Některé magnetické kovy jsou jiné než jiné
Magnety jsou materiály, které vytvářejí magnetické pole, které přitahují určité kovy. Každý magnet má severní a jižní pól. Opačné póly přitahují, zatímco odpuzují tyče.
Zatímco většina magnetů je vyrobena z kovů a kovových slitin, vědci navrhli způsoby, jak vytvářet magnety z kompozitních materiálů, jako jsou magnetické polymery.
Co vytváří magnetismus
Magnetizmus v kovu vzniká nerovnoměrným rozložením elektronů v atomech určitých kovových prvků.
Nepravidelná rotace a pohyb způsobené touto nerovnoměrnou distribucí elektronů posunuje náboj uvnitř atomu dopředu a dozadu a vytváří magnetické dipóly.
Když magnetické dipóly zarovnávají, vytvářejí magnetickou oblast, lokalizovanou magnetickou oblast, která má severní a jižní pól.
V nemagnetizovaných materiálech magnetické domény čelí různým směrem a vzájemně se ruší. Zatímco v magnetizovaných materiálech je většina těchto domén zarovnána a směřuje stejným směrem, což vytváří magnetické pole. Čím více domén, které se vyrovnávají, je silnější magnetická síla.
Typy magnetů
- Trvalé magnety (také známé jako tvrdé magnety) jsou ty, které neustále vytvářejí magnetické pole. Toto magnetické pole je způsobeno ferromagnetismem a je nejsilnější formou magnetismu.
- Dočasné magnety (známé také jako měkké magnety) jsou magnetické pouze za přítomnosti magnetického pole.
- Elektromagnety vyžadují elektrický proud, který prochází svými cívkovými dráty za účelem vytvoření magnetického pole.
Vývoj magnetů
Řečtí, indickí a čínští spisovatelé dokumentovali základní znalosti o magnetismu více než 2000 let. Většina tohoto porozumění byla založena na pozorování vlivu lodestonu (přirozeně se vyskytujícího magnetického železného minerálu) na železo.
Časný výzkum magnetismu byl proveden již v 16. století, avšak vývoj moderních magnetů s vysokou pevností nedošlo až do 20. století.
Před rokem 1940 byly permanentní magnety používány pouze v základních aplikacích, jako jsou kompasy a elektrické generátory nazývané magnety. Vývoj hliníku, niklu a kobaltu (Alnico) dovolil permanentním magnetům nahrazovat elektromagnety v motorech, generátorech a reproduktorech.
Vytvoření magnetů samarium-kobalt (SmCo) v sedmdesátých letech produkovalo magnety s dvojnásobnou magnetickou hustotou energie jako každý dříve dostupný magnet.
Počátkem 80. let vedl další výzkum magnetických vlastností prvků vzácných zemin k objevování magnetů neodymu-železo-bor (NdFeB), což vedlo k zdvojnásobení magnetické energie nad magnety SmCo.
Magnety vzácných zemin se nyní používají ve všem, od náramkových hodinek a iPadů až po hybridní motory vozidel a generátory větrných turbín.
Magnetismus a teplota
Kovy a jiné materiály mají různé magnetické fáze, v závislosti na teplotě prostředí, ve kterém jsou umístěny. Výsledkem je, že kov může vykazovat více než jednu formu magnetismu.
Železo například ztrácí svůj magnetismus a stává se paramagnetickým při zahřátí nad 770 ° C. Teplota, při níž kov ztrácí magnetickou sílu, se nazývá její teplota Curie.
Železo, kobalt a nikl jsou jediné prvky, které - v kovové formě - mají teploty Curie nad pokojovou teplotu.
Jako takové musí všechny magnetické materiály obsahovat jeden z těchto prvků.
Běžné feromagnetické kovy a jejich teplota Curie
| Látka | Curie Teplota |
| Železo (Fe) | 718 ° C (770 ° C) |
| Kobalt (Co) | 2066 ° F (1130 ° C) |
| Nikl (nikl) | 356 ° C (358 ° C) |
| Gadolinium | 66 ° F (19 ° C) |
| Dysprosium | -301,27 ° F (-185,15 ° C) |