Nem minden vas mágneses (mágneses elemek)

Itt van egy tényező az Ön számára: Nem minden Vas jelentése mágneses. Az egy az allotrope mágneses, mégis, amikor a hőmérséklet úgy növekszik, hogy egy formai változások a b formában a mágnesesség eltűnik, bár a rács nem változik.

Kulcsszavak: Nem minden vas mágneses

  • A legtöbb ember a vasról mint mágneses anyagról gondolja. A vas ferromágneses (vonzza a mágneseket), de csak egy meghatározott hőmérsékleti tartományban és más speciális körülmények között.
  • A vas mágneses α formájában. Az α-forma a Curie-pontnak nevezett speciális hőmérséklet alatt alakul ki, amely 770 ° C. A vas paramagnetikus ezen a hőmérsékleten, és csak gyengén vonzza a mágneses teret.
  • A mágneses anyagok részben töltött elektronhéjú atomokból állnak. Tehát a legtöbb mágneses anyag fémek. Egyéb mágneses elemek a nikkel és a kobalt.
  • A nem mágneses (diamagnetikus) fémek közé tartozik a réz, az arany és az ezüst.

Miért mágneses a vas (néha)

A ferromágnesesség az a mechanizmus, amellyel az anyagok vonzódnak a mágnesekhez és állandó mágneseket képeznek. A szó valójában vasmágnesességet jelent, mert ez a jelenség legismertebb példája, amelyet a tudósok tanulmányoztak először. A ferromágnesesség az anyag kvantummechanikai tulajdonsága. Ez mikroszerkezetétől és kristályos állapotától függ, amelyet befolyásolhat a hőmérséklet és az összetétel.

instagram viewer

A kvantummechanikai tulajdonságot a elektronok. Pontosabban, egy anyagnak mágneses dipól-pillanatra van szüksége ahhoz, hogy mágnesré váljon, amely részben kitöltött elektronhéjú atomokból származik. Az atomok megtöltött elektronhéja nem mágneses, mert nettó dipólmérete nulla. A vas és más átmeneti fémek részben töltött elektronhéjakkal rendelkeznek, tehát ezeknek az elemeknek és vegyületeiknek néhány része mágneses. A mágneses elemek atomjaiban szinte az összes dipólus a Curie-pontnak nevezett speciális hőmérséklet alatt van. Vas esetében a Curie-pont 770 ° C-on megy végbe. Ezen a hőmérsékleten a vas ferromágneses (erősen vonzza a mágnest), de fölött a vas megváltoztatja kristályszerkezetét, és paramágneses (csak gyengén kapcsolódik a mágneshez).

Egyéb mágneses elemek

A vas nem az egyetlen elem, amely megjelenik mágnesesség. A nikkel, kobalt, gadolinium, terbium és diszprózium szintén ferromágnesesek. Akárcsak a vas esetében, ezen elemek mágneses tulajdonságai kristályszerkezetüktől és attól függnek, hogy a fém Curie-pontja alatt van-e. Az α-vas, a kobalt és a nikkel feromágneses, míg a γ-vas, mangán és króm anti-mágneses. A lítiumgáz mágneses, ha lehűtjük 1 kelvin alá. Bizonyos feltételek mellett mangánAz aktinidek (például plutónium és neptunium) és a ruténium feromágnesesek.

Míg a mágnesesség általában a fémekben fordul elő, a nem fémekben is ritkán fordul elő. Például folyékony oxigén csapdába eshet a mágnes pólusai között! Az oxigénnek páratlan elektronjai vannak, lehetővé téve, hogy reagáljon egy mágnesre. A bór egy másik nem fém, amely megjelenik paramágneses vonzereje nagyobb, mint diamágneses visszatükrözésénél.

Mágneses és nem mágneses acél

Az acél vas alapú ötvözet. Az acél legtöbb formája, beleértve a rozsdamentes acélt is, mágneses. Két széles típusú rozsdamentes acél létezik, amelyek eltérő kristályrács-struktúrákat mutatnak egymástól. A ferrites rozsdamentes acél vas-króm ötvözet, szobahőmérsékleten ferromágneses. Általában nem mágnesezve, a ferritikus acél mágneses mező jelenlétében mágnesesedik, és a mágnes eltávolítása után egy ideig megmarad. A ferrites rozsdamentes acél fématomjai testközpontú (bcc) lattikában vannak elrendezve. Az austenit rozsdamentes acélok általában nem mágnesesek. Ezek az acélok atomok egy arc-központú köbös (fcc) rácsban vannak elrendezve.

A legnépszerűbb rozsdamentes acél típus, a 304 típus, vasat, krómot és nikkelt tartalmaz (mindegyik önmagában). Ennek az ötvözetnek az atomjai általában az fcc rácsos szerkezettel rendelkeznek, ami nem-mágneses ötvözetet eredményez. A 304 típus részben feromágnesesvé válik, ha az acél szobahőmérsékleten meg van hajlítva.

Fémek, amelyek nem mágnesesek

Míg egyes fémek mágnesesek, a legtöbb nem. A legfontosabb példák a réz, arany, ezüst, ólom, alumínium, ón, titán, cink és bizmut. Ezek az elemek és ötvözeteik diamagnetikusak. A nem mágneses ötvözetek magukban foglalják sárgaréz és bronz. Ezek a fémek gyengén taszítják a mágneseket, de általában nem annyira, hogy a hatás észrevehető legyen.

A szén erősen diamagnetikus nemfémes. Valójában bizonyos típusú grafit elég erősen taszítja a mágneseket ahhoz, hogy egy erős mágnest lebegtessen.

Forrás

  • Devine, Thomas. "Miért nem működnek mágnesek bizonyos rozsdamentes acélokon?" Tudományos amerikai.
instagram story viewer