Какие металлы кроме железа обладают магнитными свойствами
Возможность магнита притягивать к себе различные металлические предметы наверняка хорошо знакома каждому. Присутствие их в повседневной жизни остается практически незамеченным, например, в виде различных изображений на дверцах холодильника. Не говоря уже о применении магнитов в медицине и других отраслях. Как устроен магнит и какие вещества он притягивает, помимо железа?
Что такое магнит и как он устроен?
Магнит – это тело, которое обладает собственным магнитным полем. Магниты бывают нескольких видов:
- Постоянные – изделия, которые после однократного намагничивания сохраняют данное свойство. Магниты разделяются на несколько подвидов в зависимости от силы и других параметров.
- Временные – функционируют по принципу постоянных, но лишь тогда, когда располагаются в сильном магнитном поле. Например, изделия из так называемого мягкого железа (гвозди, скрепки и т.п.).
- Электромагниты представляют собой провода, плотно намотанные на каркас. Как правило, такое устройство оснащено железным сердечником. Работает оно лишь при условии прохождения по проводу электрического тока.
Постоянный магнит – наиболее привычный и распространенный. Для его изготовления чаще всего используют следующие сочетания материалов:
- неодим-железо-бор;
- альнико или сплав ЮНДК (железо, алюминий, никель, кобальт);
- самарий-кобальт;
- ферриты (соединения оксидов железа и других металлов-ферримагнетиков).
Магнетизм
Любой магнит имеет южный и северный полюс. Одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные – притягиваются.
Интересный факт: магниты зачастую изготавливаются в виде подковы. Это делается для того, чтобы полюса располагались максимально близко друг к другу. Таким образом, создается сильное магнитное поле, которое способно притягивать более крупные части металла.
Почему магнит притягивает лишь определенные вещества?
Принцип его работы построен на создании магнитного поля при помощи движущихся электронов. В целом электрон является простейшим магнитом. А любая заряженная частица, находящаяся в движении, образует магнитное поле. Если движущихся частиц много, а их перемещение происходит вокруг одной оси, получается тело с магнитными свойствами.
Почему в таком случае магнит не притягивает все вещества подряд? В состав атома входит ядро, а также электроны, вращающиеся вокруг него. У электронов есть специальные уровни, по которым они вращаются, или орбиты. На каждом таком уровне расположено по 2 электрона. Причем вращаются они в разных направлениях.
Однако есть вещества под названием ферромагнетики. Некоторые электроны у них непарные. Соответственно, определенное их количество может вращаться в одном и том же направлении. Так создается магнитное поле вокруг каждого атома вещества.
Обычно атомы находятся в произвольном порядке. В таком случае поля уравновешивают друг друга. Но если же направить магнитные поля всех атомов в одном направлении, получается магнит. Примечательно, что притягиваться могут разные металлы и другие вещества, но намного слабее по сравнению с ферромагнетиками. Чтобы ощутить притяжение, необходимо задействовать очень сильный магнит.
Направление магнитного поля
К ферромагнетикам относятся такие металлы, как железо, кобальт, никель, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий. Также аналогичными свойствами характеризуются некоторые металлические сплавы и соединения. Количество ферромагнетиков неметаллического происхождения не так велико или пока мало изучено. К ним относится, например, оксид хрома.
Магнитной восприимчивостью характеризуются вещества (преимущественно металлы), которые обладают определенной структурой. Их называют ферромагнетиками – это вещества, у которых магнитные поля атомов складываются в одном направлении. Помимо железа, к ферромагнетикам относятся кобальт, никель, тербий, гадолиний, диспрозий, гольмий, эрбий. Также магнит притягивает некоторые сплавы и даже неметаллические вещества – например, оксид хрома.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 – 76533. Издание «Как и почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ.
