Металл который магнит не берет

Какие металлы не магнитятся и почему?

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

• Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
• Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

• парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
• диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник

Какие металлы не магнитятся

То, что металлические предметы притягиваются к магниту, дети знают с раннего детства. Потом не раз проводили эксперименты в школе, изучая, что такое магнит. А также вешали на холодильник магниты. Однако, дети могли также обнаружить, что не все металлы притягиваются к магниту. Например, ложка, вроде металлическая, а не притягивается. В этой статье разберем, какие металлы не магнитятся к магниту .

Что такое магнит

Магнит — изделие, у которого есть свое магнитное поле, притягивающее к себе металлические предметы. Его изготавливают из железа и некоторых сплавов, а также кобальта и никеля. Различные металлы имеют разную магнитную восприимчивость, поэтому по-разному реагируют при поднесении их к магниту, бывают:

Атомы любого вещества состоят из ядра и движущихся вокруг него электронов, которые являются примером простейшего магнита. Магнитные поля электронов могут усиливать друг друга или компенсировать:

Орбитальные магнитные моменты связаны с движением электрона вокруг оси

Спиновые магнитные моменты связаны с движением электрона вокруг своей оси

Ферромагнетики

Феромгнетики — вещества, которые могут намагничиваться при поднесении их к магниту. Почему так происходит?

Вокруг каждого ядра атома такого вещества вращается непарное количество электронов. Магнитные поля этих электронов не скомпенсированы. Это такие вещества как, железо, никель, гадолиний, кобальт, диспрозий, гольмий, тербий .

Ферромагнетики притягиваются к магниту и сами легко намагничиваются.

Парамагнетики

У паромагнетиков все магнитные моменты каждого атома скомпенсированы. Если такое вещество поднести к магниту, то все магнитные поля будут выстроены в одном направлении. У него появится собственное магнитное поле с отрицательным и положительным полюсом. Такое вещество притянется к магниту и может и само намагнититься и притягивать металлические предметы

Диамагнетики

У диамагнетиков скомпенсированы только спиновые моменты. Если поднести такое вещество к магниту, то к орбитальному магнитному моменту добавится движение электронов под воздействием внешнего магнитного поля. Это создаст дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего магнитного поля, поэтому диамагнетики будут отталкиваться от магнита.

Поэтому, если говорить научным языком, о том, какие металлы не магнитятся к магниту , то это диамагнетики, в их список входят литий и бериллий.

Подведем итог: металлы, которые не магнитятся

Итак, хорошо магнитятся ферромагнетики, это кобальт, железо, никель, а также шесть лантаноидов . Различные сплавы железа также хорошо притягиваются. Если говорить в общем, то сплавы черных металлов хорошо притягиваются, а сплавы цветных металлов — не притягиваются.

Источник

Какие металлы не магнитятся и почему?

Научная точка зрения

Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:

• Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
• Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси — спиновые.

Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты — к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.

Парамагнетики и ферромагнетики

Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.

Ферромагнетики — небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.

Диамагнетики

У диамагнетиков магнитные поля внутри каждого атома скомпенсированы. В этом случае при внесении вещества в магнитное поле к собственному движению электронов добавится движение электронов под действием поля. Это движение электронов вызовет дополнительный ток, магнитное поле которого будет направлено против внешнего поля. Поэтому диамагнетик будет слабо отталкиваться от расположенного рядом магнита.

Итак, если подойти с научной точки зрения к вопросу, какие металлы не магнитятся, ответ будет – диамагнитные.

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:

• парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
• диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.

В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.

Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.

Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.

Источник

Магнит и магнитное поле: почему притягивается только металл? .

Какие металлы не магнитятся: список

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

Магнитные свойства металлов таблица – ooo-asteko.ru

В справочных таблицах дана удельная магнитная восприимчивостьχ некоторых пара- и диамагнитных тел, которая для изотропных тел определяется выражением:

χ = Y / H

где Y обозначает намагниченность 1г тела, а Н — напряженность внешнего намагничивающего поля.

Таблица магнитная восприимчивость χ для элементов

Твердые тела предполагаются в изотропном состоянии. Температуры (t °С) отвечают стоградусной шкале.

