자금속을&비-자기금속 모두에서 중요한 역할을한다. 자력은 많은 응용 분야의 기초입니다. 동시에,이 속성은 특정 상황에서 원치 않을 수도 있습니다.따라서 어떤 금속이 자성이고 어떤 금속이 아닌지를 아는 것이 중요합니다.
자력이란 무엇입니까?
평신도의 용어로 자성은 자기 물체를 끌어들이거나 격퇴시킬 수있는 힘입니다., 다른 매체를 투과하는 자기장은이 힘을 중재합니다.
자성은 기본적으로 특정 재료의 속성입니다. 그러나 일부 재료는 요구 사항에 따라 자화 또는 탈막이 가능합니다.
금속에 자기를 만드는 것은 무엇입니까?
전류와 마찬가지로 자기는 초등 수준의 전자에 의해 발생합니다. 전자는 스핀을 가지고있어 작은 자기 쌍극자를 만듭니다.
이러한 스핀이 균형을 이루면 순 힘은 0 입니다. 그러나 많은 수의 짝이없는 전자의 경우,이 무한히 작은 자기 모멘트가 커집니다., 결과적으로 금속 주위에 눈에 띄는 자기장이 생깁니다.
전류는 또한 자기장을 생성 할 수 있으며 그 반대도 가능합니다. 전류가 와이어를 통과하면 와이어 주위에 원형 자기장이 생성됩니다. 마찬가지로,전기의 좋은 도체 근처에 자기장을 가져 오면 전류가 도체에 흐르기 시작합니다.
전기와 자기 사이의이 놀라운 관계는 많은 독창적 인 장치와 응용 프로그램을 초래했습니다.
자석의 종류
자석에 대한 다양한 분류가 있습니다., 자성 금속을 서로 차별화하는 한 가지 방법은 그 특성이 얼마나 오래 활성화되는지입니다. 으로 이것을 사용하여 우리를 바탕으로,우리는 분류할 수 있는 자석으로.
- 영원
- 일시
- 전자석
의 깊이 살펴습니다.
영구 자석
영구 자석의 자기장을 생성으로 인해 자신의 내부 구조입니다. 그들은 쉽게 자력을 잃지 않습니다. 영구 자석은 외부 영향에 관계없이 자기장 생성을 멈추지 않는 강자성 물질로 만들어집니다., 따라서,그들은 demagnetising 힘에 대해 안정적입니다.영구 자석을 이해하려면 자성 재료의 내부 구조를 살펴 봐야합니다. 머티리얼은 도메인이 같은 방향으로 정렬되면 자기 특성을 표시합니다. 도메인은 물질의 결정 구조에 존재하는 소문자 자기장입니다.
강자성 물질에서 도메인은 완벽하게 정렬됩니다. 그들을 정렬하는 다양한 방법이 있지만 가장 신뢰할 수있는 방법은 자석을 특정 온도로 가열하는 것입니다., 이 온도는 재료에 따라 다르며 한 방향으로 도메인의 영구적 인 정렬을 초래합니다.
그것은으로 인해 유사한 조건에서 기존의 지구의 코어는 그것이 동작하는 같은 영구 자석입니다.
일시 자석
일시 자석,이름에서 알 수 있듯이,단지 그들의 자기 특성을 특정 조건에서. 이러한 조건이 더 이상 존재하지 않으면 자기장을 잃게됩니다.
어닐링 된 철 및 강철과 같은 자기 특성이 낮은 연질 재료는 임시 자석의 예입니다., 그들은 강한 자기장의 존재 하에서 자성이됩니다. 그들은 또한 낮은 보자력을 묘사합니다.영구 자석이 근처에있을 때 종이 클립이 어떻게 서로 붙어 있는지 보았을 것입니다. 모든 종이 클립은 자기장의 존재하에 다른 종이 클립을 끌어들이는 임시 자석이됩니다. 영구 자석을 빼앗기면 종이 클립이 자기 특성을 잃게됩니다.
전자석
전자석은 자는 자기 생산할 때 필드 전류를 통해 전달합니다. 그들은 다양한 유스 케이스를 가지고 있습니다., 예:모터,발전기,릴레이,헤드폰 등 모두 전자석을 사용합니다.
