Er sink segulmagnaðir? | Hreint sink, Sinkblöndur & Sinkhúðað stál

Er sink segulmagnaðir? Stutta svarið er nei — ekki í hefðbundnum skilningi.

Hreint sink er almennt flokkað sem diamagnetic málmur, sem þýðir að það sýnir ekki varanlega segulmagn og er veikt hrinda frá sér af ytra beitt segulsviði.

Samt, spurningin verður áhugaverðari þegar sink er skoðað í hagnýtri verkfræði.

Sink er oft notað í galvaniserun, deyja steypu, sink málmblöndur, rafhlöður, húðun, og rafmagnsíhlutum, þar sem segulhegðun þess getur orðið fyrir áhrifum af samsetningu álfelgurs, óhreinindi, hitastig, Smásjá, og tilvist annarra málma.

Að skilja segulmagnaðir eiginleikar sinks er því gagnlegt ekki aðeins fyrir grunn efnisfræði heldur einnig fyrir málmagreiningu, Endurvinnsla, Framleiðsla, segulmagnaðir aðskilnaður, húðunarskoðun, og íhlutahönnun.

1. Er sink segulmagnaðir?

Hreint sink er ekki segulmagnaðir í hefðbundnum skilningi. Við stofuhita, sink er a diamagnetic málmur frekar en ferromagnetic efni.

Diamagnetism er mjög veikt form segulhegðunar. Þegar ytra segulsvið er beitt, rafeindirnar í sinki bregðast við á þann hátt sem framleiðir mjög lítið segulmagnaðir augnablik sem er á móti beitt sviði.

Við venjulegar aðstæður, þessi áhrif eru allt of veik til að sink dragi sýnilega að sér segul á heimilinu.

Þess vegna, þegar fólk spyr hvort sink sé segulmagnað, verkfræðilega svarið er:

Hreint sink sýnir ekki gagnlega ferromagnetic aðdráttarafl við venjulegar aðstæður.

Samt, þetta gerir það ekki þýðir að sérhver vara sem er unnin úr sinki verður endilega ekki segulmagnuð.

2. Segulfræðilegir eiginleikar hreins sinks

Hreint sink er Diamagnetic, sem þýðir að það bregst við ytra segulsviði með mjög veiku segulmagni sem beint er öfugt við beitt sviði.

Þó þessi hegðun sé vísindalega mælanleg, það er allt of veikt til að framleiða hið kunnuglega aðdráttarafl sem tengist járni, Nikkel, eða kóbalt.

Hvers vegna hreint sink er diamagnetic

Segulhegðun sinks er nátengd rafeindabyggingu þess. Hlutlaust sink atóm hefur rafeindastillingu:

[Ar] 3d¹⁰ 4s²

Bæði 3d og 4s rafeindaskeljar eru að fullu uppteknar, þannig að sink hefur engar óparaðar rafeindir í grunnástandi sínu.

Þegar ytra segulsvið er beitt, hreyfing þessara pöruðu rafeinda er lítillega breytt.

Þetta framkallar mjög lítið segulmagnaðir augnablik sem er á móti beitt segulsviði, framleiðir hið einkennandi diamagnetic svar.

Diamagnetism er í raun að einhverju leyti til staðar í nánast öllum efnum.

Samt, efni sem innihalda óparaðar rafeindir geta haft mun sterkari parasegul- eða ferromagnetic áhrif sem ráða yfir segulmagnaðir hegðun þeirra.

Vegna þess að hreint sink hefur engar óparaðar rafeindir sem geta framkallað svo sterkari áhrif, diamagnetism þess er enn ríkjandi segulmagnaðir eiginleikar.

Magnsegulnæmni

Segulnæmi (h) mælir hversu sterkt efni segulmagnast sem svar við beitt sviði.

Fyrir diamagnetic efni, næmi er lítil neikvæð tala, endurspeglar fráhrindandi hegðun.

• Við stofuhita, massa segulmagnaðir næmi hárhreins fasts sinks er um það bil −0,19 × 10⁻⁶ cm³/g.
• Til samanburðar, Hreint járn hefur hámarks virkt næmi sem er um það bil milljón sinnum sterkara.

Þessi mikli veikleiki þýðir að fráhrindandi krafturinn á stykki af hreinu sinki er allt of lítill til að finna eða sjá með venjulegum seglum.

Undir öflugum N52 neodymium segli, þunn sviflausn sinkþynna gæti sýnt varla merkjanlega fráhrindingu; fyrir magn sinkhluta, engin sjáanleg áhrif eiga sér stað yfirleitt.