Элементы	t (°С)	χ-10β
Азот	18	-0,34
Алюминий	18	+0,65
Аргон	18	-0,48
Барий	20	+0,91
Висмут	18	-1,38
260	-1,02
Водород	18	-1,98
Вольфрам	16	+0,28
Гелий	18	-0,47
Золото	18	-0,15
-256,6	-0,13
Иридий	25	+0,14
200	+0,17
450	-0,20
850	-0,26
1150	+0,31
Кадмий	18	-0,18
Калий	20	+0,52
Кальций	20	+1.10
Кислород	20	+106,2
Кислород жидкий	-195	+259,6
Кислород твердый	-240	+60
Кремний	20	-0,13
Литий	16	+0,50
Магний	18	+0,55
Магний жидкий	700	+0,55
Марганец	22	+9,9
Медь	18	-0,085
Молибден	18	+0,04
Натрий	18	+0,51
Неон	18	-0,33
Олово	18	+0,025
Олово серое	18	-0,35
Олово жидкое	400	-0,036
Палладий	18	+5,4
200	+4,6
750	+2,6
1230	+1,7
Платина	18	-1,10
250	-0,66
700	-0,45
1220	+0,30
Ртуть	18	-0,19
Ртуть твердая	—80	-0,15
Свинец	16	-0,11
Свинец жидкий	330	-0,08
Сера ромб	18	-0,49
Сера жидкая	113	-0,49
220	-0,49
Серебро	16	-0,20
Сурьма	16	-0,87
Сурьма жидкая	800	-0,49
Тантал	18	+0,87
820	+0,77
Углерод алмаз	18	-0,49
400	-0,51
1200	-0,56
Углерод графит	20	-3,5
-170	-6,0
600	-2,0
1000	-1,3
Фосфор белый	20	-0,90
Хлор жидкий	-60	-0,57
Хром	18	+3,6
1100	+4,2
Цинк	18	-0,157
Цинк жидкий	450	-0,09
Эрбий	18	+22

Таблица магнитная восприимчивость χ для некоторых соединений, органических и неорганических

Твердые тела предполагаются в изотропном состоянии. Температуры (t °С) отвечают стоградусной шкале.

Вещество	t (°С)	χ-10β
Алюминий сернокислый	18	-0,48
Алюминий хлористый	19	-0,60
Аммиак (газ)	16	-1,1
Ацетон	15	-0,58
Барий сернокислый	—	-0,306
Барий хлористый	15	-0,41
Бериллий хлористый	17	-0,60
Бензол	16,8	-0,71
Висмут йодистый	20	-0,49
Висмут бромистый	19	-0,33
Вода	10	-0,72
Водород хлористый	22	-0,66
Воздух	20	+24,2
Гадолиний хлористый	18	+91
Гадолиния окись	20	+130,1
Глицерин	20	-0,54
Железа окись	20	189,1
Железо бромное	18	+48
Железо сернокислое	19	+74,2
Железо хлористое	17	+101,2
Железо хлорное	20	+86,2
Калий бромистый	—	-0,377
Калий железосинеродистый	21	+7,08
Калий марганцевокислый	21	+0,175
Калий хлористый	20	-0,52
Кварц	20	-0,49
Кислота уксусная	20	-0,53
Кислота азотная	22	-0,467
Кислота серная	22	-0,44
Кобальт хлористый	25	+90,5
Кобальт йодистый	18	+32,0
Кобальт сернокислый	22	59,6
Магний бромистый	20	-0,57
Магний хлористый	12	-0,58
Марганец сернокислый	24	88,5
Марганец хлористый	24	107,0
Натрий хлористый	18	-0,50
Натрий сернокислый	16	-0,86
Нефть	15-20	ок. -0,8
Никель бромистый	18	+19,0
Никеля закись	—	+48,3
Никель сернокислый	15,9	+26,7
Никель хлористый	24	+44,7
Олово двуххлористое	—	-0,34
Парафин	20	ок. -0,5
Свинец бромистый	20	-0,28
Свинец йодистый	19	-0,33
Свинец хлористый	15	-0,32
Спирт бутиловый	—	-0,74
Спирт метиловый	-3	-0,65
Спирт этиловый	19	-0,74
Стекло (крон)	—	-0,90
Стекло (тяжелый флинт)	-1,2
Сурьма треххлористая	15	-0,36
Сурьмы трехокись	14	-0,19
Углекислота	18	-0,42
Хлороформ	15	-0,49
Хром хлористый	19	+44,3
Хром сернокислый	21	+29,5
Хрома трехокись	17	+0,51
Цинк бромистый	19	-0,40
Цинк сернокислый	—	-0,48
Цинк хлористый	22	-0,47
Шеллак	—	-0,30
Эбонит	20	+0,6
Этилацетат	6	-0,607
Этилен	20	-1,6
Этилен хлористый	—	-0,602
Эфир этиловый	20	-0,77

