МАГНИТ — это… Что такое МАГНИТ?

магнит — См …   Словарь синонимов

МАГНИТ — (греч. magnetis от Magnetis lithos, букв. камень из Магнесии, древнего города в М. Азии), тело, обладающее намагниченностью (см. Постоянный магнит, Электромагнит, Сверхпроводящий магнит) …   Большой Энциклопедический словарь

МАГНИТ — МАГНИТ, предмет, который создает МАГНИТНОЕ ПОЛЕ область вокруг магнита, в которой другие предметы намагничиваются, т.е. подвергаются действию определенной силы. Сначала в качестве магнита использовался магнитный железняк, который является… …   Научно-технический энциклопедический словарь

МАГНИТ — МАГНИТ, магнита, муж. (греч. magnetis, по новогреч. e произн., как i). 1. Кусок железной руды или стали, обладающий свойством притягивать одни тела (железо, сталь, никель и др.) и отталкивать другие (висмут; физ.). Естественный магнит.… …   Толковый словарь Ушакова

МАГНИТ

— муж. магнитный камень, железняк, руда, со свойством притягивать железо и, обращаясь на перевес, указывать на север и на юг, а также передавать свойство это железу; это магнит естественный, природный; намагниченная ж им стальная полоса, или… …   Толковый словарь Даля

МАГНИТ — «милая, а глаза неустанно ищут тебя» татуир. Магнит магазин низких тарифов сеть продуктовых магазинов «Магнит» http://magnit info.ru/​about/​history/​ организация …   Словарь сокращений и аббревиатур

магнит — Тело, создающее или могущее создавать внешнее магнитное поле. [ГОСТ 23618 79] магнит [IEV number 151 14 06] EN magnet device intended to produce an external magnetic field [IEV number 151 14 06] FR aimant, m dispositif destiné à… …   Справочник технического переводчика

Магнит — известный, популярный магазин, привлекающий покупателей, крупный торговый центр. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 …   Словарь бизнес-терминов

МАГНИТ — МАГНИТ, а, муж. Кусок железной руды, обладающий свойством притягивать железные или стальные предметы. Искусственный м. (намагниченное тело, предмет из металла, сплава). Как м. притягивает кто что н. кого н. (неудержимо тянет, влечёт). | прил.… …   Толковый словарь Ожегова

МАГНИТ — кусок железняка или стали, обладающий способностью притягивать и удерживать железо, сталь, чугун, никель, кобальт и нек рые сплавы. М. бывают естественные куски магнитного железняка и искусственные стальные бруски, к рым магнитные свойства… …   Технический железнодорожный словарь

Биполярное устройство: что могут тонкопленочные магниты

Материаловедение делит свойства металлов на физические и механические. Физические свойства — это те, при измерении которых образец не деформируется: не разрушается, не изгибается, не меняет своего размера и формы. Если образец подвергают деформации, то речь идет уже о механических свойствах.

Металлы, как говорил Ломоносов, — «светлые тела, которые ковать можно». Их физические свойства определяются тем, что у них есть свободные электроны. От этого металлы блестят, от этого они пластичны и хорошо проводят электрический ток. И, что очень важно, от этого некоторые из них обладают интересными магнитными свойствами, во многом определяющими лицо нашей электротехники, электроники и приборостроения.

Например, электрический ток у нас в розетках получается в результате преобразования высокого напряжения в низкое — это достигается благодаря магнитным свойствам железа. Магнитные стрелки, компасы и ориентирующие приборы — все это основано на действии постоянного магнитного поля.

Реклама на Forbes

Магнитные металлы могут быть противоположны друг другу по своим характеристикам. Одни  из них очень легко перемагничиваются — с частотой 50 герц (они применяются в электротехнике), или даже с частотой в мегагерцы (это особые материалы для преобразования электрических сигналов, которые используются в радиотехнике).

Вторые же, наоборот, никакими силами не перемагничиваются и потому служат в качестве постоянных магнитов. Они известны очень давно, начиная с Древнего Китая. Постоянные магниты приводят в действие многие электрические машины, электромоторы и генераторы, используются для изготовления магнитных стрелок, чувствительных частей навигационных приборов и т. д.

До начала XX века магниты делались из стали, и их делали обязательно длинными, потому что, чем длиннее магнит, тем слабее его собственное размагничивающее поле. А еще лучше, если магнит загнут в подкову, чтобы сблизить полюса. Когда же в 80–90-е годы XX века открыли некоторые соединения редкоземельных металлов с железом и кобальтом, тогда появились первые магниты, у которых полюса можно сближать еще сильнее. Были изготовлены тонкопленочные магниты, у которых север и юг расположены очень близко. И тогда появилась возможность сделать печатный плоский электродвигатель. Такой электродвигатель, кстати, был сконструирован в нашей стране: его длина составила 2 миллиметра, а диаметр, по-моему, 2 сантиметра.

Кроме того, появились возможность сделать электродвигатель не круглым, а линейным. Впервые эту идею высказал еще в 1940 году английский инженер Польгрин, но до сих пор она была реализована только в Шанхае. Там германская фирма Siemens построила железную дорогу на магнитной подвеске, где рельсы сделаны из постоянных магнитов, ориентированных северным полюсом вверх. А на нижней стороны вагона установлены такие же магниты, который своим севером смотрят вниз. Благодаря силам отталкивания одинаковых полюсов магнита, вагон висит в воздухе и движется с огромной скоростью. При этом все совершенно справедливо восхищаются тем, что нет никакого трения, но мало кто обращает внимание на то, что мотором здесь является сам вагон.

Под вагоном стоит толстая медная шина, к которой приложено небольшое, но постоянное электрическое напряжение. И по известному со школы правилу правой руки, или правилу буравчика, магнитное поле направлено вверх, электрический ток течет под брюхом вагона поперек вагона, соответственно, возникает перпендикулярная сила, которая тащит вагон вперед. То есть вагон сам себя тащит — надо лишь пропускать электрический ток по этой медной шине.

А для остановки достаточно снять с шины напряжение.

В принципе, можно сделать такие же маленькие линейные двигатели, которые будут бегать по микросхеме и её переключать. Там не будет никаких подшипников и будет очень удобно управлять. К сожалению, в нашей стране по понятным причинам эти работы в свое время прекратились и до сих пор не возобновились.

Общий вес магнитов, которые выпускаются за год по всему миру, очень мал по сравнению со сталью, — в тысячу раз меньше, — но их количество и значение огромно. Например, в стеклоподъемниках автомобиля, в устройствах для определения степени обжарки курицы в микроволновой печи, в пластиковых банковских картах — везде используются магниты.

До 80-х годов XX века в качестве самых лучших магнитомягких материалов — тех, которые легко перемагничиваются, — использовались сплавы железа с никелем. Но у них есть серьезный недостаток: они очень нежные, очень мягкие сами по себе. Поэтому их магнитные свойства очень легко испортить: если уронить магнитный сердечник на пол, даже на ковер, он уже испортится.

И вот в 80-е годы XX века нашли такие материалы — ферромагнитные, которые удивительным образом сочетают в себе свойства магнитной мягкости (то есть могут перемагничиваться при частотах внешнего поля в мегагерцах и при радиочастотах) и механические свойства высокопрочных сталей: их сломать вообще невозможно. Они изготавливаются на основе железа. Они непрозрачные, выглядят как хороший металл, очень хорошо блестят и плохо ржавеют. При этом у них нет кристаллической решетки, из-за чего их назвали «металлическими стеклами». Они получаются очень простым способом — закалкой металлической жидкости. Жидкий сплав на основе железа или кобальта выливают на быстро вращающийся медный барабан, и получается ленточка, которая имеет высокую прочность и, самое главное, высокие магнитные свойства.

Вся современная электроника строится именно на металлических стеклах, на этих ленточках. Это одно из достижений конца XX века, которое сейчас широко используется, и продолжает развиваться.

Такое уникальное сочетание высокой механической прочности и низкой прочности магнитной, способность перемагничиваться наблюдается только в металлических стеклах.

Если рискнуть и немного заглянуть в будущее магнитных материалов, то можно предположить, что широкое распространение получат тонкопленочные магниты, а на их основе возникнет новая отрасль микроэлектротехники — с микророботами, грубо говоря, бегающими у нас по письменному или обеденному столу и выполняющими нужные нам действия. Можно предположить также создание совершенно новых гибких материалов для постоянных магнитов — тогда у микророботов и просто роботов появятся мышцы.

Вообще же, человечество использует магнитные свойства далеко не полностью, и тут многое еще впереди.

Игры с магнитами: taberko — LiveJournal

Для нас магнит — это металл, способный притягивать и отталкивать другие металлы. А для ребенка — это металл, способный творить настоящие чудеса.


Разбираемся с тем, что такое магнит.
Ищем в доме все, что магнитится (можно поиграть в «кто найдет больше»). Сортируем разные предметы из коробки по принципу магнитятся/не магнитятся (В коробку кладем железо, дерево, пластмассу, резину, бумагу, ткань, камни, стекло и т.д.)

Выяснив, что магнитятся металлы, смотрим, какие именно.

Определяем силу разных магнитов. Самый слабый — круг (в нем заряды не располюсованы, а распределены равномерно), сильный — подкова. Можно показать силу магнита количеством поднимаемых скрепок, а можно — расстоянием, с которого он начинает притягивать скрепку. Второй способ для Главного Читателя оказался забавнее, расстояние отмечаем маркером.

Раз мы уже видели, что магнит притягивает предметы на расстоянии, переходим к магнитному полю. Скрепки притягиваются и через  препятствие — стекло, картон, тонкую столешницу.

Закрепляем знания о магнитном поле.
Делаем «летающую бабочку». Вырезаем 2 бабочек из папиросной бумаги, склеиваем их между собой, вставляя между ними скрепку. Предварительно привязываем к скрепке нитку. Делаем из старой обувной коробки полянку, приклеиваем один конец нитки цветочком ко дну коробки. Длину нитки регулируем так, чтобы она немного не доходила до верха коробки. Кладем на коробку магнит и смотрим, как бабочка парит в воздухе под действием магнитного поля. Двигаем и поворачиваем магнит, бабочка порхает. Главному Читателю больше всего нравится дергать за нитку, а потом заново бабочку «подвешивать».

