Nikkel mágneses

Igen, a nikkel mágneses.

Mivel jelentős mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, a ferromágneses anyagok közé sorolják. Normál hőmérsékleten általában ferromágneses, a nikkel képes magához vonzani, és magától mágnesezhetővé válhat.

A Curie-hőmérsékleten, 358 °C (676 °F) felett, az a pont, ahol a nikkel elveszti ferromágneses képességét, és paramágnesessé válik. Mágneses tulajdonságai miatt a nikkelt mágnesek, elektromos alkatrészek gyártásában, valamint a repülőgépiparban hasznosítják.

mágneses nikkel korongok
Mágneses nikkellemezek

A nikkelmágnesesség előnyei

Költséghatékony és elérhető

Más, masszív mágnesekben használt ritkaföldfémekkel ellentétben a nikkel viszonylag olcsó és könnyen hozzáférhető fém. Ezt figyelembe véve azt találjuk, hogy a nikkelből álló mágneses anyagok több szempontból is gazdaságosak.

Ökológiai előnyök

A kevésbé környezetbarát anyagokból készült mágnesekkel ellentétben a nikkelmágnesek kevésbé hatnak a környezetre a hatékony újrafelhasználás és újrahasznosítás miatt.

A Ferromágnes jellemzői

A nikkel ferromágneses anyag. Ezért a kívülről érkező mágneses tér hiánya ellenére rendkívül mágnesessé válhat, miközben megőrzi mágneses tulajdonságait.

A nikkel egyedülálló tulajdonságainak köszönhetően ideális állandó mágnesekben való felhasználásra.

Erős mágneses áteresztőképesség

Az anyag azon képességét, hogy más forrásból származó mágneses tér jelenlétében megmágnesesedjen, a mágnesekkel szembeni permeabilitásaként írják le.

A nikkel történetesen kivételes szinten mutatja ezt a tulajdonságot.

Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a nikkel olyan alkalmazásokban használható, mint a transzformátorok és a mágneses árnyékolás, ahol jelentős permeabilitású anyagokra van szükség.

A legjobb ötvözéshez mágnesek előállításához

A nikkel ötvözőképessége lehetővé teszi más komponensekkel, például kobalttal, vassal és alumíniummal való ötvözését, valamint egyszerű tulajdonságokkal rendelkező mágneses ötvözetek előállítását. A nagyobb hatékonyságú mágneses alkatrészek közé tartoznak az olyan ötvözetek, mint a Permalloy (vas és nikkel) és az Alnico (alumínium, nikkel és kobalt).

Curie hőmérséklet-szabályozás

Más alkatrészekkel való kombináláskor a nikkel Curie-hőmérséklete (ahol elveszíti ferromágneses képességét) módosulhat.

Emiatt a nikkelötvözetek mágneses tulajdonságai egy adott hőmérsékleti spektrumhoz igazodhatnak, ami alkalmassá teszi őket számos alkalmazásra.

Korrózióval szembeni ellenálló képesség

A nikkel népszerű a korrózióálló képessége miatt, ami előnyös olyan körülmények között, amikor a kedvezőtlen körülményeknek való kitettség problémát jelent. A korrózióval szemben ellenálló mágneses anyagok létfontosságúak olyan területeken, mint a repülőgépek és a tengeri közlekedés.

Mágneses konzisztencia

Fokozatosan a nikkelmágnesek – különösen az ötvözetekben használtak – figyelemre méltó mágneses stabilitást biztosítanak. A mágneses rendszerek és berendezések működőképességének fenntartása ezen a stabilitáson alapul.

Sokoldalú felhasználás

A nikkelt mágneses tulajdonságainak köszönhetően számos területen alkalmazzák, például a távközlésben, az elektronikában, az energetikában és az autóiparban. Mágneses érzékelőket, állandó mágneseket, mágneses árnyékolást és egyéb eszközöket gyártanak belőle.

A nikkel mágneses tulajdonságainak összehasonlítása más fémekkel

A nikkel és a vas mágnesessége

Mivel a nikkel ferromágneses fém, mágnesessé válhat és mágnesezett maradhat külső mágneses tér jelenléte nélkül is.

A vas ezzel szemben egy ferromágneses fém, amely nagyobb mágneses érzékenységgel rendelkezik, mint a nikkel. Ez azt jelenti, hogy a nikkelhez képest a vas sokkal könnyebben mágnesezhető, és nagyobb mágneses reakcióval rendelkezik.

A nikkel és a kobalt mágnesessége

A vashoz hasonlóan a kobalt is ferromágneses fém, amely jelentős mágnesességgel rendelkezik. Azt a pontot, ahol a ferromágneses anyag elveszíti mágnesességét, Curie-hőmérsékletnek nevezik, és a nikkel magasabb értéket mutat a kobalthoz képest. Emiatt a nikkel megfelelőbb megoldás olyan helyzetekben, amelyeknél magasabb hőmérsékleten mágnesességre van szükség.

A nikkel és a titán mágnesessége

A nikkellel ellentétben a titán nem ferromágneses fém. Paramágneses kategóriába sorolják, ami azt jelenti, hogy mivel önmagában nem tudja fenntartani a mágnesességet, gyengén vonzza a mágneses mezőket. Így a titánnal ellentétben a nikkelnek erősebb mágneses reakciója van.

