Volfrám mágneses

A volfrám az egyik legkeményebb ember által ismert fém. Az azonban továbbra is zavaró, hogy a volfrám mágneses-e vagy sem.

Nézzük meg a volfrám mágnesességének néhány alapvető vonatkozását.

Volfrám mágneses

Tipikus körülmények között a volfrám nem mágneses. Ennek ellenére gyengén mágnesesnek írható le.

Ennek az az oka, hogy a részecskéiben párosítatlan elektronok vannak, ami miatt megjelenik paramágnesesség. Ez annak az eredménye, hogy ezek az elektronok egy mágneses tér felé igazodnak, amelyet a mágnesekhez való gyenge vonzalom jellemez.

Volfrám elem
Volfrám elem

Miért tapasztal a wolfram paramágneses tulajdonságait?

A paramágnesesség a mágnesesség olyan fajtája, amelyben az ezzel a tulajdonsággal rendelkező elemek gyenge vonzást mutatnak a mágneses tér külső hatásai felé. A belső mágneses mezők a párosítatlan elektronok egymáshoz igazítása következtében jönnek létre, amikor a külső húzás felé esnek.

Volfrám atomi szerkezet
Volfrám atomi szerkezet

Ismét meg kell jegyezni, hogy a wolfram külső héjában párosítatlan elektronok vannak. Külső mezőbe vezetve ezek az elektronok a hatás irányába tolják el magukat.

Ez az igazítás enyhe vonzást eredményez a mágneses tér felé. A külső mágneses mező eltávolítása után semleges állapotba kerülnek.

Dipólus pillanat volfrámban

A volfrámnak a legkülső héjában párosítatlan elektronok vannak, amelyeknek állandó dipólusmomentuma is van. A dipólmomentum az elektromos dipólus erősségének számszerűsítésére utal. Ez az állandó elektromos dipólusmomentum adja az elem paramágnesességét. Ezt a paramétert debye egységekben mérik.

A volfrám mágneses tulajdonságai

A ferromágneses elemeknek nevezett mágneses elemeket párosítatlan elektronok jellemzik. A volfrám külső héjában párosítatlan elektronokat is tartalmaz, ami lehetővé teszi a mágnesesség valamilyen formájának megjelenítését.

Az elektron egy külső mágneses tér irányába tolódik el, elektromos nyomatékot hozva létre, amely enyhén vonzza a mágneses mezőt.

A volfrámnak azonban vannak olyan dipólusai is, amelyek a külső hatás ellentétes irányba tolódnak el, ami megakadályozza, hogy mágneses legyen. Ez paramágnesességet mutat.

Paramágnesesség
Paramágnesesség

A volfrámötvözetek mágnesesek

A volfrámötvözetek mágnesességet mutathatnak attól függően, hogy milyen fémmel vannak összeolvasztva. Az ötvözetek különféle nyomelemekkel vannak olvasztva egy fő fém mellett.

Valójában a wolfram segítségével számos olyan ötvözetet készíthet, amelyek eltérő mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek.

Például a volfrámacél mágneses, mert tartalmaz acél- amely ferromágneses vasat tartalmaz. Ez is tartalmaz nyomokban vanádiumot és molibdént, valamint legalább 8% volfrámot.

A volfrám-karbid az ötvözési folyamatban használt egyéb fémektől függően is mutathat mágnesességet. A volfrám-karbid megfelelő olvadáshoz fémet kell kötni, és a fém kiválasztása befolyásolja a mágneses tulajdonságait. Ha kobaltot vagy vasat építenek be az ötvözetbe, akkor annak mágneses tulajdonságai lesznek, ha viszont nikkelt használnak, akkor n mágneses tulajdonságokkal rendelkezik.

A volfrámmágnesességet befolyásoló tényezők

Van néhány tényező, amely befolyásolja a volfrám mágneses képességét. Ezek a tényezők a következők:

  • Hőmérséklet: Ez a tényező a Curie-törvényen alapul, amely a paramágneses anyagok mágneses szuszceptibilitását fordítottan arányosan kapcsolja össze a hőmérséklettel. A hőmérséklet emelkedése csökkenti az érzékenységet, ami a mágneses válasz csökkenéséhez vezet. Az alacsony hőmérséklet ellenkező hatást fejt ki, növelve a volfrám mágneses tulajdonságait.
  • Alkalmazott mágneses tér: A külső mágneses tér befolyásolja a volfrámban lévő elektronok orientációját. Az erős mezők lehetővé teszik az elem számára, hogy átmenetileg gyenge mágneses képességeket szerezzen, amelyek a mező eltávolítása után elvesznek.
  • Kötőanyag-tartalom: volfrámötvözetek esetében kötőanyag-elemeket használnak a különböző elemek olvasztására. Például a kobaltról ismert, hogy fokozza ezeket a tulajdonságokat, míg a nikkel csillapítja az amúgy is korlátozott hatást, így az elem nem mágneses.
  • Összetétel: Az elem pontos felépítése a párosítatlan elektronok, valamint a jelenlévő dipólusok és azok elrendezése tekintetében közvetlenül befolyásolja a volfrám mágneses tulajdonságait.

Tud-e mágnesezni volfrámot

A volfrám mágnesezésének egyik módja az, hogy egyesítjük a volfrám mágneses elemekkel való egyesítése. Vas vagy kobalt használata a volfrám mágnesessé válását okozza. Erős mágneses tér hatására a volfrám átmenetileg mágnesessé válhat. Az alacsony hőmérséklet szintén növeli a volfrám mágneses tulajdonságait.

A volfrámkarbid mágneses?

A volfrám-karbid nem mágneses, de az ötvözet olvasztásához használt kötőelemtől függően mágneses tulajdonságokkal rendelkezhet. Ragasztóelemek, például kobalt vagy vas használható a volfrámkarbid mágnesessé tételére.

Volfrámkarbid kristályszerkezet
Volfrámkarbid kristályszerkezet

Következtetés

A volfrám nem mágneses. Ötvözetei viszont mágnesesek lehetnek az összevonás során használt fémektől függően. A párosítatlan elektronok jelenléte érzékenysé teszi a mágnesességre.

Frissítse a cookie-k beállításait
Lapozzon a lap tetejére