Вылавливаем «сокровища» из воды, не замочив рук, и ищем их в пустыне (манке)

Делаем из скрепок человечков и играем в танцы или фигурное катание. Для танцпола (катка) лучше всего подойдет тонкое стекло, передвигаем и вращаем магнит, Джинджер и Фред танцуют (у Главного Читателя они всегда танцуют лежа :))

Играем в «Лягушку». Вырезаем из плотной бумаги лягушку и кувшинки. Кувшинки приклеиваем на лист голубого картона (пруд), к лягушке приклеиваем скрепку. Под две верхние кувшинки кладем магнит, на нижнюю кувшинку садим лягушку — это старт. Толкаем ее пальцем или рукой, она прыгает и примагничивается к одному из листов кувшинок. Эта простая игра вызывает у Главного читателя настоящий восторг. С детьми постарше можно играть на очки.

Определяем полюса.  Прямоугольные магниты имеют с одной стороны положительный заряд, с другой — отрицательный, разноименные полюса притягиваются, одноименные — отталкиваются. Делаем желоб из куска ватмана, приклеиваем на два магнита нарисованные на самоклейке собачку и косточку (мышку и сыр, ежика и яблоко, зайца и морковку и т.д.) и запускаем их по желобу. Если полюса одноименные — собачка догоняет косточку и никак не может ее словить.

Располагаем магниты в замкнутом контуре так, чтобы ни один из них не примагничивался к другому.

Холодильник — это настоящая сцена для магнитных представлений. Даже парочка магнитов на холодильнике дает вам массу свободного времени на кухне, пока малыш играет.
Вырезаем простейшие картонные силуэты. «Наряди елочку», «сложи драже в тарелочку», «сделай салют», «нагрузи кузов песком», «рассади пассажиров в вагоны по цвету», «поймай шарики для девочки» и т. д.

У наших плакатов с фруктами началась вторая жизнь. Мы распечатали на картоне такие же фрукты в уменьшенном виде, приклеили к ним сзади кусочки магнитной ленты, и «подбираем пару».

Разыгрываем сказку «Колобок». Актеров мы отсканировали из «Колобка» с иллюстрациями Евгения Рачева, распечатали, вырезали и приклеили на оборотную сторону кусочки магнитной ленты. Кулисами служат боковые грани холодильника, а сценой — дверца. Сначала я была в роли рассказчика, а теперь меня допускают только к роли зрителя  🙂

Можно сделать объемный магнитный театр из обычной коробки. На этот раз мы отсканировали героев Юрия Васнецова из сказки «Волк и семеро козлят», зеркально их отобразили, распечатали и склеили половинки, приклеив скрепки в основание каждого персонажа. Дом, куст и костер вырезали с небольшим клапаном для вставки в прорези в коробке. Прорезь для костра широкая, чтобы было легко доставать/убирать. Для того, чтобы сыграть сказку, достаточно засунуть в коробку руку с магнитом, и герои будут двигаться по полянке сами. Главный Читатель пока не может исполнить все представление, но смотрит его с удовольствием. И водит сам козу вокруг избушки 🙂

Делаем магнитный конструктор из цветных крышечек от бутылок. Приклеиваем суперклеем магниты к крышечкам, и склеиваем крышечки одинакового цвета между собой. Можно добавить в несколько бусины или горошины — для звука.

«Лыжная трасса». Делаем трассу для лыжника из куска картона, расставляем флажки (зубочистки с флажками из самоклейки втыкаем в пластилин), растяжку старта и финиша, сажаем елочки по краю (мозаика в пластилин). Лыжник получается из фигурки лего, к которой приклеиваем картонные лыжи со скрепками внизу. К длинной линейке приматываем магнит для управления спуском лыжника. Готово! Сначала Главный Читатель смотрел на наш с папой высший пилотаж, потом тоже подключился, правда, линейкой пока не удается, «водит» лыжника, держа магнит в руке. С детьми постарше можно проходить трассу на время.

«Регата». Принцип действия тот же — линейка с магнитом, скрепки в основании корабликов. Наливаем в емкость немного воды, предварительно установив флажки, запускаем кораблики (скрепки втыкаем в основание пробки, отогнув один конец). Управляем ими при помощи линейки. После первой же игры Читатель и папа забрали кораблики на улицу, вынув скрепки — у нас началась весна 🙂

Магнитную рыбалку сегодня знают все. Блестящих рыбок можно быстро смастерить из пищевой фольги, положив внутрь скрепку.

Магнитная доска с буквами и цифрами. Можно играть в простые примеры или «дополни ряд», кормить зверей блинами, согласно аппетиту каждого и т.д. Советую только приклеить магнитики к цифрам из набора суперклеем, для надежности, поскольку ребенок может их выколупать из контура, хотя в инструкции к игрушке об этом ни слова, при том, что по статистике, магниты занимают одно из первых мест в списке предметов, которые нечаянно глотают маленькие дети.

«Одень кукол» и «Создай портрет». Две отличные игры, которые мы купили, но при наличии времени можно все нарисовать самим, вырезать, и приклеить к магнитной ленте. Магнитные лица собирают по образцу или согласно собственной фантазии, что намного веселее.

Лабиринт по мотивам любимой книги «Лис и мышонок» Бианки. Идею скопировали из известной игры «Кошки-мышки».  Мышонок — железный шарик — бегает по своей норочке, где у него есть спаленка и кладовочки, и, пробегая через тоннель, старается не попасться лису — кусочку магнита. Это хит, правда, Главный читатель пока часто передвигает мышонка пальцем 🙂

Игра «Магнитные дорожки». Для нее понадобится кусочек магнита, коробка из-под конфет и немного фантазии. Суть игры в том, чтобы передвигать героя по различным дорожкам. Герой крепится на магнитную шашку из дорожного набора, а чтобы он путешествовал, нужно водить магнитом по дну коробки. Карты для путешествий могут быть самые разные, как и герои. Например, заяц идет через лес с волками к морковном полю, или пираты плывут сквозь волны и рифы к сокровищам. Мальчикам может понравится автотрасса для гонок. А у нас вот что:

«Завези цветную машинку в гараж». Это Главный Читатель уже может сам.

«Лис и мышонок»

Любимый Кротик

Можно использовать для карт планы аквапарков, лабиринты из журналов, проекты ландшафтного дизайна, карты из атласов и из книг (особенно много в фэнтэзи) и др. Вот, например, игра-ходилка, которая нам отлично подошла, добавили только волну и мостик.

Мы сделали еще несколько карт, которые Главному Читатлю пока не под силу, это на вырост.
Лабиринты из энциклопедий серии «Зачем?Отчего?Почему?»

Город

План дома

Вы, наверное, уже догадались по последним фотографиям, что следующими в рубрике будут архитектурные игры 🙂

Чтобы получить печатные материалы для игр, можно подписаться на e-mail рассылку здесь: http://taberko.livejournal.com/209981.html (силуэты на холодильник, фрукты, фигурки для театра «Колобок» и «Волк и семеро козлят» и карты к «Магнитным дорожкам»).

А еще мы, конечно, крепим магнитами записки на холодильник. А вы с ними что делаете?

Что такое неодимовый магнит | Сектор А

Неодимовый магнит – это разновидность постоянного магнита, в состав которого входят неодим, железо и бор. Отличительной особенностью неодимовых магнитов является их высокая магнитная сила, которая превосходит силу всех других постоянных магнитов. Так, например, самый распространенный магнитный сплав феррит, слабее неодимового в 10 раз. Еще одним преимуществом неодимовых магнитов является высокая устойчивость к размагничиванию. При соблюдении условий эксплуатации и хранения, такие магниты теряют всего 2-3 % своих магнитных свойств за десять лет.

К недостаткам данного сплава можно отнести относительно низкую температуру эксплуатации. Большинство неодимовых магнитов предназначены для работы при температуре не выше 80 градусов Цельсия. Самые высокотемпературные марки способны выдержать температуру 230 градусов, в то время как магниты из сплава Альнико нормально функционируют при 600 градусов. Высокая хрупкость и слабая коррозионная стойкость требуют бережной эксплуатации и хранения. Кроме того, магниты из неодима имеют высокую стоимость.

Как делают неодимовые магниты

Неодимовые магниты получают путем спекания порошков.  

1) Все ингредиенты помещают в индукционную печь и расплавляют в инертной атмосфере. Помимо неодима, железа и бора в состав магнитов могут добавляться легирующие элементы, например диспрозий. Он повышает устойчивость к размагничиванию и коррозии. Из полученного расплава отливают слитки, которые затем перемалывают в мельницах.

2) Порошок засыпают в необходимые формы и прессуют. Во время прессования заготовка намагничивается внешним магнитным полем.

3) Затем полученное изделие спекают в бескислородной среде.

4) Для достижения максимальный характеристик магнита, его закаляют.

5) Для предотвращения коррозии на магнит наносят защитное покрытие. Чаще всего для этой цели используют никель, но возможно применение и других металлов, а также резины и пластмасс.

6) Последний этап – это повторное намагничивание. Заготовку помещают в магнитное поле, сила которого в три раза выше, чем требуемая сила магнита.

Форма магнита и направление намагниченности

Спекание позволяет получить магниты практически любой формы. При изготовлении специфических форм, самой сложной задачей является создание необходимого направления намагниченности. Для каждой формы требуется своя установка по намагничиванию.

Применение

Благодаря своим исключительным характеристикам, неодимовые магниты применяются практически во всех сферах деятельности человека. От игрушек на холодильник, до аппаратов МРТ. Неодимовые магниты можно встретить в жестких дисках, где они используются для движения магнитной головки и записи данных. В сепараторах — для очистки сырья от металлических включений. В динамиках и микрофонах, генераторах и электромоторах. В тяжелой промышленности для подъема ферромагнитных материалов, а также при проведении сварочных работ для удержания деталей в необходимом положении.

Правила безопасности!