3. Eru sink málmblöndur segulmagnaðir?

Algengast sink málmblöndur eru ekki járnsegulmagnaðir og sýna því ekki mikla aðdráttarafl að hefðbundnum varanlegum segul.

Samt, segulmagnaðir hegðun ætti að vera metin út frá raunveruleg álsamsetning og smíði íhluta

Sink málmblöndur í viðskiptum eru almennt málmblöndur með áli, kopar, magnesíum, og aðrir þættir til að bæta styrk, steypuhæfni, sveigjanleika, klæðast viðnám, eða víddarstöðugleiki.

Þessar málmblöndur umbreyta almennt ekki hefðbundnum sinkblöndur í mjög járnsegulfræðileg efni.

4. Festist sink við segul?

Í öllum hagnýtum hversdagslegum tilgangi, nei — hreint sink festist ekki við segul.

Hefðbundinn ferrít ísskápssegul beitir engan mælanlegan aðdráttarafl eða fráhrindandi kraft á fast stykki af hreinu sinki.

Jafnvel með sterkum neodymium seglum, fráhrindingarkrafturinn er svo veikur að hann getur ekki lyft eða hreyft magn sinkhluta gegn þyngdaraflinu.

Áhrifin eru aðeins sjáanleg í vandlega stilltum rannsóknarstofuuppsetningum með léttum upphengdum sýnum og seglum með miklum sviðsstyrk.

Tvö mikilvæg jaðartilvik falla undir þessa niðurstöðu:

1. Þunn sinkfilma með ofursterkum seglum: Mjög þunn sinkþynna sem hengt er upp í fínan þráð getur sýnt mjög lítilsháttar sveigju frá öflugum neodymium segli, sem sýnir fráhrindingu frá segulmagni.
   Þetta er sýnikennsluáhrif á rannsóknarstofu, ekki fyrirbæri sem kemur upp við venjulega notkun.
2. Óhreint eða blandað sink: Lágleitt sink með verulegum járnóhreinindum getur sýnt veikt aðdráttarafl. Þetta er eiginleiki óhreininda, ekki sinkið sjálft.

Í hvaða venjulegu heimilis- eða iðnaðarsamhengi sem er, það er rétt að fullyrða að sink festist ekki við segla.

5. Hefur hitastig áhrif á segulmagn sinks?

Já, en ekki eins og margir búast við.

Hitastig hefur áhrif á segulnæmni efna, og segulsvörun sinks getur verið mismunandi eftir hitastigi.

Samt, við venjuleg iðnaðar- og neytendaaðstæður, þessar breytingar eru allt of lítið til að hreint sink hegðar sér skyndilega eins og mjög segulmagnaður málmur.

Bræðslumark sinks er um það bil 419.5° C., þannig að við nægilega hátt hitastig getur efnið tekið miklum líkamlegum breytingum, þar á meðal bráðnun.

En þetta ætti ekki að rugla saman við umskipti úr venjulegu þversegulmagnuðu sinki í mjög járnsegulfræðilegt efni.

Mikilvægur greinarmunur

Fyrir ferromagnetic málma eins og járn, hitastig getur haft mikil áhrif á segulröðun. Yfir Curie hitastigi, járnsegulefni missir langdræga járnsegulröð sína.

Sink gerir það ekki gangast undir sömu tegund af ferromagnetic-til-paramagnetic umskiptum vegna þess að það er ekki ferromagnetic við venjulegar aðstæður.

Þess vegna:

Upphitun sinks breytir mörgum líkamlegum eiginleikum þess, en venjulegar hitabreytingar breyta hreinu sinki ekki í hefðbundinn segulmálm.

6. Af hverju sinkvörur virðast oft segulmagnaðir

Augljós mótsögn milli sinks í eðli sínu diamagnetic eðli og segulhegðun sumra vara sem innihalda sink stafar venjulega af því að verslunaríhlutir eru sjaldan gerðir úr hreinu sinki einu sér..

Húðun, undirlag, álsamsetning, innbyggður vélbúnaður, og mengun getur öll haft áhrif á niðurstöðu einfalds segulprófs.

Í reynd, fjórar aðstæður skýra flest tilvik þar sem vara sem er auðkennd sem „sink“ virðist vera segulmagnuð.

Galvaniseruðu stál: Algengasta uppspretta ruglings

Galvaniseruðu stál samanstendur af undirlagi úr stáli sem er þakið hlífðar sinkhúð. Sinklagið sjálft er ekki járnsegulmagnið, en stálið undir því er mjög járnsegulmagnað.