Nikkel mágneses tulajdonságai
Nikkel mágneses tulajdonságai

A nikkel története

Axel Fredrik Cronstedt 1751-ben talált nikkelt, és valószínűleg a kínai érmék használták először. Közvetlenül a „kupfernickel”-ről nevezték el, ami „ördög rézét” jelzi, és a nikkel fontos szerepet töltött be a nikkel-ezüstötvözetekben a XIX.th század. Az ipari fejlődés a második világháború idején kiterjesztette a rozsdamentes acél létrehozásának stratégiai értékét.

Egy kis idővel később az elektronikai, vegyi és galvanizálási területekre is hatással volt. Az elektromos autók akkumulátorai a környezetbarát technológiát népszerűsítő modern felhasználások közé tartoznak.

A nikkel átmenete egy azonosítatlan fémből egy alkalmazkodó komponenssé, amely számos ágazatot érint, tükröződik a történetében.

A nikkel ferromágneses?

Igen, a nikkel ferromágneses. A nikkel rendelkezik ezzel a ferromágnesességnek nevezett tulajdonsággal, amelyben az atomok mágneses momentumainak iránya egybeesik, és erőteljes általános mágneses hatást kelt.

Ha kívülről mágneses térnek tetted ki, ez az elrendezés segít abban, hogy az anyag nagymértékben mágnesessé váljon, és megőrizze mágnesezettségét akkor is, ha a külső mező megszűnik.

A nikkel a ferromágneses anyagok egyik tipikus példája a vassal és a kobalttal együtt. A nikkel általában ferromágneses környezeti hőmérsékleten, és vonzza a mágneseket.

Nagyon fontos szem előtt tartani, hogy a nikkel ferromágneses képességei romlanak a hőmérséklet növekedése közben. 358 °C (676 °F) feletti Curie-hőmérsékleten a nikkel elveszti ezeket a tulajdonságokat, és nem mágnesessé válik.

A nikkelmágnesesség alkalmazásai

Állandó mágnesek: A különleges mágneses tulajdonságokkal rendelkező, erős állandó mágnesek olyan ötvözetekből készülnek, mint az Alnico (alumínium, nikkel, kobalt).

Generátorok és elektromos motorok: Az elektromos energia mechanikai energiává alakításához a nikkelt tartalmazó mágnesek kulcsfontosságúak.

Mágneses érzékelők: Az elektronikus eszközök és autóalkatrészek nagymértékben függenek a nikkelötvözetektől, amelyek Hall-effektus-érzékelőket foglalnak magukban.

Mágneses árnyékolás: A nagy áteresztőképességű nikkelötvözetek mágneses árnyékolást kínálnak, hogy megóvják az érzékeny eszközöket a mágneses zavaroktól.

Elektromágneses tekercsek: A transzformátorokban és induktorokban lévő tekercsek hatékonyságát a nikkel növeli.

Adathordozók: Az adatok mágneslemezeken és merevlemezeken való tárolása szempontjából a nikkel kritikus fontosságú.

MRI gépek: Az orvosi képalkotó műszerek alkatrészei nikkelt tartalmazó ötvözetből készülnek a hatékony működés érdekében.

Autóipari technológia: Az elektromos szervokormány- és motorrendszerek nikkelmágneseket használnak.

Hangszórórendszerek: Az Alnico ötvözetek elősegítik a hangszórók és az audioberendezések mágneses mezőinek termelékenységét.

Galvanizálás: A nikkelt galvanizálási eljárásokban használják dekoratív és védőbevonatok előállítására.

A nikkel tulajdonságai

A nikkel fizikai tulajdonságai a következők:

  • Atomszám: 28
  • Atomtömeg: 58.69 g / mol
  • Olvadáspont: 2647 °F vagy 1453 °C.
  • Forráspont: 5275 °F [2913 °C]
  • Sűrűség: 0.32 font/in³ (8.90 g/cm3)
  • megjelenés: Fényes, ezüst-fehér fém.
  • Kristályos szerkezet: Arcközpontú köbös kristályrács (fcc).
  • Képlékeny és rugalmas: Egyszerűen formázható és tekerhető huzalokba és lapokká.
  • Kiváló hő- és elektromos vezető: több elektromos alkatrészben és hőcserélőben kiváló.
  • Korrózióval szembeni ellenálló képesség: A nikkel hatékonyan ellenáll a korróziónak, különösen hanyatló körülmények között. Felületén védőoxid bevonatot hoz létre.
  • Ötvözőképesség: A nikkel könnyedén hoz létre ötvözeteket számos más komponenssel, lehetővé téve ezzel a speciális anyagok széles spektrumát.
  • Magas hőmérsékleti ellenállás: Szélsőséges hőmérsékleten a nikkel megőrzi integritását és stabilitását.
  • Mágneses jellemzők: Szobahőmérsékleten ferromágneses. A Curie-hőmérséklet felett, amely 358 °C (676 °F), elveszíti ferromágnesességét.
Nikkel tulajdonságai
Nikkel tulajdonságai

A nikkel mágneses tulajdonságait befolyásoló tényezők

· Ötvöző alkatrészek

A nikkel mágneses tulajdonságait nagymértékben befolyásolhatja más komponensek bevonása. Egyes nikkelötvözetek, például a Permalloy (vas, nikkel) és az Alnico (alumínium, nikkel, kobalt) különleges mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek.