1) Не помещайте пальцы и другие части тела между магнитами, а также между магнитом и ферромагнитным материалом. Данные части тела будут зажаты и могут сильно пострадать. К тому же, освободить их будет очень не просто. Держите магниты на значительном расстоянии друг от друга. Сила магнитного притяжения очень быстро увеличивается с уменьшением расстояния. При достижении некоторой величины, магниты буквально прыгают друг на друга. Это приводит к разрушению, как самих магнитов, так и объектов между ними.

При сближении магниты движутся так быстро, что сталкиваясь, разрываются на куски	Раздавленный магнитами карандаш

2) Неодимывые магниты хрупкие. При разрушении осколки могут попасть в глаза.

3) Не подвешивайте магниты над головой. В результате неправильного использования или хранения они может быть размагничены, и могут не выдержать заявленный производителем вес.

4) Не подносите к магниту электронику, компасы и механические часы, они могут выйти из строя. Лицам с кардиостимуляторами необходимо проявлять повышенную осторожность.

5) Держите магниты в недоступном для детей месте. При проглатывании они могут привести к тяжелым последствиям, вплоть до гибели.

---

Почти понятно о магнетизме… тайная сила камня магнита

Жизнь остановилась: сотовая связь, банкоматы, компьютеры не работают. Город парализован бесконечными пробками. Таким был бы сценарий катастрофы, если бы вдруг наш мир лишился магнитных свойств. Они притягивают, они отталкивают, без них невозможно представить современные технологии.

Магниты повсюду: от простейших держателей на холодильнике, до современных гаджетов. Магниты в вашем автомобиле и в компьютере, жесткий диск которого состоит из намагниченных пластин. Чтобы  стереть с него всю информацию – достаточно воспользоваться сильным магнитом. В скоростных поездах и космических аппаратах. В денежных купюрах присутствует намагниченная окись железа, и сам принцип их печати базируется на действии электромагнита. Даже современный вид денег – электронная банковская карта – и та намагничена.

Практически всё, что мы сейчас имеем с вами в окружающем нас мире — это следствие использования магнитных материалов в большом количестве, начиная от электроприборов, электродвигателей, различных датчиков, устройств, вся информатика, вся кибернетика – это всё следствие использования магнитов, или, если говорить правильно – ферромагнитных материалов.

И на сегодня считается, что уровень развития производства  магнитов определяет уровень технологий  современной страны.  Использование этой  фундаментальной  силы природы – поражает воображение.

Чаще всего, когда открываешь какой-нибудь современный справочник или учебник, длинностраничная структура подачи материала, обилие непонятных формул и незнакомых слов сразу убивает всякое желание узнать что-то новое. Поэтому целью этой статьи является предельно понятное представление материала, так, чтобы каждый нормальный человек смог легко понять и представить, о чем идет речь.

При изучении наук примеры полезней правил.

Исаак Ньютон

Что такое магнит?

В природе существует минерал, который сам  по себе является  магнитом – это Магнетит (или магнитный железняк).  Он образуется  при остывании лавы, содержащей железо и его окислы.  Именно за счет железа магнетит  обладает свойствами притягивать себе подобное.

Как это происходит на уровне атомов?

Миллионы атомов объединены в группы – домены. Каждый  из доменов сам по себе микро магнит, имеющий южный и северный полюса. Но в большинстве материалов домены направлены  беспорядочно, без чёткой структуры, поэтому они нейтрализуют  притяжение  друг друга.  Вот почему пластмасса, резина и дерево  не реагируют на магниты. Домены железа  изначально тоже находятся в беспорядочном  состоянии, но под действием других  магнитов, они  выстраиваются  в одну линию. Домены начинают  усиливать действие друг друга и железо намагничивается.

Каждый магнит имеет, по крайней мере, один «северный» (N) и один «южный» (S) полюс. Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из «северного» конца магнита и входят в «южный» конец магнита. Это пример магнитного диполя («ди» означает два, диполь – два полюса).

Если Вы возьмете кусок магнита и разломите его на два куска, каждый кусок опять будет иметь «северный» и «южный» полюс. Если Вы вновь разломите получившийся кусочек на две части, каждая часть опять будет иметь «северный» и «южный» полюс. Неважно, как малы будут образовавшиеся кусочки магнитов – каждый из них  всегда будет иметь «северный» и «южный» полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался магнитный монополь («моно» означает один, монополь – один полюс). По крайней мере, такова современная точка зрения на данное явление.

Существуют три основных вида магнитов:

• постоянные;
• временные;
• электромагниты.

ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ

Классические подковки – это магниты постоянные, наиболее привычный для нас вид магнитов. Они сделаны из ферромагнетика, материала, обладающего собственным магнитным полем.

Они постоянные в том смысле, что, будучи однажды намагничены, эти магниты сохраняют некоторый уровень остаточной намагниченности. Разные виды постоянных магнитов имеют различные характеристики или свойства, относящиеся к тому, как легко они размагничиваются, насколько они сильные, как их сила меняется с температурой и т. д.

Существует более сорока узлов в современном автомобиле, где применяются постоянные магниты. Двигатели, генераторы на постоянных магнитах сегодня наиболее эффективны, имеют минимальный вес, размер и очень высокую энергоэффективность, высокий КПД.

Интересно, что чистое железо в качестве магнита  использовали вплоть до конца  XIX века и только около 100 лет назад заметили, что при добавлении к железу других  металлов, его магнитные свойства  улучшаются.

Сегодня в составе магнитов используются самарий, неодим, диспрозий,  тербий, титан, никель,  кобальт и бор. В зависимости от сочетаний  этих элементов  получаются совершенно разные  по свойствам сплавы.   К примеру, один  грамм  современного  магнита (неодим-железо-бор) поднимает  1 кг (пропорция 1:1000).  Соответственно,  1 кг может поднять порядка  тонны.

В компьютерной приставке, телевизоре, наушниках  используется неодимовый магнит (мощный постоянный магнит, состоящий из сплава редкоземельного элемента неодима, бора и железа). А в генераторах, жестких дисках и газонокосилках, которые обычно сильно нагреваются – сплавы самария и кобальта  с высокой температурой  плавления.

Неокуб из шарообразных неодимовых магнитов

ВРЕМЕННЫЕ МАГНИТЫ

Временные магниты — это магниты, которые действуют,  как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает. В качестве примера можно привести скрепки и гвозди, а также другие изделия из «мягкого» железа.

ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ

Электромагниты  — это устройства, притягивающие свойства которых  проявляются только  при прохождении  тока.  Это туго намотанные на каркас витки провода, обычно с железным сердечником, который действует, как постоянный магнит только тогда, когда по проводу течет ток (катушка со стальным сердечником).

Электромагниты очень широко используются в промышленности, медицине, быту, электронике в качестве компонентов различных двигателей, генераторов, реле, аудиоколонок, устройств магнитной сепарации, подъемных кранов и др.

На рисунке изображен электромагнит (а) и его условное изображение на электрических схемах(б)

Электромагниты производятся с помощью обмотки проволоки вокруг металлического сердечника. Меняя размеры сердечника и длину проволоки меняют мощность поля, количество употребляемого электричества и размеры устройства.

Как делают постоянный магнит?

Само по себе производство  постоянных магнитов очень сложная и наукоёмкая  технология. Достаточно небольшой ошибки на одном из этапов и получится брак. В зависимости от типа магнита, полный цикл производства занимает от нескольких дней до 3х  недель.

Этапы:

1. Выбор компонентов
2. Выплавка
3. Измельчение
4. Прессование
5. Спекание
6. Завершение производства

На первом этапе сырье сортируется   и поступает в плавильный цех.  В плавильную печь загружают, например,   железо, неодим и ферробор.

Вначале из  камеры откачивается воздух, чтобы предотвратить окисление  железа. Затем печь постепенно разогревают  до температуры 1500 градусов, при которой сырье расплавится. Через 40 минут сплав будет почти готов, но магнитом он станет только в самом конце производственной цепочки.  Металлы в получившемся слитке только на первый взгляд  слились в единое целое после плавки. Но это не так. Чтобы сплав  получился действительно  однородным, его нужно разбить на частицы, размером не более микрона, а затем снова отправить в печь. Из порошка потом и делается магнит. Чтобы получить порошок нужной фракции слитки пропускают через три мельницы: крупного, среднего и мелкого помола.

Вот так выглядит сырье в начале работы

А это получается после помола

Готовый порошок состоит из микромагнитов, размером  не более 5 микрон (микрометр) каждый. Под изостатическим прессом масса приобретает нужную форму, а составляющие её частицы ориентацию  в магнитном поле. Прессовка идет в магнитном поле. Получается прессзаготовка магнита. Заготовка сразу же помещается в вакуумный пакет, потому что на воздухе порошок сплава мгновенно окисляется, а значит и его магнитные свойства меняются, кроме того, окислы порошка в любую минуту могут воспламениться.  В защитной пленке заготовка будет находиться до момента спекания.

Температура внутри печи доходит до 1200 градусов. В ней заготовки спекаются в течение 10ти часов. За это время минимагниты в сплаве уплотняться, и приобретут монолитную форму. Только теперь брусочки готовы превратиться в магниты. Готовые магниты могут дополнительно нарезать, шлифовать и покрывать защитным слоем. Готовые изделия проходят контроль качества, упаковываются и отправляются заказчику.

Привычный для нас магнит – твёрдый. Однако, за последние десятилетия учёным удалось получить новую форму магнитных материалов и найти им уникальное применение. Есть магнитная жидкость, которую можно получить на основе керосина, масла и даже воды. Внутри этой жидкости химическим способом взращиваются кристаллы ферромагнетика, например, железа или никеля. Эта жидкость может существовать десятилетиями. Главное свойство этой жидкости  — способность втягиваться в область сильного магнитного поля. Именно поэтому она используется в технике, приборостроении, и рудодобывающей промышленности. Например, если  в эту жидкость поместить золотое кольцо, оно в ней утонет,  и никакая сила не заставит всплыть это кольцо. Но, если снизу поднести достаточно сильный магнит, то вы увидите, как это кольцо медленно начнёт всплывать. Потому что на него в магнитном поле действует выталкивающая сила Архимеда. Этот эффект используется для создания так называемых магнитожидкостных сепараторов, которые в настоящее время используются практически на всех золотодобывающих приисках.

