Hvilke metaller klæber ikke til magneter? Forstå magnetiske egenskaber

Af Claire Gillespie | 6. maj 2023 kl. 2:21 EST

Wittayayut/iStock/GettyImages

TL;DR

Magneter binder sig til metaller, der har stærke magnetiske egenskaber - hovedsageligt jern, nikkel og kobolt. Metaller som aluminium, messing, kobber og bly er svagt magnetiske eller ikke-magnetiske, så magneter klæber ikke til dem.

Sådan fungerer magneter

En magnet er et stykke materiale, der kan tiltrække eller frastøde andre magnetiske genstande. Jorden selv opfører sig som en gigantisk magnet med en nordsøgende og en sydsøgende pol omgivet af et magnetfelt. På atomniveau drejer elektroner rundt om kernen og skaber små magnetiske øjeblikke. I de fleste materialer udligner disse momenter, men i visse metaller justeres de, hvilket giver en netto magnetisk effekt.

Klasser af magnetiske materialer

Diamagnetisk

Diamagnetiske stoffer har ikke noget permanent magnetisk moment; de frembringer en svag frastødende effekt, når de udsættes for et magnetfelt. Eksempler omfatter kobber, vand og vismut.

Paramagnetisk

Paramagnetiske materialer har uparrede elektroner, der flugter med et eksternt felt, hvilket producerer en svag tiltrækning. Almindelige paramagneter er aluminium, magnesium og titanium.

Ferromagnetisk

Ferromagnetiske metaller indeholder et stort antal justerede magnetiske momenter, hvilket gør dem stærkt tiltrukket af magneter. Nøgleeksempler er jern, nikkel, kobolt og de fleste stållegeringer. Nogle ferromagneter er "magnetisk bløde" (let magnetiseret og afmagnetiseret), mens andre er "magnetisk hårde" og bevarer permanent magnetisme.

Metaller, der tiltrækker magneter

Disse er de klassiske ferromagnetiske metaller:jern, kobolt, nikkel, stål (for det meste jern), mangan, gadolinium og naturlig lodestone. Legeringer såsom AlNiCo (aluminium, nikkel, kobolt) og sjældne jordarters stål (samarium-neodym) er konstrueret til at være permanente magneter. Deres krystalstruktur låser magnetiske domæner på plads, selvom varme eller korrosion kan forstyrre denne justering.

Metaller, der ikke tiltrækker magneter

Aluminium, messing, kobber, guld, bly og sølv er naturligt ikke-magnetiske eller kun svagt magnetiske. Selv en lille jerntilsætning kan magnetisere et normalt ikke-magnetisk metal. Rustfrit stål er et særligt tilfælde:austenitisk rustfrit (høj nikkel) er ikke-magnetisk, mens ferritisk rustfrit (højt krom) bevarer magnetismen.

Elektromagneter og inducerede felter

Når et stærkt magnetfelt er påkrævet, bruges elektromagneter. Ved at spole elektrisk strøm gennem en leder skabes en magnetisk dipol, der kan indstilles ved at justere strømmen. Denne metode er uafhængig af metallets iboende magnetiske egenskaber og tillader skabelsen af ekstremt kraftige felter.