전자석에서 와이어 코일은 강자성 코어 주위에 감는다. 와이어를 전기 소스에 연결하면 강한 자기장이 생성됩니다. 강자성 물질은 그것을 더욱 증폭시킵니다. 전자석은 전류에 따라 매우 강할 수 있습니다.또한 버튼을 누르면 자력을 켜고 끌 수있는 기능을 제공합니다. 이것은 우리의 응용 분야에서 자력을 사용하는 데 도움이되는 매우 특별한 속성입니다.,폐차장에서 고철을 집어 올리는 데 사용되는 크레인의 예를 들어 보겠습니다. 전자석의 도움으로,우리는 그것을 통해 전류를 통과시켜 고철을 집어들 수 있습니다. 우리가 조각을 떨어 뜨릴 필요가있을 때,우리가해야 할 일은 자석에 전기를 끄는 것입니다.
전자석 응용 프로그램의 또 다른 흥미로운 예는 자기 부상 열차입니다. 이 응용 프로그램에서는 열차가 트랙을 들어 올려 수평을 맞 춥니 다. 전류가 열차 본체의 전자석을 통해 흐르는 경우에만 가능합니다.,
이것은 운동 중일 때 열차가 직면하는 저항을 상당히 감소시킵니다. 따라서이 열차는 매우 높은 속도를 가지고 있습니다.
어떤 금속이 자성입니까?
금속이 자석과 상호 작용할 수있는 다양한 방법이 있습니다. 이것은 재료의 내부 구조에 달려 있습니다. 금속으로 분류될 수 있습니다.
- 강자성
- 기존
- 반자성
는 동안 자석 강하게 강자성체는 금속,그들은 단지 약하게 유치 기존 금속입니다. 반면에 반자성 물질은 자석 근처에 놓을 때 약한 반발력을 나타냅니다., 강자성 금속 만이 진정으로 자성으로 간주됩니다.
자성 금속 목록
가장 잘 알려진 자성 금속 중 일부를 살펴 보겠습니다. 그들 중 일부는 항상 자기 적입니다. 다른 하나는 스테인레스 스틸과 마찬가지로 특정 화학 성분으로 만 자기 특성을 갖습니다.
철
철은 매우 잘 알려진 강자성체는 금속. 사실 가장 강한 강자성 금속입니다. 그것은 지구의 핵심의 필수적인 부분을 형성하고 우리 행성에 자기 적 특성을 부여합니다., 그것이 지구가 자체적으로 영구 자석 역할을하는 이유입니다.
철의 자력에 기여하는 많은 측면이 있습니다. 원자 수준에서의 순 전자 스핀 이외에,그 결정 구조 또한 중요한 역할을한다. 그것 없이는 철은 자성 금속이되지 않을 것입니다.
다른 결정 구조는 다른 철 특성을 초래합니다.
철은 몸 중심 입방(bcc)알파-FE 구조에서 강자성입니다. 동시에,그것은 얼굴 중심 입방(fcc)감마-Fe 구조에서 자성을 나타내지 않는다., 예를 들어 베타-Fe 구조는 상자성 경향을 나타낸다.
니켈
니켈은 강자성 특성을 가진 또 다른 인기있는 자성 금속입니다. 철과 마찬가지로,그 화합물은 지구의 핵심에 존재합니다. 역사적으로 니켈은 동전을 만드는 데 사용되었습니다.
오늘,니켈은 건전지,코팅,부엌 공구,전화,건물,수송 및 보석에 있는 사용을 찾아냅니다. 니켈의 큰 부분은 스테인레스 스틸 용 페로 니켈을 제조하는 데 사용됩니다.
자기 특성 때문에 니켈은 또한 알 니코 자석(알루미늄,니켈 및 코발트로 만들어 짐)의 일부입니다., 이 자석은 희토류 금속 자석보다 강하지 만 철 기반 자석보다 약합니다.
코발트
코발트는 중요한 강자성 금속입니다. 100 년 이상 동안 코발트의 우수한 자기 특성은 다양한 응용 분야를 개발하는 데 도움이되었습니다.
