Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvilke slags metaller holder sig ikke til magneter?

Du ved sandsynligvis, at magneter ikke klæber til ikke-metale (diamagnetiske) materialer som træ, plast, glas, bomuld og uld, men du ved muligvis ikke, at magneter ikke klæber til alle metaller. Faktisk er de fleste metaller ikke magnetiske.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Magneter holder sig til metaller, der selv har stærke magnetiske egenskaber, såsom jern og nikkel. Metaller med svage magnetiske egenskaber inkluderer aluminium, messing, kobber og bly.
Sådan fungerer magneter

En magnet er et stykke metal med evnen til at tiltrække andre metaller. Det har to ender kaldet poler, en nord-søgende pol og en syd-søgende pol og et usynligt område med magnetisme, der omgiver det, kaldet et magnetfelt.

Milliarder positivt ladede atomer producerer negativt ladede elektroner, der roterer omkring kernen i et atom og skabe en magnetisk kraft, der omdanner atomet til en minuscule magnet. I de fleste materialer er atomerne organiseret på en måde, som de magnetiske kræfter peger i tilfældige retninger. I nogle materialer er atomerne imidlertid organiseret på en måde, hvor de fleste af de magnetiske kræfter peger i samme retning. Disse kræfter smelter sammen, og objektet fungerer som en magnet. Den nordlige pol af en magnet tiltrækker sydpolen, men frastøtter nordpolen for en anden magnet - i modsætning til, hvor poler tiltrækker og ligesom poler afviser. Et metal er en magnet, hvis det frastøder en kendt magnet.
Metaller, der tiltrækker magneter.

Metaller, der tiltrækker magneter, er kendt som ferromagnetiske metaller. Disse metaller består af milliarder af individuelle atomer, der har magnetiske egenskaber, hvilket betyder, at magneter klæber fast på dem. Nogle eksempler er jern, kobolt, nikkel, stål (fordi det hovedsageligt er jern), mangan, gadolinium og lodsten. Nogle metaller, såsom jern, omtales som magnetisk bløde, fordi de bliver stærke midlertidige magneter, når du holder en magnet i nærheden af dem, men mister nogle eller hele deres magnetisme, når du fjerner magneten. Legeringer af jern og sjældne jordartsmetaller som samarium og neodym bevarer det meste af deres magnetisme, selv når de ikke er inden for et magnetfelt, så de kaldes magnetisk hårde og skaber gode permanente magneter.
Metaller, der ikke tiltrækker magneter

I deres naturlige tilstande tiltrækker metaller som aluminium, messing, kobber, guld, bly og sølv ikke magneter, fordi de er svage metaller. Du kan dog tilføje egenskaber som jern eller stål til de svage metaller for at gøre dem stærkere. At tilføje selv en lille mængde jern til et metal såsom sølv gør det magnetisk. Du tror måske, at dette ville gøre rustfrit stål magnetisk, fordi det indeholder jern, et magnetisk metal, men når nikkel tilføjes under fremstillingsprocessen ændres den fysiske struktur, hvilket skaber en ikke-magnetisk form af rustfrit stål kaldet austenitisk rustfrit stål.