Еще одна область применения магнитной жидкости по мнению учёных из института механики МГУ  — медицина. Так, они исследуют  возможность лечения рака с помощью магнитной воды. Оказывается, если ввести магнитную жидкость внутрь опухоли, приложить высокочастотное магнитное поле – эта жидкость начинает разогреваться. И если нагреть опухоль  до 43 градусов, то она погибает,- к таким выводам они пришли. При этом здоровые клетки остаются целыми и невредимыми. Помимо жидкости, по их мнению, в медицине возможно применение других магнитных материалов. Например, движетель из полимера, со встроенными внутрь кристаллами железа. Под действием магнитного  поля он  способен самостоятельно передвигаться  внутри сосудов и служить переносчиком лекарств. Правда, пока только в теории.  

У всех постоянных магнитов есть магнитное  поле, а у электромагнитов  — электромагнитное.

Если есть электрический заряд, то вокруг есть электрическое поле. И все люди это чувствуют.  Например, если расчесывать волосы синтетической расческой, то волосы электризуются и расческа.  Можете проверить, если вы после расчесывания поднесете расчёску к мелким кускам бумаги,  они будут притягиваться. То есть, вокруг зарядов, которые появляются вокруг расчески,   существует поле.  Вот точно так же вокруг любых магнитов существует магнитное поле, которое, в первую очередь, действует на другие магниты, которые есть вокруг него.  Оно не возникает, оно существует всегда.

Увидеть магнитное поле можно и с помощью железных опилок, достаточно высыпать их  на лист бумаги,  под которым расположен магнит. Большая часть опилок прилипнет к полюсам магнита. А остаток расположиться в виде сферических линий.  Это линии распределения  магнитного поля.  Этот принцип визуализации магнитных полей используется в промышленной дефеткоскопии. Так называется метод магнитного контроля за состоянием труб на нефтегазовых станциях и теплосетях.  По изменению направления этих линий можно судить о состоянии контролируемого объекта, есть трещины или нет. Сегодня все чаще в дефектоскопии используется роботы с начинкой из электромагнитов. Робота закрепляют  на трубе. С помощью колесиков он легко передвигается  по ней в заданном направлении.  Создаваемое вокруг него магнитное поле, столкнувшись с изъяном, меняется. Прибор улавливает это изменение  и, либо издаёт сигнал, либо показывает, что  обнаружена трещина.  В зависимости от тог, где этот робот  эксплуатируется, сосуд или трубопровод – это может привести к самым  неожиданным последствиям, вплоть до катастрофы. Поэтому  определение  и постоянный мониторинг  состояния таких объектов – это очень важная задача.

Самый большой по размерам магнит нашей планеты – это она сама. Земля, как утверждают некоторые физики, гигантский голубой магнит. Солнце — жёлтый плазменный шар, магнит еще более грандиозный. Галактики и туманности,  едва различимые телескопами , тоже непостижимые по размерам магниты.

В XVI  веке учёный Уильям Гилберт изготовил стальной шар (Gilberts Terrella) намагнитив  его, он  увидел, что  в нём получилось два полюса, так появилось предположение, что  и Земля является большим магнитом.

• Уильям Гилберт
• Gilberts Terrella

В настоящее время  у учёных нет знаний о том, почему у Земли есть магнитный момент, почему она является магнитом, нет чёткого понимания механизма, который  приводит к появлению магнитного поля. Существует лишь несколько теорий. Одна из них утверждает, что  в ядре Земли существуют потоки расплавленной плазмы (а расплавленное вещество всегда сильно ионизировано), поэтому, если ядро вращается, то получается  некий ток. Но это лишь теория.

И в заключение, хочу  обратить ваше внимание на трактат 1269 года «Послание о магните» учёного, физика XIII века – Пьера  Пелере́н де Марику́ра.  Свои латинские труды он подписывал: Пётр Перегрин. Впервые исследования о магните  были произведены именно им.   Свои результаты он опубликовал в этом  обширном трактате. Его вы можете найти в свободном доступе на русском языке. Это его послание к рыцарю Сигеру Де Фукокуру.

Трактат  рассказывает:

каков должен быть мастер этого дела;  как распознать  эти магические камни; отдельная глава посвящается уменью находить стороны камня; уменью находить полюсы в камне: какой из них северный и какой южный; о том, как магнит притягивает магнит;  как железо, пришедшее в соприкосновение с магнитом, поворачивается к полюсам мира; как магнит притягивает железо; поясняет причину, почему северная сторона притягивает южную, и наоборот; разысканию, откуда получает магнит природную силу, которой он обладает.

Во второй части трактата автор говорит о построении инструмента, посредством которого определяют на горизонте азимут Солнца, Луны и любой звезды. О построении другого, лучшего инструмента того же назначения, об искусстве построить колесо, обладающее постоянным движением.

Закончу статью  словами самого автора.

 (1269)

ПОСЛАНИЕ О МАГНИТЕ ПЬЕРА ДЕ МАРИКУР, ПО ПРОЗВАНИЮ ПЕРЕГРИНА, К РЫЦАРЮ СИГЕРУ ДЕ ФУКОКУР

О цели настоящего произведения

«Сердечный мой друг, по твоей просьбе я в безыскусном повествовании открою тебе по мере возможности некую тайную силу камня магнита. Ведь философы говорят, что ничто не доставляет радости без понятия о начале, и природа благ тускнеет, сиротливо пребывая во мраке, пока не выйдет на свет, озаренная лучом всем полезного рассуждения . Итак, из любви  к тебе буду я писать простым языком о том, что вовсе неведомо рядовым ученым. Впрочем, в этом послании нами будет изложена лишь наука о явных действиях камня, ибо наше изложение составит часть трактата, поучающего, как строить физические инструменты. Повествование же о тайных действиях того же камня относится к искусству ваяния из камней. Но хотя я и назвал явными те вещи, о которых ты спрашивал, тем не менее,  они останутся замысловатыми и покажутся толпе каким-то обманом и обольщением, оттого, что для нее они недоступны. Для астрологов же и естествоведов они будут достаточно понятны и явятся для них отрадой, а для путешественников послужат немалым подспорьем в пути»

Поделиться ссылкой:

что это значит и из чего он сделан, как пользоваться

Использование намагниченной отвертки или отвертки — это все равно, что иметь дополнительную руку.

Изобретатели делают покупки в бюджетномкитайском интернет-магазине.

Завинчивание винтов — это задача, которая иногда требует третьей руки. Вам нужна одна рука, чтобы удерживать винт, одна для того, чтобы повернуть отвертку или управлять сверлом, а третья, чтобы выровнять закрепляемые объекты. Ни у кого нет трех рук, но если ваша отвертка сможет удерживать винт, вы легко сможете выполнять большинство работ с двумя имеющимися у вас. Это одна из причин, почему профессиональные торговцы используют намагниченные отвертки и насадки.

Намагниченная отвертка служит и для других целей. Это устраняет необходимость удерживать винт, когда вам приходится вбивать его в месте, слишком плотном для другой руки. Она также может удерживать винты, которые вы удаляете из труднодоступных мест, чтобы они не упали и не потерялись. Более того, если винт или какой-либо другой металлический предмет упал, вы можете использовать его, чтобы извлечь его.

Основные причины намагничивания металла

Магнетиками называются среды, которые создают собственное магнитное поле. Основные группы магнетиков:

• парамагнетики;
• ферромагнетики;
• диамагнетики.

Стальные изделия на основе сплавов железа, кобальта или никеля относятся к веществам, собственное магнитное поле которых по уровню выше внешнего, т.е. к ферромагнетикам. Намагниченность вещества считается суммой магнитных свойств частиц единицей объема.

В момент достижения порога температуры Кюри, образуются самопроизвольные домены с намагниченностью, которые распространяются до полного заполнения. Обычными условиями, возможно получить намагниченный инструмент при работе вблизи с электродвигателями, магнетронами и другими элементами. Металл забирает свойства магнетизма от вблизи расположенного излучателя, тем самым намагничивается.

Действие с мелкими деталями замагниченным инструментом может доставить немало хлопот. Заточка металлов с повышенными свойствами магнетизма невозможна до идеальных размеров, т.к. материал облеплен стружкой.

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Долговечность работы как одно из преимуществ

Сила

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Сила как одно из преимуществ

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Продолжительный срок службы

Применение прибора для размагничивания

Устройство размагничивания выполняется тремя вариациями. Основные элементы можно подобрать в домашних условиях, простые способы, не требующие больших усилий на изготовление. Существуют специальные приборы, способные как размагничивать, так и намагнитить элемент.

Магнитометры применяются следующей последовательностью:

• напряженность магнитного поля инструмента немаловажный параметр, который необходимо определить., т.к. возможно получить отрицательный результат;
• тот же параметр необходимо найти на магните, противоположного знака;
• прикосновение инструмента с областью устройства позволит размагнитить его.

Процесс происходит в течение 10 секунд, подключение при домашних условиях к электросети не требуется. Проверка работоспособности происходит следующим образом, саморез подносится к намагниченному металлу, проверяется уровень намагниченности. После происходит процесс размагничивания и проверяется снова.

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

Сфера применения материала

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.

Способы размагничивания металла

Существует несколько способов размагничивания металлических конструкций. Устройства применяются в зависимости от частоты использования, назначения и мощности. Перед тем, как размагнитить металл в домашних условиях, необходимо разобраться со существующими конструкциями.

1. Обычный магнит крупного размера, над ним проводится инструмент при минимальном расстоянии, на грани с процессом притягивания. Магнит можно извлечь из старого динамика, большинство из которых круглой формы. Процесс производится при удалении изделия от конструкции, расшатывая его, чем дальше инструмент от конструкции, тем меньше амплитуда. Расположение оси, на которой отсутствует магнитное поле, зависит от конструкции изделия.
2. Более частое использование потребует прибора, эксплуатируемого при домашних условиях от электросети. Изготовить прибор возможно в домашних условиях или приобрести на торговых рядах радиодеталей. Основная составляющая – катушка с намотанной проволокой, подключенная к трансформатору. Подача переменного тока позволяет размагнитить элемент, постоянного – наоборот.

