Er segulmagnaðir úr áli?

1. INNGANGUR

Stutta svarið er: Ál er ekki segulmagnaðir í hversdagslegum skilningi. Það hegðar sér ekki eins og járn, stál, Nikkel, eða kóbalt, sem getur laðast mjög að seglum.

Samt, allt vísindalegt svar er blæbrigðaríkara. Ál hefur veikt segulsvið, og við ákveðnar aðstæður getur það haft samskipti við segulsvið á þann hátt sem kemur fólki á óvart.

Þessi aðgreining skiptir máli vegna þess að orðið segulmagnaðir er notað lauslega í daglegu lífi. Í eðlisfræði og efnisfræði, segulmagn er ekki eitt fyrirbæri heldur fjölskylda hegðunar.

Ál tilheyrir einum af veikari flokkunum, ekki sterk segulmagnaðir flokkur sem flestir hafa í huga.

2. Hvað „segulmagn“ þýðir í raun

Þegar fólk spyr hvort efni sé segulmagnað, þeir þýða venjulega eitt af þremur hlutum:

• Festist það við segul?
• Getur það laðast mjög að segulsviði?
• Getur það sjálft orðið varanleg segull?

Ál gerir það ekki gera eitthvað af þessum hlutum á þann hátt sem járnsegulmálmar gera.

Frá vísindalegu sjónarhorni, efni eru almennt flokkuð sem:

• Ferromagnetic: laðast mjög að seglum og geta haldið segulmagni, eins og járn og stál.
• Paramagnetic: laðast veikt að segulsviðum.
• Diamagnetic: hrinda veikum frá sér af segulsviðum.

Ál er parasegulmagnaðir, sem þýðir að það laðast aðeins veikt að segulsviði. Þau áhrif eru svo lítil að, í venjulegri notkun, ál er meðhöndlað sem segulmagnað.

3. Innri segulhegðun áls

Ál er ekki ferromagnetic. Það hefur ekki innri lénsuppbyggingu sem leyfir járn, Nikkel, eða kóbalt til að verða mjög segulmagnað eða til að halda segulmagni eftir að ytra sviðið er fjarlægt. Í þeim hversdagslega skilningi, ál er ekki „segulmálmur“.

Frá eðlisfræðilegu sjónarmiði, Samt, ál er parasegulmagnaðir. Þetta þýðir að það er mjög veikt, jákvæð svörun við beitt segulsviði.

Áhrifin koma frá hegðun rafeinda þess: þegar það verður fyrir segulsviði, ál þróar örlítið framkallaða uppröðun sem styrkir svæðið örlítið. Þessi viðbrögð eru raunveruleg og mælanleg, en það er mjög lítið.

Ál hefur einnig mikilvægan rafseguleiginleika sem veldur oft ruglingi.

Vegna þess að það er góður rafleiðari, flytja ál í gegnum breytilegt segulsvið, eða færa segulsvið miðað við ál, getur myndað hvirfilstraumar í málminu.

Þessir straumar búa til sitt eigið andstæða segulsvið, sem getur framkallað merkjanlega krafta eins og hemlun eða tog.

Þetta er ekki það sama og að dragast með segulmagnaðir í ferromagnetic skilningi; það er örvunaráhrif af völdum leiðni.

Svo, vísindalega séð, áli er best lýst sem veikt parasegulmagnaðir, rafleiðandi, og ekki járnsegulmagnaðir.

4. Af hverju er ál oft talið „ekki segulmagnað“?

Ál er oft kallað ekki segulmagnaðir vegna þess, í venjulegri verklegri notkun, það hegðar sér ekki eins og segulmagnaðir efni.

Ísskápssegul mun ekki festast við hann, það verður ekki varanlega segulmagnað, og það sýnir ekki sterka aðdráttarafl sem tengist stáli eða járni.

Þessi einfaldaða lýsing er gagnleg vegna þess að innra segulsvörun áls er svo veik að hún skiptir yfirleitt ekki máli í daglegu lífi.

Fyrir flestar verkfræði, Neytandi, og heimilisumsóknir, munurinn á „veikt parasegulmagnaðir“ og „ekki segulmagnaðir“ hefur engar raunhæfar afleiðingar.

Hugtakið er líka mikið notað vegna þess að áhrifin sem fólk tekur eftir með áli eru venjulega af völdum hvirfilstraumar, ekki með segulmagni í hefðbundnum skilningi.

Þegar ál hefur samskipti við segul á hreyfingu eða breytilegt segulsvið, kraftarnir sem myndast koma frá rafsegulörvun frekar en frá varanlegu segulkrafti.

Þess vegna getur ál virst „standast“ hreyfingu í segulmagnaðir sýnikennslu á meðan það er samt ekki segulmagnað á kunnuglegan ferromagnetic hátt.

Í stuttu máli, ál er talið ekki segulmagnað vegna þess að það er það laðast ekki mikið að seglum, getur ekki haldið segulmagni, Og hegðar sér sem segulhlutlaus málmur í flestum raunverulegum aðstæðum.