Источник
Какие металлы не магнитятся? Какие металлы притягивает магнит? Какие металлы притягиваются магнитом? Какие металлы не притягиваются магнитом? В В Ф 4 года назад Есть разные группы химических веществ (в том числе и металлов), которые отличаются суммарной векторной величиной магнитного момента атомов. Ядро атома состоит из нейтронов и протонов, которые имеют незначительный собственный магнитный момент, которым можно пренебречь. Основную величину магнитного момента составляют электроны, движущиеся вокруг ядра по замкнутой орбите. Так вот этот магнитный момент определяет величину магнитной восприимчивости вещества. Диамагнетики (из металлов это золото, цинк, медь, висмут и другие) – имеют отрицательную магнитную восприимчивость. Они не намагничиваются в магнитном поле. Парамагнетики (алюминий, магний, платина, хром и другие) – имеют положительную, но малую магнитную восприимчивость. Стержни из таких металлов будут ориентированы вдоль силовых линий магнитного поля, только если это поле будет очень сильным. Ферромагнетики (железо, никель, кобальт, некоторые редкоземельные металлы и множество разных сплавов) – класс веществ с самой сильной магнитной восприимчивостью. Хорошо намагничиваются во внешнем магнитном поле и притягиваются к источнику поля. Более научно и подробно можно почитать, например, здесь. Также можно посмотреть презентацию на тему “Магнитные свойства вещества”. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим Существует всего 9 металлов, которые обладают сильными магнитными свойствами, они способны притягиваться к магнитам и сами способные становиться магнитами:
Эти металлы относятся к классу ферромагнетиков. Их можно смешивать друг с другом и полученные сплавы будут обладать сильными магнитными свойствами тоже. Кроме того, некоторые металлы не обладающие магнитными свойствами могут давать сплавы с сильными магнитными свойствами. Все вещества в природе имеют разные магнитные свойства, которые обусловлены наличием собственных магнитных моментов: спиновых, ядерных и орбитальных. Магнитные свойства отдельных веществ проявляются при высоких значениях напряженности магнитного поля и зависят от температуры. Всего существует пять групп веществ в зависимости от их магнитных свойств:
Впервые магнитные свойства обнаружили у железа и железных руд, отсюда и название ферромагнетики – от слова Ferum – феррум – железо. ДРЕССИРОВЩИК 4 года назад Как объясняли простыми словами нам в школе, всё что ржавеет притягивается магнитов, а всё что не ржавеет не притягивается. То есть грубо говоря все цветные металлы не притягиваются (не берутся) на магнит, а все чёрные металлы берутся на магнит. Но вот только это так говорили в школе и можно считать это общим высказываниям, та как некоторые сплавы цветных металлов берутся на магнит в большей или меньше степени. Например пищевая нержавейка марки 60 и меньше притягивается магнитом, но считается цветным сплавом и не ржавеет! Сплавы низкого качества на китайских смесителях, явно содержат в себе железо из-за использования сырья с переработки фактически с мусорок Европы!), берутся на магнит и что доказано временем ржавеют, хотя заявлены как сплавы латуни или бронзы. Вообщем если брать грубо говоря всё что содержит или относится к чёрному металлу – реагирует на магнит и только чистые цветные металлы и их сплавы не магнитятся! Да и конечно ценные металлы, тоже относятся к цветным и не берутся на магнит – золото, серебро, платина и др. Zolotynka 4 года назад Существует 3 типа металлов, которые вступают во взаимодействие с магнитными полями:
Аппараты МРТ используют углерод, находящийся в клетках человека, чтобы индуцировать магнитное поле. Брагил 6 лет назад Есть три типа отношения веществ к магнитному полю:
Есть и другие группы магнетизма. Поведение металла также может зависеть от условий, от модификации его кристаллической решетки и т.д.. Но в обычным условиях дело обстоит так. Алекс-89 7 лет назад Существует четыре металла, которые магнитятся. Это железо, кобальт, никель и гадолиний. Все остальные металлы не магнитятся. Кроме самогО железа, магнитятся также и его сплавы, в частности, сталь. lady v 4 года назад Металлы могут магнитится очень хорошо, слабо и вообще не магнититься. В соответствии с этим их делят на ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Ферромагнетики заметно притягиваются магнитом и для нас важно знать, что к этим металлам относится железо и его соседи по таблице Менделеева – Кобальт и Никель. Также хорошо магнитятся редкоземельные металлы ряда Гадолиния. К парамагнетикам относятся металлы, которые магнитятся еле заметно, это алюминий, платина, магний, вольфрам. Металлы, способность которых притягиваться почти не заметна и не определяется на глаз. Есть еще диамагнетики, которые вообще отталкиваются магнитами. Это очень перспективное направление развития техники. К ним относятся золото, серебро и висмут, а также различные газы. Но самое интересное, что диамагнетиком является человеческое тело, что дает возможность подумать над осуществимостью левитации. Людвиго 4 года назад Металлы, которые не притягивают магнит, называются ДИАМАГНЕТИКИ, некоторые даже отталкивают магнит. Это золото, цинк, ртуть, серебро, кадмий, цирконий и другие. Притягивающие магнит металлы называют ПАРАМАГНИТНЫМИ. Они не очень сильно притягивают магнит, в отличие от ферромагнетиков (слабомагнитные металлы). К ним относят медь, алюминий, платину, магний. Существуют также ФЕРРОМАГНЕТИКИ, к которым магнит тянется очень сильно. К ним относятся всем известное железо, а также кобальт, никель, гадолиний и диспрозий. Если они присутствуют в сплавах, то предмет будет притягиваться к магниту. Gladius74 4 года назад Есть элементы, которые называются – ДИАМАГНЕТИКИ… данные элементы(металлы) не притягивают магнит. К таковым относятся – медь, золото, цинк, ртуть, серебро, цинк, кадмий, цирконий. Есть элементы, которые называются – ПАРАМАГНЕТИКИ данные элементы и их соединения притягивают манит(намагничиваются во внешнем магнитном поле). К ним принадлежат – алюминий, платина, железо, оксиды большинства металлов… moreljuba 4 года назад Итак, можно определённо сказать, что магнитными свойствами (то есть магнитятся) обладают следующие металлы: 1) железо и все его сплавы; 2) никель; 3) гадолиний; 4) кобальт. Об остальных металлах могу смело сказать, что они не обладают свойством магнититься. С С С Р 4 года назад Из того, что доступно нам в нашем быту ничего, кроме железосодержащих сплавов (продукция так называемой чёрной металлургии) не магнитится. Ни алюминий, ни медь, ни серебро, ни золото к магниту не притянутся. ximikys 7 лет назад Если вдруг какойто сплав вроде как немагнитных металлов притягивается, то в этом сплаве есть присутствие магнитных металла. Например, бронза железистая слегка подлипает. Знаете ответ? |
Источник
Магниты – это материалы, которые создают магнитные поля, которые привлекают определенные металлы. У каждого магнита есть северный и южный полюс. Обратные полюса привлекают, в то время как полюса отталкиваются.