Fyrir vikið, segull getur auðveldlega fest sig við galvaniseruðu nagla, blak, festingu, pípa, eða byggingarhluta. Segulaðdráttarefnið kemur fyrst og fremst frá stál undirlag, ekki úr sinkhúðinni.

Sinkhúðin er almennt mun þynnri en stál undirlagið - oft á stærð við tugi míkrómetra, fer eftir galvaniserunarferlinu og forskriftinni.

Svo þunnt járnsegullag kemur ekki í veg fyrir að segulsviðið nái undirliggjandi stál.

Þess vegna, segulmagnaðir galvaniseruðu hluti ætti ekki að túlka sem sönnun þess að sink sjálft sé segulmagnað.

Sinkhúðuð ferromagnetic undirlag

Sama regla gildir um rafhúðaðir sinkhlutar.

Sinkhúðun er almennt beitt á stál- og járnhluta til að bæta tæringarþol og veita verndandi yfirborð.

Sinkhúðin breytir ekki í grundvallaratriðum segulmagnaðir eiginleikar undirliggjandi undirlags.

Til dæmis:

Stálfesting → sinkhúðun → segulsvörun

Ytra yfirborðið kann að líta út og líða eins og sink, en segullinn hefur samskipti fyrst og fremst við járnsegulstálkjarna.

Þetta er sérstaklega mikilvægt þegar hægt er að bera kennsl á festingar, Vélbúnaður, sviga, og bílaíhlutir sem byggja eingöngu á útliti og segulprófi.

Ferromagnetic óhreinindi og efni mengun

Sink með miklum hreinleika er diamagnetic, en verslunarefni geta innihaldið lítið magn af öðrum frumefnum eða vinnsluleifum.

Járnberandi mengun er sérstaklega viðeigandi vegna þess að járn og margir fasar sem innihalda járn eru mjög segulmagnaðir.

Ferromagnetic agnir sem koma inn við bráðnun, vinnsla, Mala, meðhöndlun, eða geymsla getur skapað staðbundið segulaðdráttarafl.

Samt, umfang þessara áhrifa fer mjög eftir einbeiting, formi, dreifingu, og segulmagnaðir eiginleikar óhreininda.

Það væri því villandi að ætla að snefilefnisefni geri sjálfkrafa sinkblendi segulmagnaðir.

Fyrir rétt framleitt hefðbundið sinkblendi, Áberandi magn segulsvörun ætti almennt að hvetja til rannsóknar á efnissamsetningunni, undirlag, innskot, eða mengun frekar en að vera rakin til sinksins sjálfs.

Stálinnlegg og samsett sinkbygging

Margar sinksteyptar vörur eru það í raun fjölefnasamsetningar.

Sinkhús, til dæmis, getur fellt inn:

• Stál snittari
• Stálpinnar og skaft
• Ferromagnetic festingar
• Uppsprettur
• Styrkjandi þættir
• Aðrir innbyggðir málmíhlutir

Segull getur því laðað að sér tiltekið svæði vörunnar jafnvel þó að aðal sinksteypan haldist ekki járnsegul..

Þetta getur verið sérstaklega villandi þegar stálhlutinn er algjörlega lokaður inni í sinksteypu og ekki er hægt að bera kennsl á hann sjónrænt.

7. Sink vs. Aðrir almennir málmar: Segulsamanburður

Gagnleg leið til að skilja sink er að bera það saman við kunnuglega málma.

8. Hvernig á að prófa hvort sinkhluti sé segulmagnaður

Einfalt segulpróf getur veitt gagnlegar bráðabirgðaupplýsingar, en það ætti ekki að meðhöndla það sem endanlega efnisgreiningaraðferð.

Grunn segulpróf

1. Notaðu þekktan varanlegan segul.
2. Hreinsaðu yfirborð íhlutans.
3. Prófaðu nokkur mismunandi svæði.
4. Athugaðu hvort segullinn dregist mjög að, veikt aðlaðandi, eða óbreytt.
5. Ef aðeins eitt svæði dregur segullinn, skoðaðu það svæði með tilliti til stálinnleggs eða annarra járnsegulhluta.

Að túlka niðurstöðuna

Til að sannprófa efni í framleiðslu, Áreiðanlegri aðferðir fela í sér greiningu á efnasamsetningu, Xrf, sjóngeislunarlitrófsgreiningu, málmfræði, þéttleikamælingu, eða segulmagnaðir prófun á rannsóknarstofu, eftir því hvaða vissu er krafist.