Nákvæmari vísindalýsingin er sú að svo er veikt parasegulmagnaðir.

5. Eðlisfræðin á bak við ál og segulmagn

Segulhegðun áls kemur frá rafeindastillingu þess og atómbyggingu.

Paramagnetism í áli

Paramagnetic efni hafa óparaðar rafeindir sem búa til örsmá segulmagnaðir augnablik.

Þegar ytra segulsvið er beitt, þessi augnablik samræmast aðeins vellinum. Í áli, þessi jöfnun er mjög veik og hverfur þegar völlurinn er fjarlægður.

Engin varanleg segulvæðing

Ólíkt ferromagnetic efni, ál hefur ekki sterk innri segulsvið sem læsast í röðun. Þess vegna getur það ekki orðið varanleg segull.

Hvirfilstraumar á sviðum á hreyfingu

Hér verður ál sérstaklega áhugavert. Jafnvel þó að það sé ekki mjög segulmagnað, það er rafleiðandi.

Þegar ál fer í gegnum segulsvið, eða þegar segulsviðið í kringum það breytist, hvirfilstraumar eru framkölluð í málminum.

Þessir straumar búa til sitt eigið andstæða segulsvið. Fyrir vikið, áldós:

• hægja á hreyfanlegum seglum,
• skapa áberandi viðnám í rafsegulkerfum,
• bregðast mjög við í segulhemlunaruppsetningum.

Þetta er ekki það sama og að vera ferromagnetic. Það er rafsegulsviðsáhrif, ekki varanleg segulmagnaðir eiginleikar.

6. Blöndun og vinnsla: Verða álblöndur segulmagnaðir?

Almennt, álblöndur verða ekki segulmagnaðir í járnsegulfræðilegum skilningi einfaldlega vegna þess að þau eru blönduð eða unnin.

Ástæðan er grundvallaratriði: ál sjálft er ekki ferromagnetic málmur, og algengar álblöndur sem notaðar eru í álmálmvinnslu skapa venjulega ekki þá tegund af lotukerfinu sem þarf fyrir sterka, varanleg segulmagn.

Hvers vegna málmblöndur gerir ál venjulega ekki segulmagnað

Álblöndur eru almennt styrktar með þáttum eins og:

• magnesíum
• Kísil
• kopar
• sink
• Mangan
• Litíum

Þessar viðbætur eru valdar til að bæta styrk, tæringarþol, steypuhæfni, eða hitameðhöndlunarsvörun. Þeir eru ekki ætlað að búa til ferromagnetism.

Örbyggingar sem myndast í álblöndu styðja almennt úrkomuherðingu, styrking á föstu lausnum, eða kornhreinsun, ekki segullénshegðun.

Það þýðir að málmblendin gæti orðið sterkari, Erfiðara, eða meira hitameðhöndlaðar, en það öðlast samt ekki innri segulsviðsbygginguna sem þarf fyrir sanna ferromagnetism.

Þegar álblöndu kann að virðast örlítið segulmagnuð

Það eru nokkrar ástæður fyrir því að álblendi gæti virst hafa samskipti við segul meira en hreint ál:

Spormengun

Við framleiðslu eða vinnslu, álhluti getur tekið upp örlítið magn af járn- eða stálrusli.

Þessi mengun getur látið hlutinn virðast veikt segulmagnaðir, þó svo að álið sjálft sé það ekki.

Magnetic intermetallic agnir

Sumar málmblöndur innihalda lítil millimálmsambönd sem geta haft veikt segulsvið. Þetta er venjulega minniháttar og gerir magn álfelgur ekki segulmagnaðir í hagnýtum skilningi.

Hvirfilstraumsáhrif

Segull á hreyfingu nálægt áli getur valdið sterkum sýnilegum áhrifum vegna þess að leiðandi málmblöndur myndar hvirfilstrauma.

Þetta er oft rangt fyrir segulmagni, en það er í raun rafsegulörvunarfyrirbæri.

Breytir vinnsla segulmagni?

Vinnsla getur breytt styrkur, hörku, og rafleiðni úr álblöndu, en það umbreytir venjulega ekki málmblöndunni í segulmagnað efni.

Til dæmis:

• Hitameðferð getur breytt uppbyggingu botnfalls og vélrænni eiginleika.
• Kalt að vinna getur breytt kornbyggingu og styrkleika.
• Casting vs. smíðavinnsla getur haft áhrif á dreifingu óhreininda og einsleitni örbyggingar.

Þessar breytingar geta lítillega haft áhrif á hvernig efnið bregst við segulsviði, en þeir búa ekki til sanna ferromagnetism.

Hagnýt niðurstaða

Frá verkfræðilegu sjónarmiði, álblöndur eru enn álitnar efni sem ekki eru segulmagnaðir.

Blöndun og vinnsla getur leitt til örsmáa breytileika í segulsvörun, en þeir láta ál ekki hegða sér eins og segulmagnaður málmur í venjulegum skilningi.