_______________

Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, — М.: 1960.

НЕМАГНИ́ТНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ

НЕМАГНИ́ТНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ, ма­те­риа­лы с низ­кой маг­нит­ной про­ни­цае­мо­стью ($μ⩽1,5$). Раз­ли­ча­ют диа- и па­ра­маг­нит­ные, сла­бо­фер­ро­маг­нит­ные и ан­ти­фер­ро­маг­нит­ные ма­те­риа­лы.

Стро­го го­во­ря, аб­со­лют­но не об­ла­даю­щих маг­нит­ны­ми свой­ст­ва­ми ма­те­риа­лов не су­ще­ст­ву­ет, т. к.

диа­маг­не­тизм – свой­ст­во, при­су­щее всем ве­ще­ст­вам, ко­то­рое в боль­шей или мень­шей сте­пе­ни мо­жет пе­ре­кры­вать­ся элек­трон­ным или ядер­ным па­ра­маг­не­тиз­мом, фер­ро­маг­не­тиз­мом или ан­ти­фер­ро­маг­не­тиз­мом.

К Н. м. от­но­сит­ся боль­шин­ст­во ме­тал­лов и спла­вов (в т. ч. ау­сте­нит­ные ста­ли и чу­гу­ны), а так­же боль­шин­ст­во по­ли­ме­ров и ком­по­зи­тов на их ос­но­ве, де­ре­во, стек­ло и мно­гие др. ма­те­риа­лы. Как кон­ст­рук­ци­он­ные ма­те­риа­лы наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние, бла­го­да­ря вы­со­ким ме­ха­нич.

свой­ст­вам, из­но­со­стой­ко­сти и дол­го­веч­но­сти, по­лу­чи­ли ме­тал­лич. Н. м., гл. обр. не­маг­нит­ные ста­ли и чу­гу­ны, а так­же спла­вы ме­ди, алю­ми­ния, ти­та­на (напр., ни­ке­лид ти­та­на) и др.

Не­маг­нит­ность ста­лей и чу­гу­нов обес­печи­ва­ет­ся соз­да­ни­ем в них струк­ту­ры аусте­ни­та, что дос­ти­га­ет­ся со­от­вет­ст­ву­ю­щим ле­ги­ро­ва­ни­ем. Не­маг­нит­ные сталь и чу­гун ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­ким удель­ным элек­три­че­ским со­про­тив­ле­ни­ем. Луч­ши­ми тех­но­ло­гич.

свой­ст­ва­ми об­ла­да­ют хро­мо­ни­ке­ле­вые не­маг­нит­ные ста­ли, вы­пус­кае­мые в ви­де лис­тов, про­воло­ки и лент. Ти­пич­ный со­став не­маг­нит­ной ста­ли: до 0,12% (по мас­се) $ce$, до 0,8% $ce$, 1–2% $ce$, 17–19% $ce$, 11–13% $ce$, ос­таль­ное – $ce;; μ$= 1,05–1,2.

Для де­та­лей слож­ной кон­фи­гу­ра­ции, от ко­то­рых не тре­бу­ет­ся вы­со­кой проч­но­сти, при­ме­ня­ют бо­лее де­шё­вые не­маг­нит­ные чу­гу­ны, удель­ное элек­трич. со­про­тив­ле­ние ко­то­рых (1,4–2,0 мкОм·м), как пра­ви­ло, боль­ше, чем у не­маг­нит­ных ста­лей (ок.

