Magnetski u odnosu na ne-magnetske metale: ključne razlike

Ako ste se ikad zapitali zašto se magnet zalijepi za čeličnu gredu, ali ne i za limenku soda, to se svodi na sam metal. Magnetski metali poput željeza, nikla i kobalta imaju elektrone koji se poredaju i drže magnetsku silu, pa ih magneti čvrsto stežu. Ne-magnetski metali poput aluminija, bakra i zlata nemaju to poravnanje, pa magneti jedva reagiraju na njih. Čak ni nehrđajući čelik nije jednostavan odgovor; neke ocjene su magnetske, druge nisu. Znati koji je koji pomaže vam odabrati pravi materijal za vaš sljedeći projekt.

Što metal čini magnetnim ili ne?

Svodi se na ono što se događa na atomskoj razini. Svaki metal ima sićušne "spinove" elektrona koji djeluju poput minijaturnih magneta.

U magnetskim metalima kao što su željezo, nikal i kobalt, ovi vrtnje prirodno se poredaju u istom smjeru, stvarajući snažno kombinirano privlačenje. U ne-magnetskim metalima, kao što su aluminij ili bakar, ti okreti usmjereni su u svim smjerovima i međusobno se poništavaju.

Dakle, kada držite magnet u blizini čelika i on odmah uhvati, vidite milijune usklađenih okretaja koji rade zajedno. U blizini limenke soda ništa se ne događa jer metalna struktura jednostavno nije tako spojena.

Magnetski i ne-magnetski metali: usporedna tablica

Možete brzo usporediti ključne razlike između magnetskih i ne-magnetskih metala gledajući njihov magnetski odziv, uobičajene materijale i tipične primjene.

Uobičajeni magnetski metali

Nekoliko metala i legura pokazuju vidljivo magnetsko ponašanje, ali njihova snaga i praktična upotreba mogu varirati ovisno o sastavu i strukturi.

Željezo

Željezo je prirodno magnetsko i to je zapravo razlog zašto se sama Zemlja ponaša kao divovski magnet, jer je njena jezgra bogata željezom. Naći ćete ga u čavlima, alatima i strojevima, sve privučeno magnetom bez napora.

kobalt

Kobalt zadržava svoj magnetizam čak i kada se stvari zagriju, zbog čega ćete ga pronaći u mlaznim i industrijskim motorima. Također je ključni sastojak nekih od današnjih najjačih trajnih magneta.

nikal

Nikal ima nježniju snagu nego željezo ili kobalt, pa se obično kombinira s njima, a ne koristi se sam. Primijetit ćete ga na kovanicama, baterijama i sjajnim oplatama na alatima i priboru.

Ugljični i legirani čelik

Čelik dobiva svoj magnetizam od željeza umiješanog u njega, tako da se većina automobilskih karoserija, greda i uređaja lijepi za magnet bez ikakve posebne obrade. Ipak, dodajte dovoljno drugih metala i ta privlačnost može nestati.

Rijetke-zemaljske legure

Legure poputneodimijski magnetiisamarij kobalt magnetinajjači su magneti koje danas možete kupiti, au malom komadu sadrže mnogo više sile nego što je željezo ikada moglo. Zato su u vašim slušalicama, telefonu i tvrdom disku.

Uobičajeni ne{0}}magnetski metal

Mnogi obični metali pokazuju malu ili nikakvu primjetnu privlačnost prema običnim trajnim magnetima, što ih čini korisnim tamo gdje je važna niska magnetska interferencija, vodljivost, otpornost na koroziju ili lagani dizajn.

Aluminij

Aluminij jedva da uopće reagira na magnet, zbog čega je to metal izbora za limenke, folije i zrakoplove, gdje je težina važnija od magnetizma.

Bakar

Bakar se neće zalijepiti za magnet, ali zamahnite njime preko bakrene cijevi dovoljno brzo, i zapravo usporava, zahvaljujući električnim strujama koje stvara unutar metala.

Zlato

Zlato nije-magnetno u svom čistom obliku, što je jedan od razloga zašto mu se vjeruje za nakit i elektroniku koji moraju biti-sigurni u blizini magneta.

Srebro

Srebro se ponaša poput zlata oko magneta, ostaje potpuno nepromijenjeno, zbog čega ćete ga pronaći u finom nakitu i vrhunskim-električnim kontaktima.

Titanij

Titan je dovoljno jak za medicinske implantate i mlazne motore, ali gotovo ne reagira na magnet, što ga čini sigurnim u blizini MRI uređaja.

Mjed

Mesing, mješavina bakra i cinka, nasljeđuje ne-magnetsku prirodu bakra, što ga čini-za kvake, armature i glazbene instrumente.

Dovesti

Olovo se neće pomaknuti ni u blizini magneta, ali njegova gustoća ga čini materijalom koji ćete pronaći u zaštiti od zračenja i zvučnoj izolaciji.

Je li nehrđajući čelik magnetski?