Снятие намагничивания магнитометром

Существует множество вариаций, комплектов для размагничивания металлов на производстве.

Туннельные устройства включают в себя катушку, имеющую отверстие, подключенную к сети.

Размер отверстия может быть различным, зависит от назначения и габаритов обрабатываемых деталей. Многополосные магниты, приводимые движением, вращение которых происходит с регулировкой скорости, воздействие и изменение амплитуды производится путем отвода детали от корпуса.

Электромагниты работают от сети 220 или 380 вольт, позволяют размагнитить элемент отводом на определенное время. Контейнерные механизмы позволяют установить изделие к устройству, в котором автоматически создается необходимая среда.

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.

Как изготовить прибор для размагничивания в домашних условиях

Изготовить электромагнит для размагничивания возможно в домашних условиях, для этого понадобятся некоторые материалы и подручные средства. Эксплуатация происходит за счет контроля тока, постоянное напряжение способно намагнитить элемент, а переменное наоборот производит действия.

Самодельное устройства для размагничивания металлов

Катушку возможно изготовить из деталей старого телевизора, а точнее петли размагничивания кинескопа. Важно соблюдать последовательность при изготовлении для корректного процесса.

• Петля сворачивается несколько раз до достижения катушки необходимого диаметра. Если одной петли недостаточно, можно последовательно прибавить вторую, такая конструкция позволит работать с крупными элементами.
• Подключается предохранитель и кнопка для нормальной, бесперебойной работы.
• Конструкции на 220 Вольт можно использовать постоянно, рассчитанные на 110 В подключаются кратковременно, 12 В используются через трансформатор.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Неодимовый магнит как самый распространенный вид

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Полное определение материала

Введение

Чтобы ремонт, монтаж и прочие работы проходили быстро и качественно, ничто не должно мешать, особенно, если это мелкий шуруп, который так и норовит упасть с отвертки. Для удобства можно купить специальный аналог с магнитным наконечником.

Но не стоит выбрасывать свои обычные отвертки на помойку, ведь и из них можно сделать такие. Для этого большинство мастеров используют намагничиватели, но также есть еще другие способы сделать такую чудо-отвертку. И для этого не нужно в сервисы, все можно сделать проще и быстрее. Читайте дальше, чтобы узнать, как намагнитить отвертку в домашних условиях.

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка. Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила. При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Состав магнитного материала

Как намагнитить отвертку без намагничивателя

Как в случае со специальной отверткой, намагничиватель может стать лишней, неоправданной тратой денег и времени. Особенно, это касается случаев, когда надобность в намагниченной отвертки бывает крайне редко.

И тогда появляется нужна в поиске подручного способа решить вопрос. Есть несколько методов, как намагнитить отвертку в домашних условиях без использования вышеописанного приспособления:

• С помощью мощного магнита. Если есть такой предмет, то можно за несколько минут привести инструмент в нужно состояние. Нужно водить от наконечника до середины отвертки проводить магнитом. Если такой инструмент нужен всегда, то после работы можно оставлять его на магните.

• С помощью импровизированной катушки. В случаях, когда хорошего магнита нет, а отвертка нужно прямо сейчас, можно сделать недостающих предмет самостоятельно. Для этого нужно обмотать металлический предмет бумагой и лакированным медным проводом.

Для хорошего результата провода понадобится очень много, две-четыре сотни оборотов вокруг выбранного предмета. В итоге получится катушка, на которую нужно подать напряжение. Для этого можно использовать аккумулятор, батарейки, зарядное устройство и так далее.

• Через напряжение бытовой, общей электросети. Здесь также используются такая же катушка, только напряжение подается из розетки. Важное отличие – этот наличие предохранителя, который сможет уберечь от короткого замыкания. Ту стоит быть особенно аккуратным, потому что при подключении предохранитель сгорит.

Каждый из этих методов стоит делать соблюдая правила техники безопасности, иначе можно причинить вред здоровью. Лучше всего, если нет соответствующих навыков, знаний обратится за помощью, консультацией к человеку, разбирающему в этой сфере.

В остальном каждый из этих методов сможет намагнитить любой металлический предмет. Дешевизну каждого из методов стоит рассматривать индивидуально, исходя из наличия нужных компонентов.

Видеоролик о том, как намагнитить и размагнитить инструмент без специального оборудования

Альтернативы неодимовым магнитам и коммерческим намагничивателям

Если вы не хотите идти в магазин, чтобы купить магнитную отвертку или винтовое сверло, маловероятно, что вы захотите совершить поездку, чтобы купить неодимовый магнит или коммерческий намагничиватель. Нет проблем. У вас, вероятно, есть магниты вокруг дома, которые будут работать так же хорошо. Вот некоторые места, чтобы посмотреть:

Любое из этих забавных украшений, прикрепленных к вашему холодильнику, может намагнитить вашу отвертку.

• Предметы, прилипшие к дверям холодильника, часто имеют достаточно сильные магниты, чтобы справляться с работой. Чем сложнее вытащить объект из холодильника, тем лучше он будет работать.
• Аудио колонки построены с сильными постоянными магнитами. Если вы можете получить доступ к задней части динамика, протрите вал отвертки вдоль плоской части, где прикреплены провода динамика. В целях безопасности не забудьте сначала отсоединить провода.
• Кухонные и ванные шкафы часто имеют магнитные защелки. Потрите отвертку вдоль одного из этих магнитов, чтобы намагнитить его.
• Ваша дрель для батареи может иметь магнитный держатель винта на основании. Этот магнит должен быть достаточно сильным, чтобы намагнитить вашу отвертку или резьбовую головку.

подсказки

Использование сверла из стального сплава в сочетании с магнитным держателем намагничивает сверло, и оно остается намагниченным, даже если вы используете его без держателя. Поле стирается через несколько месяцев — раньше, если вы уроните отвертку или ударите ее молотком. Когда отвертка размагнитится, используйте ее с держателем или протрите магнитом, чтобы снова включить ее.

Химическая методика

Использование реактивов – эффективный, но разрушительный способ различить медные сплавы. Проходит химический анализ в несколько этапов:

1. С латуни и бронзы снимается стружка.
2. Приготавливается раствор водный азотной кислоты с пропорцией 1:1.
3. Стружка помещается в различные емкости, заполняемые кислотным реактивом.
4. Каждый резервуар подогревается до кипения после полного растворения стружки.
5. Составы удерживаются в кипящем состоянии на медленном огне 30 мин.

Результат – емкость с латунью остается прозрачной, в бронзовом резервуаре выпадает оловянный осадок белого цвета. Естественно, для безоловянных сплавов технология не подходит.

Как размагнитить металл с помощью электродвигателя?

Вначале домашнему умельцу следует обзавестись маломощным асинхронным агрегатом. В данном случае снижать намагниченность будет переменное угасающее магнитное поле. Прежде чем приступить, в электродвигателе нужно удалить ротор. Если убрать намагниченность требуется с пинцета или сверла, то эти изделия достаточно лишь ввести в статор на полминуты. Если обмотки статора отключить от питания, вращение магнитного пола начнет постепенно угасать. Как утверждают специалисты, остатки намагниченности инструмента будут настолько малы, что к ним мелкая металлическая стружка прилипать больше не сможет.

О применении намагниченных инструментов

Как утверждают специалисты, некоторые инструменты умышленно намагничивают. Преимущественно это отвертки, которые используют во время ремонта мобильных телефонов, компьютеров и разнообразной бытовой техники. Такие отвертки станут незаменимы в тех ситуациях, когда нужно закрутить винт, но нет возможности его поддерживать руками.

Часовые инструменты процедуре намагничивания лучше не подвергать, поскольку этим можно остановить их рабочие механизмы. Работать намагниченным сверлом или резаком нежелательно, поскольку мелкие металлические частицы, налипнув на рабочую часть инструмента, доставят мастеру много хлопот. О том, как размагнитить металл, читайте далее.

Аппарат для настройки магнитного поля от металлических предметов

Строго говоря, это не магнит, а скорее – электромагнит, при помощи которого можно инициировать и настроить на улавливание соответствующими приборами любые магнитные излучения, даже довольно слабые. Построить такой прибор непросто, но в его эффективности авторы – граждане Австралии – не сомневаются. Потому и запатентовали своё изобретение в своем патентном ведомстве. На основании того, что австралийский грунт мало чем отличается от отечественного, приведём описание устройства и принципа действия такого магнита для золота и серебра. Хотя необходимо повторить – к магнитам, в общепринятом смысле, такая конструкция отношения не имеет.

Действие прибора основано на том известном физическом факте, что при движении любого объекта, генерирующего магнитные колебания в переменном электрическом поле, внутри контура улавливателя происходят изменения, связанные с перемещением атомов вокруг ядра. Если область генерации электрического поля последовательно перемещать вдоль или поперёк магнитного поля от металлического предмета, в этой области произойдут изменения, интенсивность которых определяет степень и силу взаимодействия двух полей – магнитного и электрического.

Сложность заключается в том, что сильные магнитные поля благородными металлами не создаются. Известно, например, что, по принципу убывания электрохимические потенциалы цветных металлов расположены следующим образом (рассматриваем только интересующий нас участок): медь → ртуть → серебро → палладий → платина → золото. Таким образом, если выражение «притягивается ли медь к магниту» ещё может иметь под собой какие-то основания, то словосочетание «магнит для золота» вообще никакого смысла не имеет. Корректнее говорить об электромагнитной ловушке, которая зафиксирует факт согласованного изменения электрических и магнитных полей в некотором, довольно локальном, металлическом объёме.