1 мкОм·м), что обес­пе­чи­ва­ет ма­лые по­те­ри энер­гии на вих­ре­вые то­ки в де­та­лях, ра­бо­таю­щих на пе­ре­мен­ном то­ке. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ни­кель-мар­ган­це­вые чу­гу­ны, со­дер­жа­щие (по­ми­мо $ce$) 2,6–3,2% $ce$, 5–7,5% $ce$, 9–12% $ce$, 2,5–3,5% $ce$ и до 1,1% $ce

;; μ$=1,03–1,06. Н. м.

на ос­но­ве цвет­ных ме­тал­лов име­ют обыч­но бо­лее низ­кую маг­нит­ную про­ни­цае­мость, чем не­маг­нит­ные ста­ли и чу­гу­ны, хо­ро­шо об­ра­ба­ты­ва­ют­ся ре­за­ни­ем и дав­ле­ни­ем, од­на­ко их ме­ха­нич. свой­ст­ва не все­гда удов­ле­тво­ри­тель­ны, а элек­трич. со­про­тив­ле­ние ма­ло.

Н. м. при­ме­ня­ют для из­го­тов­ле­ния де­та­лей, ко­то­рые не долж­ны ока­зы­вать маг­нит­но­го влия­ния на ра­бо­чую сис­те­му из­ме­рит. ус­та­но­вок, при­бо­ров, ма­шин и ап­па­ра­тов. Из Н. м.

го­то­вят ко­роб­ки ком­па­сов, де­та­ли элек­тро­из­ме­рит.

при­бо­ров и ча­сов, не­маг­нит­ные пру­жи­ны, втул­ки и флан­цы (сквозь ко­то­рые про­хо­дят ка­бе­ли пе­ре­мен­но­го то­ка), стя­ги­ваю­щие бол­ты и ко­жу­хи транс­фор­ма­то­ров и элек­тро­ма­шин, спец. (не­маг­нит­ное) мед. обо­ру­до­ва­ние и др.

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень. С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол. Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитно-твердые материалы

Магнитно-твердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов. Эти материалы должны отвечать следующим требованиям:

1. обладать большой остаточной индукцией;
2. иметь большую максимальную магнитную энергию;
3. обладать стабильностью магнитных свойств.

Самым дешевым материалом для постоянных магнитов является углеродистая сталь (0,4 – 1,7 % углерода, остальное – железо). Магниты, изготовленные из углеродистой стали, обладают невысокими магнитными свойствами и быстро теряют их под влиянием нагрева, ударов и сотрясений.

Легированные стали обладают лучшими магнитными свойствами и применяются для изготовления постоянных магнитов чаще, чем углеродистая сталь. К таким сталям относятся хромистая, вольфрамовая, кобальтовая и кобальто-молибденовая.

Для изготовления постоянных магнитов в технике разработаны сплавы на основе железа – никеля – алюминия. Эти сплавы отличаются высокой твердостью и хрупкостью, поэтому они могут обрабатываться только шлифованием. Сплавы обладают исключительно высокими магнитными свойствами и большой магнитной энергией в единице объема.

В таблице 1 приведены данные о составе некоторых магнитно-твердых материалов для изготовления постоянных магнитов.

Химический состав магнитно-твердых материалов

Наименование материала	Химический состав в весовых процентах	Относительный вес на единицу магнитной энергии
Углеродистая сталь Хромистая сталь Вольфрамовая сталь Кобальтовая сталь Кобальто-молибденовая сталь Альни Альниси Альнико Магнико	0,45 C остальное Fe 2 – 3 Cr; 1 C 5 W; 1 C 5 – 30 Co; 5 – 8 Cr; 1,5 – 5 W 13 – 17 Mo; 10 – 12 Co 12,5 Al; 25 Ni; 5 Cн 14 Al; 34 Ni; 1 Si 10 Al; 17 Ni; 12 Co; 6 Cн 24 Co; 13 Si; 8 Al; 3 Cн	26,7 17,2 15,8 5,1 – 12,6 3,8 3,6 3,4 3,1 1

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Источник