코발트는 연질뿐만 아니라 경질 자석을 생산하는데 사용될 수있다. 코발트를 사용하는 연질 자석은 다른 연질 자석보다 장점이 있습니다. 즉,섭씨 950…990°범위의 높은 포화 점,퀴리 온도를 가지고 있습니다. 따라서 고온 적용(최대 섭씨 500 도 이하)에 사용할 수 있습니다.,
코발트와 그것의 합금에서 사용된 하드 디스크,풍력 터빈,MRI 컴퓨터,모터,액추에이터 및 센서입니다.
강철
강철은 또한 철에서 파생 된 것처럼 강자성 특성을 나타냅니다. 대부분의 강철은 자석에 끌릴 것입니다. 필요한 경우 영구 자석을 만들기 위해 강철을 사용할 수도 있습니다.
강철 EN C15D 의 예를 들어 봅시다.이 등급의 강철은 98.81~99.26%의 철을 함유하고 있습니다. 따라서이 강철 등급의 매우 높은 비율은 철입니다. 따라서 철의 강자성 특성은 강철로 전달됩니다.,
스테인레스 스틸
일부 스테인리스강은 자기와 몇 가지 되지 않습니다. 합금강은 그 안에 적어도 10.5%의 크롬이 있으면 스테인레스 스틸이됩니다. 다양한 화학 성분으로 인해 다양한 유형의 스테인레스 스틸이 있습니다.
Ferritic and martensitic 스테인리스강은 자기 때문에 그들의 철 구성과 분자 구조입니다.,반면에 오스테 나이트 계 강은 분자 구조가 다르기 때문에 강자성 특성을 나타내지 않습니다. 이것은 MRI 기계장치에 있는 사용을 위해 적당한 만듭니다.
구조적 차이는 니켈의 양에서 파생됩니다. 그것은 강산화물층 더 나은 보호를 위해 부식에 대하여 그러한 변경은 구조의 스테인리스 스틸.
희토류금속
와 함께 상기금속 화합물의 일부 희귀 한 지구 요소 또한 우수한 강자성체의 속성입니다., 가돌리늄,사마륨,네오디뮴은 모두 자성 희토류 금속의 예입니다.
상기 금속을 철,니켈 및 코발트와 함께 사용하여 상이한 특성을 갖는 다양한 자석을 제조 할 수있다. 이 자석은 특정 응용 분야에 필요한 특정 특성과 함께 제공됩니다.
예를 들어,사마륨 코발트 자석에 존재하는 터보기계,높은-엔드 전기 모터,등등.
어떤 금속이 자성이 아닙니까?
주기율표의 몇 가지 금속 만 자성입니다. 대부분의 다른 일반적인 금속은 비자 성 금속입니다. 그들 중 일부를 살펴 보겠습니다.,
목의 비-자기금속
알루미늄
알루미늄의 결정 구조,마찬가지로를 리튬 및 마그네슘,그것은 비-자기입니다. 세 가지 재료 모두 상자성 금속의 인기있는 예입니다.
여러 유형의 알루미늄 부식이 발생할 수 있지만 부식성 환경에 대한 내성으로 유명합니다. 이것은 가벼운 무게와 함께 많은 산업 분야에서 유용한 금속으로 만듭니다.
금
금은 대부분의 다른 금속과 같은 반자성 금속입니다., 순수한 형태로 금은 비자 성이며 모든 반자성 금속과 같은 자석을 향한 약한 반발력만을 보여줍니다.
은
은 또 다른 비자 성 금속입니다. 이 속성은 가짜은을 식별하는 것을 가능하게합니다. “은”동전이나 보석이 자석에 끌리는 경우,그것은 다른 것입니다.
구리
구리 자기?
구리 자체는 자성이 아니지만 어느 정도 자석과 상호 작용합니다. 이 속성은 발전소에서 전기를 생성하는 데 도움이됩니다.,
결론
으로 큰 충분히 자기장을,모든 유형의 금속과 상호 작용 자석입니다. 이는 움직이는 자기장을받을 때 와전류가 금속에 설정되기 때문입니다.
이 원리를 사용하여 금속 탐지기는 금,은과 같은 비자 성 금속을 감지 할 수 있습니다. 그러나 대부분의 실용적인 목적을 위해이 상호 작용으로는 충분하지 않으며 가능한 유스 케이스를 제한합니다.