· Szennyeződések

A nikkel mágneses tulajdonságait ronthatja vagy akár teljesen eltávolíthatja olyan kis mennyiségű szennyeződés, mint a króm vagy a mangán. Mágneses viselkedésének intenzitása és megbízhatósága nagymértékben függ a tisztaságától.

· Szemcseméret

Egy anyag mágneses tulajdonságait befolyásolhatja a nikkelszemcsék mérete és orientációja. A nagyobb és megbízhatóbb mágnesesség általában a kisebb és egyenletesebb szemcsék eredménye.

· Mágneses mezők

A nikkel mágneses tulajdonságait külső mágneses mezők befolyásolhatják. A mágnesezés akkor következik be, amikor a nikkel mágneses mezői egy mágneses tér létezésében egy vonalba esnek. Ezt a beállítást a külső tér iránya és erőssége befolyásolja.

· Feszültség és tökéletlenségek

A nikkel mágnesességét feszültség, mechanikai igénybevétel vagy a nikkel szerkezetének hibái veszélyeztethetik. A kivételes mágneses hatékonyság érdekében a szerkezetet feszültségtől és tökéletlenségtől mentesen kell tartani.

· Hőfok

A nikkel paramágnesessé válik, és elveszti ferromágnesességét 358 °C (676 °F) feletti Curie-hőmérsékleten. Ez azt mutatja, hogy csökkent a mágnesesség fenntartására való képessége, és nem tudja továbbra is egyedülálló vonzódását tanúsítani a mágnesek iránt.

Olyan körülmények között, ahol hőmérséklet-ingadozásról van szó, elengedhetetlen a Curie-hőmérséklet ismerete.

· Hőkezelés és gyártás

A nikkel mágneses tulajdonságait az előállítása és a hőkezelése során alkalmazott eljárások befolyásolják. A mágneses vonzás és a kristályszerkezet testreszabható lágyítással, más hőkezelésekkel együtt.

Használnak nikkelt állandó mágnesekben?

Valójában a nikkel az állandó mágnesek nélkülözhetetlen eleme, de nem ez az egyetlen elem, amelyet a mágnesekben alkalmaznak.

Mivel önmagában nem elég erős, kobalttal és vassal kombinálva olyan erős mágneseket hoz létre, mint a neodímium és az alnico. Tekintsük a nikkelt a mágneses facilitátornak, amely javítja a csapat erejét és következetességét.

Mágneses tulajdonságai miatt a nikkelnek számos felhasználási területe van, mint például generátorok, elektromos motorok, mágneses érzékelők és orvosi kellékek.

Nikel mágnesessége különböző ötvözetekben

Alnico (alumínium, nikkel, kobalt):

  • Az Alnico ötvözeteket gyakran használják mágnesekben, és nikkelből, alumíniumból és kobaltból állnak.
  • Az erőteljes mágnesezés az egyik ferromágneses jellemző, amelyhez a nikkel hozzájárul.

Permalloy (vas, nikkel):

  • Az olyan ötvözetek, mint a vas és a nikkel, népszerűek, mivel kiváló mágneses permeabilitással rendelkeznek.
  • Mivel a nikkel javítja a mágneses tulajdonságokat, a Permalloyt általában mágneses árnyékolásoknál és transzformátoroknál használják.

A nikkel nem mágneses természete és diamágneses tulajdonságai

Bár általában ferromágneses, a nikkel lehet diamágneses is. Normál hőmérsékleten gyengén taszítja a gyenge mágneses teret. Magasabb hőmérsékleten ez a diamágneses hatás fokozódik, erősítve főként ferromágneses tulajdonságait.

A nikkel valóban ferromágneses tulajdonságokkal rendelkezik, ami azt jelzi, hogy mágneses. A mágnesességre szoruló iparágak széles körében betöltött jelentőségét bizonyítja a mágnesek iránti erős vonzerő és az ötvözőképesség, amelyet Alnicóban kiállítottak. Vegye figyelembe, hogy a nikkel mágneses tulajdonságai olyan változók alapján változnak, mint a hőmérséklet.

Számos tényezőt láthat, amelyek befolyásolják a nikkel mágneses tulajdonságait. Őszintén szólva, a nikkel szerves szerepet játszik a mágnesességben, mivel számos mágnesben ötvözetet képez.

További források:

Ferromágnesesség – Forrás: BRITANNICA

Réz mágneses – Forrás: HM

Nikkel mágnesesség – Forrás: UMD

Acél mágneses - Forrás; HM

Mágneses fémek útmutató – Forrás: ECLIPSE MAGNETICS

ALNICO MÁGNESEK – Forrás: WIKIPÉDIA

Frissítse a cookie-k beállításait
Lapozzon a lap tetejére