Zjistěte, jaké kovy jsou magnetické a proč

Magnety jsou materiály, které vytvářejí magnetická pole, která přitahují specifické kovy. Každý magnet má severní a jižní pól. Opačné póly přitahují, zatímco jako póly se odpuzují.

Zatímco většina magnetů je vyrobena z kovů a slitin kovů, vědci vymysleli způsoby, jak vytvořit magnety z kompozitních materiálů, jako jsou magnetické polymery.

Magnetismus v kovech je vytvářen nerovnoměrným rozložením elektronů v atomech určitých kovových prvků. Nepravidelná rotace a pohyb způsobený touto nerovnoměrnou distribucí elektronů posune náboj uvnitř atomu sem a tam a vytváří magnetické dipóly.

Když se magnetické dipóly zarovná, vytvoří magnetickou doménu, lokalizovanou magnetickou oblast, která má severní a jižní pól.

U nemagnetizovaných materiálů směřují magnetické domény různými směry a vzájemně se ruší. Zatímco v magnetizovaných materiálech je většina těchto domén zarovnána a směřuje stejným směrem, což vytváří magnetické pole. Čím více domén se spojí, tím silnější je magnetická síla.

• Permanentní magnety (také známé jako tvrdé magnety) jsou ty, které neustále vytvářejí magnetické pole. Toto magnetické pole je způsobeno feromagnetismem a je nejsilnější formou magnetismu.
• Dočasné magnety (také známý jako měkké magnety) jsou magnetické pouze v přítomnosti magnetického pole.
• Elektromagnety vyžadují elektrický proud, který prochází jejich cívkovými dráty, aby vytvořil magnetické pole.

Řečtí, indičtí a čínští spisovatelé dokumentovali základní znalosti o magnetismu před více než 2000 lety. Většina tohoto porozumění byla založena na pozorování účinku lodestonu (přirozeně se vyskytujícího magnetického železa) na železo.

Počáteční výzkum magnetismu byl prováděn již v 16. století, vývoj moderních magnetů s vysokou pevností se však objevil až ve 20. století.

Před rokem 1940 byly permanentní magnety používány pouze v základních aplikacích, jako jsou kompasy a elektrické generátory zvané magnetos. Vývoj magnetů na bázi hliníku, niklu a kobaltu (Alnico) umožnil permanentním magnetům nahradit elektromagnety v motorech, generátorech a reproduktorech.

Vytvoření magnetů samarium-kobalt (SmCo) v 70. letech 20. století způsobilo magnety s dvojnásobnou hustotou magnetické energie než jakýkoli dříve dostupný magnet.

Začátkem osmdesátých let vedl k dalšímu výzkumu magnetických vlastností prvků vzácných zemin objev magnetů neodym-železo-bor (NdFeB), které vedly ke zdvojnásobení magnetické energie na SmCo magnety.

Magnety ze vzácných zemin se nyní používají ve všem od náramkových hodinek a iPadu po hybridní motory vozidel a generátory větrných turbín.

Kovy a jiné materiály mají různé magnetické fáze v závislosti na teplotě prostředí, ve kterém jsou umístěny. V důsledku toho může kov vykazovat více než jednu formu magnetismu.

Železo například ztratí svůj magnetismus, když se stane paramagnetickým zahříváno nad 1418 ° F (770 ° C). Teplota, při které kov ztrácí magnetickou sílu, se nazývá jeho Curieova teplota.

Železo, kobalt a nikl jsou jediné prvky, které - v kovové formě - mají Curieovy teploty nad pokojovou teplotou. Jako takový musí všechny magnetické materiály obsahovat jeden z těchto prvků.