Энергия мира с помощью магнитов

Одним из самых удивительных явлений природы является проявление магнетизма в некоторых материалах. Постоянные магниты известны с древних времен. До великих открытий в области электричества постоянные магниты активно использовались медиками. Со временем люди научились создавать искусственные магниты, помещая изделия из сплавов железа в магнитные поля. Постоянные магниты широко используются в промышленности, в различных областях, таких как электротехника, компьютерные технологии, транспорт, навигация, медицина, биология, астрономия и др. Основное применение магнитов - в электротехнике, радиотехнике, приборостроении, автоматике и теле- механика. Например, без магнитных материалов электрификация была бы невозможна, поскольку для выработки электроэнергии использовались бы генераторы, трансформаторы для передачи энергии и динамики для электродвигателей, телефонов, радиоприемников и телевизоров.

Активное внедрение постоянных магнитов в сферу деятельности человека стимулирует изобретение и создание новых ферромагнитных сплавов с улучшенными магнитными характеристиками.

Чистые магнитные металлы

Железо, кобальт, никель, гадолиний – только эти четыре металла являются чистыми и магнитными при температуре окружающей среды. Это свойство называется ферромагнетизмом. Все сплавы редкоземельных элементов, используемые в промышленности для изготовления постоянных магнитов, содержат эти металлы.

Однако есть 9 металлов, обладающих сильными магнитными свойствами, способных притягиваться магнитами и сами становиться магнитами: железо, кобальт, никель, а также гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий. Алюминий, платина, хром, титан, ванадий, марганец очень слабо притягиваются магнитом. Они настолько мало намагничиваются, что обнаружить их магнитные свойства без специальных инструментов невозможно.

Ферромагнитные металлы

Ферромагнитные металлы сильно притягиваются объектами с магнитными полями и могут сохранять свои магнитные свойства после того, как с них уберут магнит. Их используют для создания постоянных магнитов. Основными ферромагнитными металлами являются железо, никель, кобальт, гадолиний и диспрозий. Если рядом с магнитом поднести кусок ферромагнитного металла, почувствуется достаточно сильное притяжение.

Ферромагнитные сплавы

Ферромагнитные сплавы — это такие материалы, как сталь, которые содержат ферромагнитные металлы. Стали представляют собой комбинацию железа и некоторых других металлов и тверже железа. Благодаря этой твердости сталь может сохранять магнетизм дольше, чем железо. При нагревании при высокой температуре сталь теряет магнитные свойства. То же самое произойдет и с ферромагнитными металлами, такими как никель.

Ферримагнитные материалы

Ферримагнетиками являются феррит, магнетит и магний. Все они содержат в качестве основного компонента оксиды железа, а также оксиды других металлов. Магнит – это магнетит, который намагничен естественным образом. Магнетит притягивается к магнитным полям, но обычно не намагничивается. Ферримагнетики аналогичны ферромагнетикам, но обладают меньшим магнитным притяжением.

Парамагнитные металлы

Парамагнитные металлы слабо притягиваются к магниту и не сохраняют своих магнитных свойств при удалении от магнита. К ним относятся медь, алюминий и платина. Магнитные свойства парамагнитных металлов зависят от температуры, а алюминий, уран и платина становятся более привлекательными для магнитных полей, когда они очень холодные. Парамагнетики имеют гораздо меньшую силу притяжения для магнитов, чем ферромагнитные материалы, и для измерения магнитного притяжения необходимы очень чувствительные инструменты.

Магнитна ли нержавеющая сталь?

Существует более 120 различных видов нержавеющей стали! Если сплав содержит не менее 12% хрома, его можно считать нержавеющей сталью, устойчивой к ржавчине. Большинство нержавеющих сталей изготовлены из аустенитных сплавов и обладают лишь слабыми магнитными свойствами. Сталь с ферритной или мартенситной структурой магнитна. Если тип стали содержит смешанную структуру феррита и аустенита, то доля феррита определяет магнитные свойства стали.