Видео — как взаимодействует медь с магнитом:

Фиксирование изменений, которые происходят в аппарате под влиянием таких полей, улавливаются измерительным контуром. Он представляет собой высокочувствительную пружину, изготовленную из рения – редкого, но абсолютно нечувствительного к температурным изменениям металла. Для работы рениевую пружину необходимо настроить. Процесс заключается в том, чтобы установить условный ноль прибора, для чего его размещают по возможности дальше от всех металлических предметов. В городской черте такой «поисковый магнит для золота, серебра и иных драгоценных металлов» работать не будет. Впрочем, поисковики значительно чаще ищут золото, платину, медь, серебро и т.п. в старых заброшенных сельских усадьбах…

При любом перемещении прибора аналогичное действие происходит и с электрическим полем, в то время, как магнитное остаётся постоянным по координатам. Поэтому результирующее перемещение пружины также будет различным. Там, где оно окажется интенсивнее всего, практически наверняка располагается его источник – магнитное поле. Другое дело, что такого рода поисковый магнит для цветных металлов не сможет показать, какой именно металл скрыт под толщей древесины или земли. Но то, что металл там есть, прибор покажет точно.

Любой металл можно обнаружить магнитным полем

Принцип работы такого псевдомагнита аналогичен катушкам металлоискателя, с одной лишь только разницей, что «магнит» будет настроен только на 1 металл и это в теории — а как он поведет себя на практике мы не знаем, НО, скорей всего, дешевле, быстрее и проще будет пользоваться обычным металлоискателем для поиска цветмета, так как еще ни один волшебник не придумал магнит для цветных и драгоценных металлов, может быть потомучто волшебников нет!

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.

О работе с большими партиями деталей

Бывают случаи, когда приходится снимать намагниченность со множества металлических изделий. Это возможно посредством нужной температуры. Как размагнитить металл нагревом? Как утверждают специалисты, для этого понадобится прогреть изделия до определенного состояния, которое еще называют точкой Кюри. Железо нагревают до температуры 768 градусов. Для ферромагнетика потребуется диапазон выше. По достижении нужного температурного порога происходит образование самопроизвольных намагниченных доменов.

Процесс происходит следующим образом. Вначале до точки Кюри доводят одну деталь. Далее следует ее охладить. Важно, чтобы при этом на нее не оказывали воздействие внешние магнитные поля (исключение составляет только магнитное поле Земли). Далее с помощью чувствительного измерителя индукции оценивается максимальная намагниченность. Далее в зоне контроля на дистанции не более 2 см от детали измеряется диапазон разных значений, полученных индикатором МФ-23 или МФ-23М. Магнитная индукция должна составить +/- 2 мТл.

Термическая обработка

Температура 600- 650 °C – критическая для цинка. Металл окисляется при таком нагреве. Это реальный способ как визуально отличить бронзу от латуни в пламени горелки:

1. Бронза. Сплав просто нагреется. Его цвет и механические свойства останутся неизменны. Попытка согнуть бронзовый образец может привести к его разрушению.
2. Латунь. Окисление цинка вызывает налет пепельного цвета на поверхности соединения. Дополнительно, после термообработки в 600 °C, латунь обретает пластичность, и образец из сплава не ломается при сгибании.

Остается найти только мощную горелку. Тут уже газовой плиты или пламени зажигалки будет недостаточно.

Видео — Плавка бронзы и латуни:

Какая посуда подходит для индукционных плит?

Эстетика в оформлении кухни так же важна, как и ее функциональность. А потому, все больше хозяек делает выбор в пользу индукционных плит, которые обладают массой преимуществ – простотой в уходе, минималистическим дизайном, скоростью приготовления пищи.

Еще во время планирования покупки такой бытовой техники хозяйка задается вопросом, какая посуда подходит для индукционных плит, и как определить, можно ли уже имеющуюся кухонную утварь ставить на новую варочную поверхность. Давайте разберемся в этом вопросе, который беспокоит многих.

Прилипает ли магнит к чугуну? — Металлы, оборудование, инструкции

Эстетика в оформлении кухни так же важна, как и ее функциональность. А потому, все больше хозяек делает выбор в пользу индукционных плит, которые обладают массой преимуществ – простотой в уходе, минималистическим дизайном, скоростью приготовления пищи.

Еще во время планирования покупки такой бытовой техники хозяйка задается вопросом, какая посуда подходит для индукционных плит, и как определить, можно ли уже имеющуюся кухонную утварь ставить на новую варочную поверхность. Давайте разберемся в этом вопросе, который беспокоит многих.

Какая нужна посуда для индукционной плиты?

Процесс работы индукционной плиты необычен. Он основан на электромагнитной индукции. Кухонная посуда участвует в этом процессе, поэтому она обязана поддаваться воздействию магнитного поля. Если же у посуды нет этого свойства, то на печи ничего не происходит, несмотря на то, что плита включена в сеть. Кастрюля останется холодной. Конфорка включится, как только обнаружит нужную (магнитную) посуду на своей поверхности.

Визуальный подход

Сплавы, обладающие высоким содержанием основного легирующего компонента, вполне доступно распознать по окраске. Методика, как визуально отличить латунь от бронзы состоит в следующем:

1. Латунь (brass) – сплав с высоким содержанием цинка. Это обуславливает смещение цвета соединения от розово-красного оттенка чистой меди к золотисто-желтым тонам. Можно уверенно сказать, что окрас латуни ближе к золоту. Хотя лом латуни бывает в разном виде и разном состоянии и тут «глазами» уж точно непросто определить, тоже касается и лома бронзы.
2. Бронза (bronze). Количественное содержание в составе сплава олова обуславливает цвет соединения. Бронза с максимальным вхождением Sn на уровне 33%, характеризуется серебристо-белым цветом. Сплав, содержащий от 90% меди, заимствует и ее окрас – ближе к коричнево-красным тонам.

Поскольку на практике, соединения с высоким вхождением олова встречаются редко, то можно доверять следующему правилу. Латунь – золотисто-желтый оттенок, бронза – красноватый.

Опыты с магнитами :: Это интересно!

Возьмите предметы, сделанные из разных материалов: кусок ткани, бумажку деревянную зубочистку, железную скрепку, камень, стеклянный шарик, алюминиевую крышку и т.п. Предложите детям подносить к ним по очереди магнит. Какой из этих материалов притянется к магниту?

Для детей обычно бывает большим открытием, что не все блестящие штучки сделаны из железа. Оказывается, что не все, они привыкли называть «железкой» (а это и алюминий, и никель, и другие металлы) магнит не притягивает.

Вывод: 

Магнит притягивает к себе только железо.

Задачка на сообразительность. 

Насыпьте в миску манку и закопайте в нее скрепки. Как можно быстро их собрать? В ответ дети могут предложить несколько вариантов: на ощупь, просеять или воспользоваться только что определенным нами свойством магнита притягивать все железное.

Опыт 2. Магниты действуют на расстоянии.

Нарисуйте на бумаге линию и положите на нее скрепку. Теперь потихоньку пододвигайте к этой линии магнит. На каком-то расстоянии от линии скрепка вдруг «скакнет» и прилипнет к магниту. Отметьте это расстояние. 

Проведите этот же опыт с другими магнитами. Можно увидеть, что одни из них сильные — примагничивают скрепку с более далекого расстояния, другие слабые — примагничивают скрепку с близкого расстояния. Причем, это расстояние напрямую не зависит от величины самого магнита, а только от его магнитных свойств. 

Вывод: 

Вокруг магнита есть что-то, чем он может действовать на предметы на расстоянии. Это что-то назвали «магнитным полем».

Задача на сообразительность. 

В миску налейте сантиметра на два воды. И бросьте в нее скрепку. Как, не замочив рук (или каких-нибудь других предметов), вытащить скрепку из воды? Дети, внимательно следившие за предыдущим опытом, сразу догадаются, что это можно сделать магнитом, используя его свойство действовать на расстоянии.

Опыт 3. Магнит имеет два полюса.

Если взять два любых кусочка магнита и поднести их друг к другу, то окажется, что они одним концом притягиваются, а другим — отталкиваются. Один конец называется южным или положительным полюсом магнита и помечается знаком «+». Другой конец — северный (отрицательный) полюс магнита, помечается знаком «-«. Магниты притягиваются друг к другу разноименными полюсами, а отталкиваются одноименными. 

Попросите ребенка взять два магнита и определить, складывает он их одинаковыми полюсами или разными?

Задача на сообразительность.

Посмотрите на эту игрушку: если фигурку ведьмочки подвигать к метле, то последняя начинает от ведьмочки убегать. На чем основан этот фокус? Зная о свойствах полюсов магнита, нетрудно догадаться,  что и в фигуре ведьмочки, и в метле спрятаны магниты, ориентированные друг к другу одноименными полюсами.

Опыт 4. Как увидеть магнитное поле?

В предыдущем опыте мы поняли, что вокруг магнита есть что-то, что мы назвали магнитным полем. Мы можем его почувствовать, но не можем видеть. Как же нам сделать его видимым? Очень просто! Надо насыпать на лист бумаги немного металлических опилок (они есть, например, в наборе «Юный химик»). Если поднести снизу бумаги магнит, то опилки «оживают». Они топорщатся, ощетиниваются, рисуют «морозные узоры». Если положить магнит полностью под пятно с опилками, можно заметить, что все опилки расположатся вокруг магнита по определенным линиям. Это и есть линии магнитного поля. Они идут их положительного полюса к отрицательному.

Вывод. 

Магнитное поле заставляет располагаться железные частички вдоль магнитных линий.

Опыт 5. Магнитные свойства можно передать обычному железу. 

Подвесьте к сильному магниту снизу скрепку. Если поднести к ней еще одну, то окажется, что верхняя скрепка примагничивает нижнюю! Попробуйте сделать целую цепочку из таких висящих друг на друге скрепок. 

Если магнит убрать, то все скрепки рассыпятся. Но попробуйте поднести любую из этих скрепок к другой — увидите, что скрепка сама стала магнитом! 

То же самое произойдет со всеми железными детальками (гвоздиками, гайками, иголками), если они некоторое время побудут в магнитном поле. Атомы внутри них выстроятся в ряд так же, как и атомы в магнитном железе, и они приобретут свое собственное магнитное поле. 

Но это поле очень недолговечное. Искусственное намагничивание легко уничтожить, если просто резко стукнуть предмет. Или нагреть его до температуры выше 60 градусов. Атомы внутри предмета от этого потеряют свою ориентацию, и железо снова станет обычным.