Nehrđajući čelik može biti magnetski ili ne-magnetičan, ovisno uglavnom o njegovoj kristalnoj strukturi, sastavu legure i metodi obrade.

Feritni i martenzitni nehrđajući čelik

Ove vrste, uobičajene u pričvršćivačima, strojno obrađenim dijelovima i strukturnim komponentama, sadrže malo ili nimalo nikla, tako da njihova struktura propušta prirodni magnetizam željeza, što znači da ih vaša oprema hvata kao obični čelik, samo uz nešto slabiju silu.

Austenitni nehrđajući čelikl

Ovo je stupanj koji stoji iza većine spremnika, cjevovoda i opreme za kemijsku obradu-za hranu, gdje njegov viši sadržaj nikla poništava magnetsko privlačenje, dopuštajući mu da prođe ravno kroz magnetske separatore i inspekcijske sustave neopaženo.
 

Kako testirati je li metal magnetski

Možete započeti s brzom provjerom magneta, zatim upotrijebiti točniji test kada materijal mora zadovoljiti određeni zahtjev.

Test ručnog magneta

Stavite mali, čisti magnet na ravni dio metala. Snažno povlačenje obično znači da materijal sadrži magnetski čelik ili leguru-na bazi željeza.

Bez očitog privlačenja često sugerira aluminij, bakar, mesing ili neki nehrđajući čelik. Testirajte na nekoliko mjesta, osobito ako je površina premazana, obojana ili tanka.

Ispitivanje propusnosti

Ako trebate jasniji rezultat, možete zatražiti test propusnosti. Ovo pomaže pri provjeri nehrđajućeg čelika ili odabiru dijelova za opremu pod utjecajem magnetizma. Za razliku od jednostavne provjere magnetom, mjeri reakciju metala na magnetsko polje i daje vam pouzdaniji rezultat.

Kako se magnetski i ne-magnetski metali koriste u industriji

Nakon što saznate reagira li metal na magnet, možete vidjeti zašto različiti materijali odgovaraju vrlo različitim industrijskim poslovima.

Motori, senzori i industrijske komponente

Vidite magnetske čelike i trajne magnete u motorima, senzorima, alatima za podizanje i dijelovima strojeva gdje je važno kontrolirano kretanje ili snaga držanja.

Prerada i recikliranje hrane

U prehrambenim linijama i pogonima za recikliranje, magneti vam pomažu ukloniti čestice željeza iz proizvoda ili miješanog otpada, dok ne-magnetski metali prolaze.

Predgotovljeni beton i izgradnja

Za predgotovljeni beton i konstrukciju, možete koristiti magnete za postavljanje oplate, pričvršćivanje učvršćenja ili obnavljanje čelika, dok aluminij nudi lagane, ne-magnetske mogućnosti.

Prerada minerala i kemijska proizvodnja

Tijekom mineralne i kemijske obrade, možete koristitimagnetsko odvajanjeza uklanjanje onečišćenja željezom, zaštitu opreme i održavanje materijala čišćima.

Turbine

U vjetroturbinama možete pronaći snažne trajne magnete u generatorima, uz ne-magnetske legure koje podnose toplinu, težinu ili koroziju.

Elektronika i medicina

U elektronici i medicinskoj opremi potrebni su vam ne-magnetski metali u blizini osjetljivih uređaja, dok magnetski materijali podržavaju zvučnike, slikovne sustave i precizne kontrole.

Kako odabrati pravo magnetsko rješenje za svoju primjenun

Možete odabrati pravo magnetsko rješenje gledajući što trebate držati, ukloniti, odvojiti ili kontrolirati u svom procesu.

Kada je prikladan standardni trajni magnet

Standardni trajni magnet dobro funkcionira kada trebate jednostavno držanje, pozicioniranje, zatvaranje, podizanje ili senzor. Možete odabrati oblik magneta, snagu i premaz na temelju radnog prostora, temperature i stanja površine.

Kada je potreban magnetski separator

Potreban vam je magnetski separator kada se čestice željeza ili željezni ostaci moraju ukloniti iz praha, granula, tekućina ili recikliranog materijala. Pomaže u zaštiti prateće opreme i poboljšava čistoću proizvoda.

Kada je potrebno odvajanje vrtložnih struja ili druga tehnologija

Za obojene metale kao što su aluminij, bakar i mesing, standardni magnet nije dovoljan. Možda će vam trebatiodvajanje vrtložnih strujaili drugu metodu koja odgovara materijalu i cilju odvajanja.

Zaključak

Magnetski i ne{0}}magnetski metali imaju različita svojstva, pa pravi izbor ovisi o tome kako će se materijal koristiti. Možete započeti s jednostavnim testom magneta kako biste identificirali osnovno magnetsko ponašanje, ali zapamtite da neki metali, osobito nehrđajući čelik, mogu reagirati drugačije ovisno o njihovoj kvaliteti ili obradi. Bilo da trebate snagu zadržavanja, uklanjanje metala ili odvajanje materijala, razumijevanje ove razlike pomaže vam odabrati rješenje koje odgovara vašoj primjeni.