигателей и деталей статора. Развитие низкоточной технологии требует высококачественных материалов с высоким начальным rn в малых электромагнитных полях. Мягкие магнитные сплавы Fe-Ni соотвествуют этому.

Сплав этой группы имеет высокую r. it применяется при изготовлении деталей приборов и устройств, имеющих номинальные значения n и Vg и работающих в слабых Н электромагнитных полях(реле, электросчетчики, магнитные экраны, сердечники катушек, трансформаторы и др.). Химический состав, основные свойства и назначение магнитомягких сплавов Fe-Ni приведены в таблице. 15.17. Сплав 79NM с 78,5% Ni имеет самый лучший ПЭ-аш и самый высокий ПЭ-аш. однако, небольшая разница в химическом составе и условиях термической обработки значительно уменьшает свойства сплава.

Пластическая деформация также значительно влияет на мягкое магнитное properties. In кроме того, р сплавов этой группы невелик. Мягкий магнитный сплав также включает сплав A1-Si-Fe (alsifer). Alsiphar, его химический состав: Fe-85%, Si-9,6%, A! −5,4%, имеет следующие характеристики: рН = 0,044 ГН! М Fмакс = 0.146 ГН! М сплав очень хрупкий и твердый, не подвержен давлению и резки. Поэтому детали должны быть отлиты, а затем измельчают. Альцифер применяется при изготовлении магнитных экранов, корпусов аппаратуры и др. Магнитным диэлектриком называют высокочастотный магнитный материал-уплотненную смесь порошка ферромагнетика и диэлектрика materials.

As используется ферромагнитный материал (основа), карбинольное железо, альцифер или сплав 79NM. Диэлектрик представляет собой полистирол, Бакелитовую смолу или нитролак (связующее). Магнитные диэлектрики необходимы для производства сердечника высокочастотных магнитных систем. Индукторы, фильтры. Генераторы; листы из высокочастотных (выше 100 кГц) и магнитомягких материалов из ленты не могут быть применены из-за резкого снижения магнитных свойств, контуров радиоаппаратуры.

В электротехнике немагнитные материалы используются при изготовлении немагнитных деталей магнитных устройств и электрооборудования machines. To при этом немагнитные стали и чугуны аустенитной структуры, приводящие к высокому содержанию Mn и Ni, используются в качестве альтернативы цветным сплавам, а интервалы между гамма->α — метаморфозами сокращаются до нормальной температуры. Немагнитная сталь применяется при изготовлении установок, предназначенных для высоких механических нагрузок. Немагнитная сталь содержит 18,5-21,5% Ni в EI269, а сталь 55G9N9KhZ содержит 7,5-9,5% Ni и 7,5-9,5% Mp.

Стали EI269 обладают лучшими техническими свойствами и более высокой устойчивостью к коррозии, чем сталь 55G9N9HZ. Эти стали применяются при изготовлении электромеханических и приборных деталей, а также корпусов компасов. Химический состав немагнитной стали приведен в таблице. 15.18. Таблица 15. Восемнадцать Химический состав немагнитной стали Марка стали химический состав、% Ку У. МН н Аль EI269. 0.50-0.60 4.0-5.5 <0.25 18.5-21.5 55Х9Х9Х0. 58-0. 68 7.5-9.5 3.0-4.0 7.5-9.5 0.5-1.0 Вт 45P7YUZ 0.40-0.50 16.0-18.0 <0.50 <0.50 2.5-3.2 Ал.

Немагнитный чугун применяется в устройствах с низкой механической нагрузкой. Наиболее широко применяются никель-марганцевый и марганцевый чугун, которые применяются для изготовления отливок деталей типа электромагнитов, магнитных устройств и др.

Смотрите также:

Предмет материаловедение

Источник