Вывод: 

Магнитное поле можно создать искусственно.

Опыт 6. Магнитное поле Земли.

Компас был изобретен в древнем Китае. Предложите детям воспроизвести это изобретение. Для этого понадобится иголка и миска с водой. 

Уберите от места проведения опыта магнит и другие источники магнитного поля (мобилки, компьютеры, динамики). Намагнитьте иголку магнитом. После этого смажьте ее растительным маслом и аккуратно положите на поверхность воды. Благодаря силе поверхностного натяжения иголка не утонет, а останется свободно плавать. И не просто плавать — она развернется в воде в каком-то определенном положении. Сколько бы раз вы не проводили опыт, она всегда будет так поворачиваться. Сличите показания иголки и магнитной стрелки компаса – они должны совпасть.

Вывод: 

Наша планета Земля — это огромный магнит, полюса которого находятся совсем рядом от географических полюсов планеты. Магнитное поле всех наших магнитов взаимодействует с ее магнитным полем. На этом основана работа компаса, магнитная стрелка которого выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля Земли, всегда показывая на север.

P.S. Этот пост был написан специально для проекта  «Сказки и опыты», который я проводила совместно с Марией Юнак.

Какие магниты сделаны из

[/ caption]

Магниты — незамеченные герои Нового времени. Однако большинство людей не понимают, из чего сделаны магниты и как они вообще работают. Проблема в том, что мы просто знаем, что магниты притягивают железо и никель. Однако магниты имеют очень интересное происхождение и могут рассматриваться как физическое проявление электромагнитной силы.

Все магниты изготовлены из группы металлов, называемых ферромагнитными металлами. Это такие металлы, как никель и железо.Каждый из этих металлов обладает особым свойством однородного намагничивания. Когда мы спрашиваем, как работает магнит, мы просто спрашиваем, как объект, который мы называем магнитом, проявляет свое магнитное поле. Ответ на самом деле довольно интересный.

В каждом материале есть несколько небольших магнитных полей, называемых доменами. В большинстве случаев эти домены независимы друг от друга и обращены в разные стороны. Однако сильное магнитное поле может расположить домены любого ферромагнитного металла так, чтобы они выровнялись, чтобы создать большее и более сильное магнитное поле.Так делают большинство магнитов.

Основное различие между магнитами заключается в том, являются они постоянными или временными. Временные магниты со временем теряют свое большее магнитное поле, поскольку домены возвращаются в исходное положение. Самый распространенный способ производства магнитов — нагревание их до температуры Кюри или выше. Температура Кюри — это температура, при которой ферромагнитные металлы приобретают магнитные свойства. Нагревание ферромагнитного материала до заданной температуры на некоторое время сделает его магнитным.Нагревание выше этой точки может сделать магнетизм постоянным. Ферромагнитные материалы также можно разделить на мягкие и твердые металлы. Мягкие металлы со временем теряют свое магнитное поле после намагничивания, в то время как твердые металлы могут стать постоянными магнитами.

Не все магниты созданы человеком. Некоторые магниты встречаются в природе, например, магнитный камень. Этот минерал использовался в древности для изготовления первых компасов. Однако у магнитов есть и другие применения. С открытием связи между магнетизмом и электричеством магниты теперь являются основной частью каждого электрического двигателя и турбины.Магниты также использовались для хранения компьютерных данных. Теперь существует тип накопителя, называемый твердотельным накопителем, который позволяет более эффективно сохранять данные на компьютерах.

Мы написали много статей о магнитах для Universe Today. Вот статья о магнитном поле Земли, а вот статья о стержневом магните.

Если вам нужна дополнительная информация о магнитах, ознакомьтесь с дискуссией НАСА о магнитах, а здесь — ссылка на статью о магнитных полях.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный магнетизму.Послушайте, Серия 42: Магнетизм повсюду.

Источники:
НАСА
Википедия

Как это:

Нравится Загрузка …

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Магнит — особенный металл. Когда магнит приближается к особому виду металла или других магнитов, а соприкасающиеся полюса (стороны) противоположны, он будет тянуть или притягивать другой металл или магнит ближе. Кроме того, если два полюса совпадают, два магнита будут отталкиваться или отталкивать друг от друга.Это называется магнетизм . Магниты могут превращать некоторые другие металлы в магниты, когда они трятся друг о друга.

Мягкие магниты (или непостоянные магниты часто используются в электромагнитах. Они увеличивают (часто в сотни или тысячи раз) магнитное поле провода, по которому проходит электрический ток и который намотан вокруг магнита. Поле также увеличивается с увеличением Текущий.

Постоянные магниты обладают ферромагнетизмом. Они встречаются в естественных условиях в некоторых породах, особенно в магнитных камнях, но в настоящее время их обычно производят.Магнетизм магнита уменьшается при нагревании и увеличивается при охлаждении. Он должен быть нагрет примерно до 1000 градусов Цельсия (1830 ° F). Одинаковые полюса (S-полюс и S-полюс / N-полюс и N-полюс) будут отталкиваться друг от друга, в то время как разные полюса (N-полюс и S-полюс) будут притягиваться друг к другу.

Магниты притягиваются только к особым металлам. Железо, кобальт и никель обладают магнитными свойствами. Металлы, содержащие железо, хорошо притягивают магниты. Сталь одна. Такие металлы, как латунь, медь, цинк и алюминий, не притягиваются к магнитам.Немагнитные материалы, такие как дерево и стекло, не притягиваются к магнитам, поскольку в них нет магнитных материалов.

Неодимовые, железо-борные магниты и магниты Alnico — это два вида постоянных магнитов.

Натуральные / постоянные магниты не являются искусственными. Это своего рода камень, называемый магнитным камнем или магнетитом.

Компас использует магнитное поле Земли и указывает на северный магнитный полюс. Северная сторона магнита притягивается к южной стороне другого магнита.Однако северная сторона компаса указывает на северный полюс, это может означать только то, что «северный полюс» на самом деле является магнитным югом, а «южный магнитный полюс» — действительно магнитным севером.

Первыми, кто открыл природные магнитные породы, были китайцы. Сначала китайцы использовали камни для гадания и фокусов. Позже из этих «магнитов» изобрели компас. ^[1]

Викискладе есть медиафайлы по теме Магниты .

1. ↑ Коул, Джоанн; Брюс Деген (2001). Волшебный школьный автобус, удивительный магнетизм . Соединенные Штаты Америки: Scholastic Inc., стр. 11. ISBN 0-439-31432-1 .

% PDF-1.6 % 167 0 объект > эндобдж 194 0 объект > поток application / pdf2013-04-16T05: 21: 04.091-04: 00application / pdf конечный поток эндобдж 32 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 46 0 объект [159 0 R] эндобдж 47 0 объект >] / P 62 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 48 0 объект >] / P 49 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 1 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 1 / Type / Page >> эндобдж 2 0 obj [23 0 R 24 0 R] эндобдж 3 0 obj > поток HWnF} WQfw0cO`wM%) R!) + NIˤ yВXuԩÇ_n ~ e [\ y, kj, kq ~ \ xy> [gl? $ 7 ‘! dzp \ b6 \ 5 챪./ 6 * quO] Kz, f ~% 0 | F`8 » w! k.º1 ~ \ h — @ & FO8DXW {TGh} 0bi «DЋΧ / Wsp ܩ} A | SCCHҍ1 / @ _ ֚ hDteL $ X / _) EH» yJaGFEoKQ̋ҢYM / йNȒҽA9zr * A (ۨ gUTVizWtB% * uFP XUi} + UʘBhS! H_yUjZ \ $ u7Q0SQYz8x [5_X ] (jZēU hY [ٯ $ TtQ $ b ڝ # `mYq ܨ v`YbiYAO» d

Молекула, нарушающая правила, может привести к неметаллическим магнитам — ScienceDaily

WEST LAFAYETTE, IND. — Ученые из Университета Пердью обнаружили необычный материал, из которого могут быть сделаны неметаллические магниты, которые могут быть легче, дешевле и проще в изготовлении, чем магниты из металла.

Группа исследователей, включая Пола Г. Вентхольда, проанализировала радикальную молекулу углеводорода, электроны которой ведут себя иначе, чем должны, в соответствии с хорошо известными принципами. Соединение — не единственная молекула, которая демонстрирует такое странное поведение в окружающем ее облаке электронов, но это первая обнаруженная молекула, не содержащая переходный металл.

«В этом отношении это уникальное исключение из правила поведения электронов, и оно может помочь химикам более ясно понять, где находятся другие исключения», — сказал Вентхольд, доцент химии в Школе наук Пердью.«Создание материалов с новыми свойствами зависит от понимания сил, действующих внутри их молекул, а понимание структуры этой исключительной молекулы может привести к новым инструментам для дизайна материалов».

Исследование, которое Вентхольд проводил с Анной Крыловой из Университета Южной Калифорнии и членами обеих исследовательских групп, опубликовано в сегодняшнем (2/2) выпуске Angewandte Chemie International Edition, крупного европейского химического журнала. Команда установила структуру соединения, используя передовые методы, включая масс-спектрометрию.

Радикальные молекулы, которые содержат неспаренные электроны и поэтому более реактивны, чем молекулы без них, получили известность в семье прежде всего потому, что так называемые «свободные радикалы» в кровотоке могут повредить здоровые клетки. Хотя исследованная группа Вентхольда молекула не обнаружена в организме и не имеет названия в семье — она ​​упоминается только по ее химическому описанию, 5-дегидро-1,3-хинодиметан — она ​​обладает свойством, которое вызовет удивление у любого человека. наблюдательный студент первого курса химии.Удивление проистекает из необычного способа организации трех неспаренных электронов вокруг ядер в атомах молекулы — расположение, которое изучают студенты, является практически фундаментальным.

