Neki magnetni metali su različiti od drugih
Magneti su materijali koji proizvode magnetna polja koja privlače specifične metale. Svaki magnet ima sever i južni pol. Nasuprot stubovima se privlače, dok se polovi odbijaju.
Dok se većina magneta proizvodi od metala i legura metala, naučnici su pronašli načine za stvaranje magneta od kompozitnih materijala, kao što su magnetni polimeri.
Šta stvara magnetizam
Magnetizam u metalima nastao je nejednakom raspodelom elektrona u atomi određenih metalnih elemenata.
Nepravilna rotacija i kretanje uzrokovane ovom neujednačenom raspodelom elektrona pomjeraju napon unutar atomu napred i nazad, stvarajući magnetne dipole.
Kada se magnetni dipoli poravnavaju oni stvaraju magnetni domen, lokalizovano magnetsko područje koje ima sjever i južni pol.
U nemagnetizovanim materijalima, magnetski domeni se suočavaju u različitim pravcima, a poništavaju se. Dok su u magnetizovanim materijalima većina ovih domena poravnana, ukazujući u istom pravcu, što stvara magnetno polje. Što više domena koje poravnavaju zajedno, jača je magnetna sila.
Vrste magneta
- Stalni magneti (poznati i kao tvrdi magneti) su oni koji stalno proizvode magnetno polje. Ovo magnetno polje je izazvano feromagnetizmom i predstavlja najjači oblik magnetizma.
- Privremeni magneti (poznati i kao meki magneti) su magnetski samo dok su u prisustvu magnetskog polja.
- Elektromagneti zahtevaju da električna struja prolazi kroz svoje žice provodnika kako bi proizvela magnetno polje.
Razvoj magneta
Grčki, indijski i kineski pisci dokumentovali su osnovna znanja o magnetizmu prije više od 2000 godina. Većina tog razumevanja zasnivala se na posmatranju efekta lodestona (prirodnog magnetnog mineralnog gvožđa) na gvožđe.
Rano istraživanje magnetizma sprovedeno je već u 16. veku, međutim, razvoj modernih magneta visoke čvrstoće nije doživio do 20. veka.
Prije 1940. trajni magneti su korišćeni samo u osnovnim aplikacijama, kao što su kompasi i električni generatori zvani magnetos. Razvoj magneta aluminijum-nikel-kobalt (Alnico) omogućio je permanentnim magnetima da zamijene elektromagnete u motorima, generatorima i zvučnicima.
Stvaranje samarija-kobalta (SmCo) magneta u sedamdesetim godinama proizveo je magnete sa dvostruko većom magnetnom gustinom energije kao i bilo koji prethodno dostupni magnet.
Do ranih osamdesetih godina dalje istraživanje magnetskih svojstava retkih zemaljskih elemenata dovelo je do otkrivanja magnetnih magnetskih rafala neodimijum-željezne boje (NdFeB), što je dovelo do udvostručavanja magnetske energije preko SmCo magneta.
Retki zemaljski magneti sada se koriste u svemu od ručnih satova i iPada do hibridnih motora i generatora vetroturbine.
Magnetizam i temperatura
Metali i drugi materijali imaju različite magnetske faze, u zavisnosti od temperature okoline u kojoj se nalaze. Kao rezultat, metal može pokazati više od jednog oblika magnetizma.
Gvožđe, na primer, gubi svoj magnetizam, postaje paramagnetski, kada se zagreje iznad 1418 ° F (770 ° C). Temperatura pri kojoj metala gubi magnetnu silu naziva se njegova temperatura Kuria.
Gvožđe, kobalt i nikal su jedini elementi koji - u metalnom obliku - imaju temperaturu Kurie iznad sobne temperature.
Kao takvi, svi magnetni materijali moraju sadržati jedan od ovih elemenata.
Zajedničke feromagnetske metale i temperature kurije
| Supstanca | Curie Temperature |
| Gvožđe (Fe) | 1418 ° F (770 ° C) |
| Kobalt (Co) | 2066 ° F (1130 ° C) |
| Nikal (Ni) | 676,4 ° F (358 ° C) |
| Gadolinium | 66 ° F (19 ° C) |
| Disprozij | -301,27 ° F (-185,15 ° C) |