В то время как большинство магнитов изготовлены из металлов и металлических сплавов, ученые разработали способы создания магнитов из композиционных материалов, таких как магнитные полимеры.
Что создает магнетизм?
Магнетизм в металлах создается неравномерным распределением электронов в атомах некоторых металлических элементов.
Неравномерное вращение и движение, вызванные этим неравномерным распределением электронов, сдвигают заряд внутри атома назад и вперед, создавая магнитные диполи.
Когда магнитные диполи выравниваются, они создают магнитный домен, локализованную магнитную область с северным и южным полюсами.
В немагнитных материалах магнитные домены сталкиваются в разных направлениях, отменяя друг друга. В то время как в намагниченных материалах большинство этих доменов выровнены, указывая в том же направлении, что создает магнитное поле. Чем больше областей, которые выравнивают друг друга, тем сильнее магнитная сила.
Типы магнитов:
- Постоянные магниты (также известные как жесткие магниты) – это те, которые постоянно производят магнитное поле. Это магнитное поле вызвано ферромагнетизмом и является самой сильной формой магнетизма.
- Временные магниты (также известные как мягкие магниты) являются магнитными только при наличии магнитного поля.
- Электромагниты требуют, чтобы электрический ток проходил через их провода катушки, чтобы создать магнитное поле.
Развитие магнитов:
Греческие, индийские и китайские писатели задокументировали базовые знания о магнетизме более 2000 лет назад. Большая часть этого понимания была основана на наблюдении за влиянием магния (естественного магнитного минерала железа) на железо.
Ранние исследования магнетизма были проведены еще в XVI веке, однако развитие современных высокопрочных магнитов происходило не раньше 20-го века.
До 1940 года постоянные магниты использовались только в базовых приложениях, таких как компасы и электрические генераторы, называемые магнитосами. Разработка магнитов из алюминия и никеля-кобальта (Alnico) позволила постоянным магнитам заменить электромагниты в двигателях, генераторах и громкоговорителях.
Создание магнитов самария-кобальта (SmCo) в 1970-х годах создало магниты с вдвое большей магнитной плотностью энергии, чем любой ранее доступный магнит. Меньше более мощные магниты способствовали развитию многих известных нам электронных устройств.
К началу 1980-х годов дальнейшие исследования магнитных свойств редкоземельных элементов привели к открытию магнитов неодима и железа-бора (NdFeB).Магниты NdFeB снова привели к удвоению магнитной энергии над магнитами SmCo.
Магниты из редкой земли теперь используются во всем: от наручных часов и iPad до гибридных двигателей автомобилей и ветрогенераторов.
Магнетизм и температура:
Металлы и другие материалы имеют разные магнитные фазы, в зависимости от температуры окружающей среды, в которой они расположены. В результате металл может проявлять более одной формы магнетизма.
Железо, например, теряет свой магнетизм, становясь парамагнитным при нагревании выше 1418 ° F (770 ° C).
Температура, при которой металл теряет магнитную силу, называется ее температурой Кюри.
Железо, кобальт и никель – единственные элементы, которые в металлической форме имеют температуры Кюри выше комнатной температуры. Таким образом, все магнитные материалы должны содержать один из этих элементов.
Общие ферромагнитные металлы и их температуры кюри:
| Вещество | Температура Кюри |
| Железо (Fe) | 1418 ° F (770 ° C) |
| Кобальт (Со) | 2066 ° F (1130 ° C) |
| Никель (Ni) | 676. 4 ° F (358 ° C) |
| Гадолиний | 66 ° F (19 ° C) |
| Диспрозий | -301. 27 ° F (-185. 15 ° C) |
Источники:
How Stuff Works, Inc. Как работают магниты.
// science. Как это работает. ком / magnet1. HTM
Wikipedia. Температура Кюри.
// ru. википедия. орг / вики / Curie_temperature
Источник