«Это называется Правило Хунда», — объяснил Вентхольд. «Он говорит, что неспаренные электроны выстраиваются в одну линию, когда они располагаются вокруг молекулярного центра. Вы можете думать о них как о трехкольцевых связующих, лежащих на полках: вы хотите иметь возможность читать метки на всех их шипах. , поэтому вы положите каждую подшивку ровно так, чтобы корешок был направлен наружу.«

Парные электроны, объяснил он, будут напоминать две связки, уложенные друг на друга; если бы их шипы были обращены одинаково, верхняя поверхность верхней скоросшивателя не образовывала бы плоскую поверхность и имела бы тенденцию соскальзывать с нижней скоросшивателя. Ни один из неспаренных электронов радикала не ограничен этой необходимостью смотреть в противоположном направлении, поскольку все они имеют свои собственные «полки» или квантовые энергетические уровни.

«Тем не менее, один из трех неспаренных электронов в нашей молекуле обращен в противоположном направлении», — сказал Вентхольд.«Поскольку мы впервые видим, как это происходит в органическом трирадикале, это открывает несколько новых возможностей для дизайнеров материалов».

Крылов сказал, что в число возможных вариантов могут входить строительные блоки для молекулярных магнитов.

«Люди уже пытаются создавать магниты из материалов, отличных от металлов, таких как полимеры, образующие пластик», — сказала она. «Поскольку магнетизм связан с поведением неспаренных электронов, это соединение может быть использовано в качестве строительного блока для таких полимеров, что приведет к созданию неметаллических магнитов.Это могло бы расширить возможности материаловеда ».

Тайрон Митчелл из Национального научного фонда (NSF) сказал, что неметаллические магниты могут иметь значительные преимущества перед металлическими.

«Неметаллические магниты имели бы несколько мыслимых преимуществ», — сказал Митчелл, программный директор химического подразделения NSF. «Если мы сможем найти способы намагничивания углеводородов, например, они будут весить меньше металлических магнитов, что сделает их привлекательными для космической программы и других коммерческих приложений, в которых вес всегда является проблемой.А поскольку сырье было бы дешевле и проще в производстве, чем металлические материалы, такие магниты могли бы сэкономить деньги в долгосрочной перспективе ».

Вентхольд и Крылов предупредили, что такие возможности пока только предположения, и на данный момент главное значение находки — это фундаментальные знания, которые она дает.

«Нам еще многое предстоит узнать о таких молекулах, как эта», — сказал Вентхольд. «У нас есть длинный список шагов, которые последуют за этим, например, сравнение свойств этой молекулы с молекулой, у которой неспаренные электроны не обращены в разные стороны.Но уникальное свойство этого вещества будет представлять интерес само по себе, даже до того, как мы найдем для него какое-либо реальное применение. Одно дело открывать магниты — их проектировать намного сложнее и требует понимания того, что в первую очередь делает их магнитами ».

Это исследование частично спонсировалось Национальным научным фондом.

Чешские ученые построили неметаллический магнит из углерода

Чешские исследователи раскрыли магнитный потенциал графема, покрывая его неметаллическими элементами.Фото Янника К. Мейера / European Pressphoto Agency

6 марта (UPI) — Ученые из Чешской Республики создали намагниченный углерод путем обработки слоев графена неметаллическими элементами.

Их изобретение, подробно описанное в журнале Nature Communications, является первым неметаллическим магнитом, который сохраняет свои магнитные свойства при комнатной температуре. Исследователи говорят, что это открытие имеет широкий спектр потенциальных применений в области биомедицины и электроники.

«В течение нескольких лет мы подозревали, что путь к магнитному углероду может включать графен — единственный двумерный слой атомов углерода», — ведущий исследователь Радек Зборжил, директор Регионального центра передовых технологий и материалов Университета Палацкого. , Оломоуц, говорится в сообщении для печати.«Удивительно, но обработав его другими неметаллическими элементами, такими как фтор, водород и кислород, мы смогли создать новый источник магнитных моментов, которые взаимодействуют друг с другом даже при комнатной температуре. Это открытие рассматривается как огромный прогресс. в возможностях органических магнитов ».

Исследователи RCPTM также разработали теоретическую модель, чтобы объяснить, как их уникальная химическая обработка приводит к образованию намагниченного графена.

«В металлических системах магнитные явления являются результатом поведения электронов в атомной структуре металлов», — пояснил исследователь Михал Отепка.«В органических магнитах, которые мы разработали, магнитные свойства возникают из-за поведения неметаллических химических радикалов, переносящих свободные электроны».

Графен уже хорошо известен среди ученых-материаловедов благодаря своим уникальным электронным свойствам и проводимости. Добавьте к этому магнетизм, и исследователи говорят, что возможности для научного применения безграничны.

«Такие магнитные материалы на основе графена имеют потенциальное применение в областях спинтроники и электроники, а также в медицине для адресной доставки лекарств и разделения молекул с использованием внешних магнитных полей», — сказал ученый Иржи Тучек.

Исследователи из Оломоуца также недавно построили самый маленький в мире металлический магнит, а ученые RCPTM в настоящее время пытаются создать магнитные молекулы.

2.8 Магнитные и немагнитные материалы | Классификация веществ

2.8 Магнитные и немагнитные материалы (ESAAJ)

Мы рассмотрели несколько способов, которыми материя может быть сгруппирована, например, на металлы, полуметаллы и неметаллы; электрические проводники и изоляторы, а также теплопроводники и изоляторы.Один из способов, которым мы можем дальнейшая группа металлов, состоит в том, чтобы разделить их на те, которые магнитные и те, которые немагнитный.

Магнетизм

Магнетизм — это сила, которую определенные типы объектов, называемые «магнитными» объектами, могут оказывать на каждый из них. другие, не касаясь физически. Магнитный объект окружен магнитным «полем», которое становится слабее по мере того, как один уходит дальше от объекта.

Металл называется ферромагнитным , если он может быть намагничен (т.е. превращен в магнит). если ты держите магнит очень близко к металлическому объекту, может случиться так, что его собственное электрическое поле будет индуцировано, и объект становится магнитным. Некоторые металлы сохраняют свой магнетизм дольше, чем другие. Посмотрите на железо и сталь для пример. Железо довольно быстро теряет свой магнетизм, если его отвести от магнита. С другой стороны, сталь будет оставаться магнитным в течение более длительного времени.Сталь часто используется для изготовления постоянных магнитов, которые можно использовать для различных целей.

Магнит

Магниты используются для сортировки металлов на свалке, в компасах для определения направления, в магнитных полосах видеокассеты и карты банкоматов, на которых должна храниться информация, в компьютерах и телевизорах, а также в генераторах и электродвигатели.

Магнетизм

Чтобы проверить, является ли объект магнитным, поднесите к нему другой магнит.Если объект притягивается к магниту, значит, он тоже магнитный.

Найдите пять предметов в классе или дома и проверьте, магнитные они или нет. Затем заполните таблица ниже:

Объект	Магнитный или немагнитный

Свойства материалов

В группах \ (\ text {4} \) — \ (\ text {5} \) обсудите, как знание свойств материалов позволило:

• общество развития передовых компьютерных технологий

• домов будут обеспечены электричеством

• Общество ищет способы экономии энергии

• коренные народы готовят себе еду

Почему нержавеющая сталь не магнитная?

У многих из нас сразу возникает ассоциация, когда мы думаем о нержавеющей стали — на ум может прийти что угодно, от кухонной техники, медицинских инструментов, компонентов для технологий возобновляемых источников энергии и строительства.Если серьезно подумать, есть вероятность, что повсюду вы найдете что-то из нержавеющей стали.

Несмотря на то, что нержавеющая сталь известна своей устойчивостью к коррозии, прочностью и эстетичностью, одним из качеств, которые часто подвергаются сомнению, является ее магнетизм.

Почему нержавеющая сталь не магнитная?

Вы также можете спросить, нержавеющая сталь магнитная? По правде говоря, некоторые нержавеющие стали обладают магнитными свойствами, а другие — нет.Видите ли, нержавеющая сталь традиционно считается одним типом материала, но в металлургии нержавеющая сталь фактически составляет группу металлов с разным качеством и химическим составом. На самом деле, было бы полезно думать о нержавеющей стали как об общем термине, основанном на химическом составе стали.

Как сталь классифицируется как нержавеющая?

Стальные сплавы, содержащие минимум 10,5% хрома, относятся к категории нержавеющих.

Содержание хрома придает стали особые качества, в том числе исключительную коррозионную стойкость. Благодаря этому качеству нержавеющая сталь не подвержена ржавчине. Это также позволяет стали восстанавливать себя после царапин или повреждений — в отличие от стали с покрытием, которая часто царапается, причем эти царапины приводят к возможной коррозии стали.

Что делает что-то магнитным?

Но вернемся к магнетизму. В случае стали, является ли она магнитной или нет, зависит от микроструктуры стали.Основные нержавеющие стали имеют так называемую «ферритную» структуру, которая позволяет им быть магнитными. Помните содержание хрома? Добавление хрома приводит к ферритной структуре. Это, а также добавление углерода, упрочняет сталь и квалифицирует ее как мартенситную сталь. Ножи из нержавеющей стали обычно мартенситные.

Мартенситная сталь

отличается от наиболее распространенных нержавеющих сталей, которые называются аустенитными. В аустенитной стали более высокое процентное содержание хрома, также присутствует никель.Что касается магнетизма, то немагнитную сталь делает добавка никеля.

Нержавеющая сталь магнитная или нет?

Как я уже говорил выше, это не однозначный ответ. Некоторые нержавеющие стали являются магнитными, а другие — нет. Определяющий фактор магнетизма сводится к микроструктуре стали. Мартенситные нержавеющие стали (которые имеют ферритную микроструктуру) являются магнитными. Аустенитные нержавеющие стали содержат никель и немагнитны.

Стоит отметить, что в процессе обработки проницаемость аустенитных сталей может изменяться.От Британской ассоциации нержавеющей стали:

Например, холодная обработка и сварка могут увеличить количество мартенсита и феррита, соответственно, в стали. Знакомый пример — мойка из нержавеющей стали, в которой плоское крыло для сушки имеет слабый магнитный отклик, тогда как прессованная чаша имеет более высокий отклик из-за образования мартенсита, особенно в углах.

На практике аустенитные нержавеющие стали используются для «немагнитных» применений, например, для магнитно-резонансной томографии (МРТ).

No related posts.