9. Hvers vegna ósegulræn hegðun sinks skiptir máli í verkfræði

Veik diamagnetic hegðun sinks er meira en grundvallarefnisleg eiginleiki.

Það er ekki járnsegulfræðilegt eðli, ásamt tæringarþol þess, steypuhæfni, og tiltölulega lágt bræðsluhitastig, veitir hagnýta kosti í framleiðslu, skoðun, Rafeindatækni, steinefnavinnsla, og endurvinnslu.

Mikilvægt, verkfræðiforrit treysta almennt á sinkveru í raun ekki segulmagnaðir við venjulegar rekstraraðstæður, frekar en á afar veika þversegulkraftinn sjálfan.

Segulmælingar á sinkhúðun

Eitt skýrasta verkfræðiforritið er mæling á sinkhúðunarþykkt á stáli.

Segulhúðunarþykktarmælar nota sterka segulsvörun járnsegulstálundirlagsins og ekki járnsegulfræðilegan eiginleika sinkhúðarinnar.

Tækið mælir segulsamspilið milli rannsakans og stálsins í gegnum sinklagið og breytir mældu svörun í lagþykkt.

Þetta gerir segulmælingu hröð, óeyðandi aðferð til að skoða galvaniseruðu eða sinkhúðuðu stáli.

Í einfölduðu máli:

Ferromagnetic stál undirlag + non-ferromagnetic sink húðun = mælanlegur segulmagnaðir aðskilnaður milli rannsaka og undirlag.

Aðferðin er sérstaklega dýrmæt fyrir gæðaeftirlit því hægt er að framkvæma mælingar án þess að skera, skemmandi, eða fjarlægja hlífðarhúðina.

Minni segultruflanir í búnaði

Sink málmblöndur geta einnig verið gagnlegar þar sem óhófleg segulverkun er óæskileg.

Fyrir íhluti eins og skynjarahús, hólf fyrir hljóðfæri, rafeindabúnað, og nákvæmar vélrænar samsetningar,

burðarefni sem ekki er járnsegulmagn er ólíklegra til að hafa sterka segulmagnaðir aðdráttarafl eða verða verulega segulmagnaðir við notkun.

Þetta getur hjálpað til við að draga úr óæskilegum samskiptum við:

• Segulnemar
• Stöðugreiningarkerfi
• Rafeindatæki
• Nákvæmni mælitæki
• Rafsegulkerfi

Samt, raunverulegt hæfi sinkblendi verður að meta í samræmi við umsóknina.

Samsetning álfelgur, járnmengun, stál innlegg, og aðliggjandi járnsegulþættir geta haft mun meiri áhrif en innri diamagnetism sinks.

Steinefnavinnsla og sinkbót

Eiginleiki sinks sem ekki er járnsegul hefur einnig þýðingu í steinefnavinnsla.

Á meðan á nýtingu sinkberandi málmgrýti stendur, segulmagnaðir aðskilnaður er hægt að nota til að fjarlægja sterk segulmagnaðir járnberandi steinefni eða önnur járnsegulmengun úr steinefnastraumum.

Munurinn á segulsvörun milli fasa sem innihalda járn og efni sem innihalda sink getur því stuðlað að aðskilnaðaraðferðum.

Nákvæm virkni fer eftir steinefnafræði málmgrýtisins, vegna þess að sink kemur fyrir í mismunandi efnafræðilegu og steinefnafræðilegu formi og getur tengst járnberandi steinefnum í nánum tengslum.

Flokkun úr járni og ekki járni

Segulaðskilnaður er mikið notaður í málmendurvinnslu vegna þess að það veitir skjóta aðferð til að greina á milli járnmálmar úr efnum sem ekki eru úr járni.

Stál og járn laðast mjög að segulskiljum, en sink, Ál, kopar, og margar málmblöndur þeirra eru það ekki.

Sinkhlutir geta því farið í gegnum eða verið aðskildir frá járnrusli með því að nota viðeigandi hönnuð flokkunarkerfi.

Þessi regla er sérstaklega gagnleg fyrir:

• Sink steypu rusl
• Endurheimt galvaniseruðu málms
• Endurvinnsla bíla
• Byggingar- og niðurrifsúrgangur
• Brot úr blönduðum málmframleiðslu

10. Algengar ranghugmyndir skýrðar

Misskilningur 1: „Ef segull festist við galvaniserðan málm, sink er segulmagnaðir."