Þannig að rétta niðurstaðan er:

Álblöndur verða ekki segulmagnaðir bara vegna þess að þær eru blandaðar eða unnar; í mesta lagi, þeir geta sýnt mjög veikburða, tilfallandi segulmagnaðir áhrif.

7. Algengar ranghugmyndir og hagnýt sýnikennsla

Misskilningur 1: „Ef segull festist ekki, efnið er alls ekki segulmagnað.“

Ekki alveg. Ál festist ekki við segul, en það hefur samt veikt segulsvörun og getur haft samskipti við breytt segulsvið.

Misskilningur 2: „Ef ál getur haft áhrif á seglum, það verður að vera segulmagnað."

Aftur, ekki beint. Áhrifin eru venjulega vegna leiðni og framkallaðra strauma, ekki innri ferromagnetism.

Misskilningur 3: "Allir málmar eru segulmagnaðir."

Ósatt. Margir málmar eru ekki mjög segulmagnaðir. Sumir eru parasegulmagnaðir, sumir diamagnetic, og aðeins minni hópur er ferromagnetic.

Einföld tilraun

Ef þú sleppir sterkum segli í gegnum álrör, það fellur mun hægar en það myndi í gegnum loftið.

Það er vegna þess að segullinn sem hreyfist framkallar hvirfilstrauma í álið, og þeir straumar eru á móti tillögunni.

Þetta er klassísk sýning á rafsegulvirkjun, ekki venjuleg segulmagn.

8. Ál í raunverulegum forritum

Veik segulhegðun áls er mikilvæg í mörgum hagnýtum aðstæðum.

Flug og samgöngur

Ál er mikið notað í flugvélum, bifreiðar, lestir, og reiðhjól vegna þess að það er létt og veldur ekki sömu segultruflunum og járnsegulmálmar.

Raftæki og nákvæmnistæki

Vegna þess að ál er ekki sterk segulmagnaðir, það er gagnlegt í girðingum, hús, Hitaskipti, og burðarvirki fyrir viðkvæm tæki.

MRI og læknisfræðilegt umhverfi

Efni sem ekki eru járn segulmagnaðir eru oft ákjósanleg nálægt segulómun. Ál hentar oft því það hegðar sér ekki eins og stál eða járn.

Í slíku umhverfi, Samt, maður verður samt að huga að leiðni, hvirfilstraumar, og sérstakar öryggiskröfur.

Segulhemla- og innrennsliskerfi

Ál er notað í kerfi sem nýta hringstrauma, eins og ákveðnar bremsur og rafseguldempunartæki.

Leiðni þess gerir það gagnlegt í þessum forritum jafnvel þó að það sé ekki segulmagnaður málmur í venjulegum skilningi.

9. Hvernig ál er frábrugðið járnsegulmálmum

Ál er frábrugðið járnsegulmálmum, ekki aðeins hvað segulmagn varðar, en í grundvallarkerfi þar sem það bregst við segulsviðum.

Þessi aðgreining er mikilvæg. Ál er parasegulmagnaðir, sem þýðir að það sýnir aðeins mjög veikt aðdráttarafl að ytra segulsviði.

Ferromagnetic málmar eins og járn, Kóbalt, Nikkel, og mörg stál sýna miklu sterkari segulsviðbrögð vegna þess að atóm segulmagnaðir augnablik þeirra geta sameinast í stöðugum segulsviðum.

Kjarnamunur

10. Niðurstaða

Ál er ekki segulmagnaðir eins og flestir meina það. Það laðast ekki mikið að seglum, getur ekki orðið varanleg segull, og er almennt meðhöndlað sem segulmagnaðir í daglegri notkun.

Vísindalega séð, Samt, ál er parasegulmagnaðir, sem þýðir að það hefur mjög veikt segulsvið. Það getur líka haft samskipti við segulsvið í gegnum hringstrauma vegna þess að það er rafleiðandi.

Þannig að nákvæmasta svarið er þetta:

Ál er ekki ferromagnetic, en það er veikt parasegulrænt og getur tekið þátt í rafseguláhrifum.

Þess vegna er efnið talið segulmagnað í reynd, en gegnir samt mikilvægu hlutverki í segul- og rafsegulsviðum.

 

Algengar spurningar

Festist segull við ál?

Nei. Venjulegur segull festist ekki við ál eins og hann gerir við járn eða stál.

Er ál algjörlega segulmagnað?

Ekki alveg. Það hefur mjög veikt parasegulsvið og getur haft samskipti við breytt segulsvið.

Hvers vegna fellur segull hægt í gegnum ál?

Vegna þess að segullinn sem hreyfist framkallar hvirfilstrauma í álið, sem skapa andstæðan segulkraft.

Er ál öruggt fyrir segulómunarherbergi?

Það er oft ásættanlegt vegna þess að það er ekki járnsegulmagn, en hæfi fer eftir sértækri hönnun og MRI umhverfi.

Er anodized ál segulmagnaðir?

Nei. Anodizing breytir yfirborðsoxíðlaginu, ekki grundvallar segulmagnaðir eiginleikar málmsins.