Þetta er rangt. Segulaðdráttarefnið kemur frá stálundirlaginu undir sinkhúðinni.

Sinklagið sjálft er diamagnetic og stuðlar ekki að aðdráttarafl. Sjálfstætt stykki af hreinu sinki af sömu þykkt myndi ekki sýna neitt aðdráttarafl.

Misskilningur 2: "Ekki segulmagnaðir þýðir að það er engin segulfræðileg samskipti yfirleitt."

Diamagnetism er raunveruleg líkamleg samskipti - hún er bara mjög veik.

Með nægilega sterkum seglum eða viðkvæmum rannsóknarstofubúnaði, fráhrindandi kraftur á hreint sink verður mælanlegur. Það er ekki fjarverandi; það er einfaldlega of veikt til að fylgjast með því við venjulegar aðstæður.

Misskilningur 3: "Allar sink málmblöndur eru ekki segulmagnaðir."

Þetta fer algjörlega eftir samsetningu. Hefðbundin sink-ál steypublöndur með lágt járninnihald eru í raun ekki segulmagnaðir, en málmblöndur með viljandi eða óvart viðbættum járnsegulþáttum geta sýnt mælanlegt segulaðdrátt.

Efnisforskriftaraðilar ættu að sannreyna segulmagnaðir eiginleikar sérstaklega fyrir forrit þar sem þeir skipta máli.

Misskilningur 4: „Ef málmur festist ekki við segul, það verður að vera ryðfríu stáli."

Margir gera sjálfkrafa ráð fyrir að silfurlitaður málmur sem ekki er segulmagnaður sé ryðfríu stáli.

Sink, Ál, kopar og kopar eru líka ekki segulmagnaðir í daglegu tilliti. Ekki segulmagnaðir hegðun ein og sér auðkennir ekki tiltekinn málm.

11. Niðurstaða

Hreint sink er ekki ferromagnetic. Það er diamagnetic málmur og festist venjulega ekki við venjulegan varanlegan segul.

Flestar hefðbundnar sinkblöndur, þar á meðal algengar sinksteypueiningar, eru sömuleiðis í raun ekki járnsegulmagnaðir við venjulegar aðstæður.

Mesta uppspretta ruglsins er sinkhúðaðar vörur eða vörur sem innihalda sink. Galvaniseruðu stál, til dæmis, getur verið mjög segulmagnað vegna þess að undirliggjandi stál er járnsegulmagnað þó yfirborð þess sé þakið sinki.

Fyrir verkfræðiforrit, greinarmunurinn á milli hreint sink, sink málmblöndu, sinkhúð, og samsetning sem inniheldur sink er því nauðsynlegt.

Einfalt segulpróf er gagnlegt fyrir bráðabirgðaskimun, en nákvæm efnisauðkenning ætti að treysta á efna- eða málmvinnslugreiningu þegar efnisvottun er mikilvæg.

 

Algengar spurningar

Getur sink málmblöndur verið segulmagnaðir?

Venjulegar sinksteypublöndur eins og Zamak 3 eru í raun ekki segulmagnaðir við venjulegar aðstæður.

Sérmálmblöndur með verulegu járni, nikkel eða kóbalt viðbót getur sýnt veikt segulmagnað aðdráttarafl frá ferromagnetic intermetallic fasa, en þetta er eiginleiki blöndunarþáttanna, ekki sink fylkið.

Er sink meira eða minna segulmagnaðir en ál?

Í hversdagslegu tilliti, báðir eru ekki segulmagnaðir og hegða sér eins.

Líkamlega, sink er diamagnetic (veiklega hrakið) á meðan ál er parasegulmagnaðir (veikt aðlaðandi). Hvorug áhrifin eru áberandi með venjulegum seglum.

Breytir upphitun sinks segulmagnaðir eiginleikar þess?

Í hagnýtum tilgangi, Nei. Díasegulnæmni hreins sinks er næstum óháð hitastigi yfir allt fast svið þess.

Veik segulmagn frá óhreinindum úr járni helst einnig óbreytt við venjulegt þjónustuhitastig.

Hægt að segulmagna sink?

Nei. Sink er ekki hægt að segulmagna vegna þess að það hefur engar óparaðar rafeindir.

Af hverju er sink ekki segulmagnað?

Sink er ekki segulmagnað vegna rafeindastillingar þess ([Ar] 3d¹⁰ 4s²) hefur engar óparaðar rafeindir. Allar rafeindir eru pöruð, svo það er ekkert nettó segulmagnaðir augnablik.