Из чего состоит магнит: Из чего сделан магнит?

Содержание

Из чего состоят магниты — блог Мира Магнитов

В советские годы все магниты имели почти одинаковый состав. Их изготавливали из ферромагнитных сплавов, где менялось процентное соотношение материалов. Но уже тогда велись научные изыскания по изобретению новых магнитов. Сегодня магнитное производство предлагает самые разные материалы, способные сохранять магнитное поле.

Из чего состоят разные виды магнитов

Сила и свойства магнитов зависят от их состава. Распространение получили следующие виды сплавов.

1. Ферриты

Это соединения оксида железа Fe2O3 с оксидами других металлов, обладающие ферромагнитными свойствами. Нашли применение в электронике, радиотехнике и прочих отраслях, где сила магнитного поля особой роли не играет. Это дешевые магниты, поэтому они используются в создании разнообразных устройств. Ферриты отличаются коррозийной стойкостью и средней температурной устойчивостью.

Ферритовые магниты устойчивы к ржавчине и высокой температуре

2. Сплавы Альнико

Представляют собой соединение железа со сплавом алюминия, никеля, меди и кобальта (AlNiCo). Магниты Альнико на основе этого сплава отличаются высокой магнитной силой и температурной устойчивостью, поэтому используются в условиях нагрева до 550 градусов по Цельсию. Однако не применяются повсеместно, поскольку отличаются высокой стоимостью. Такие сплавы незаменимы при создании других постоянных магнитов.

В школьных экспериментах обычно используют магнитные бруски и подковы из сплава Альнико

3. Неодимы

Это сплав редкоземельных металлов — неодима, бора и железа (NdFeB). Не имеют конкурентов по мощности и долговечности, так как могут удерживать предметы, тысячекратно превосходящие их по массе. Неодимовые магниты появляются в результате сложного производственного процесса, при котором используется вакуумное плавление, прессование, спекание и другие манипуляции. Единственный недостаток — плохая устойчивость к тепловому воздействию — при нагреве быстро теряют свои свойства. Если исключить тепловой удар, то служат такие магнитные элементы почти вечно — теряют не более 1% мощности за 100 лет.

Велосипед «выужен» поисковым магнитом. Поисковые магниты делают из неодима, у него максимальная грузоподъемность при минимальных размерах

4. Самарий-кобальт

Сплав двух редкоземельных металлов — кобальта и самария SmCo5 или Sm2Co17. Легируются и другими металлами — медью, цирконием, гадолинием и т.п. По мощности такие сплавы уступают неодимовым, но превосходят все остальные аналоги. Отличаются стойкостью к коррозии и температурному воздействию. Незаменимы при работе в сложных условиях, когда требуется надежность и безотказность работы. Находятся в той же ценовой категории, что и неодимовые сплавы.

Магниты SmCo5 слабее неодимовых, но мощнее остальных

5. Полимерные постоянные магниты

Производятся из композиционных материалов с включением магнитного (обычно феррит-бариевого) порошка. За основу берутся разнообразные полимерные компоненты. Магнитопласты имеют низкую магнитную силу, зато отличаются непревзойденной коррозионной стойкостью в той степени, в которой ею обладает и другие полимеры. Конечные свойства каждого полимерного магнита зависят от процентного содержания магнитной смеси. Если используется порошок редкоземельных магнитов (неодим-железо-бор, самарий-кобальт), то магнитопласт получается мощнее. Главное преимущество — невероятная пластичность, позволяющая выпускать магниты любой формы и размеров.

Магнитные параметры магнитопластов ниже, чем у спеченных магнитов

6. Магнитный винил

Являет собой смесь резины и магнитного порошка (ферритового). Процентного содержание последнего составляет 70-75% от массы. Чем больше этого порошка, тем выше магнитная сила изделия. Из преимуществ материала отличают износоустойчивость и огромный диапазон рабочих температур (от −300°C до +800°C). Магнитный винил устойчив к воздействию влаги и пластичен. За счет гибкости подходит для изготовления изделий любых конфигураций.

Сувенирные и рекламные магнитики на холодильник делают из магнитного винила

Из чего делают магниты — блог Мира Магнитов

Магниты делятся на несколько видов: постоянные, электро- и временные. Они отличаются между собой характеристиками, долговечностью и особенностью эксплуатации.

Постоянные магниты

Наибольшую популярность получили постоянные магниты — именно их мы подразумеваем, говоря о магнитах вообще. Главная их особенность в том, что они сохраняют свой магнитный заряд на протяжении долгого времени. Как долго и с какой силой прослужит этот элемент, зависит от того, из чего сделан магнит.

Самые мощные магниты — неодимовые

Их изготавливают из разных сплавов металлов:

Неодима, бора и железа. Такие элементы называют супермагнитами, поскольку они долго сохраняют эксплуатационные характеристики и размагничиваются со скоростью 1-2% за 100 лет. Размагнитить неодим почти невозможно.

Самария и кобальта — за счет устойчивости к агрессивной среде и воздействию высоких температур, активно используется в военной промышленности. По своим эксплуатационным особенностям похож на неодимовые аналоги.

Альнико — сплав алюминия, кобальта и никеля. Легкий и термоустойчивый материал, но быстро размагничивающийся под действием другого магнитного поля.

Магнитопласты — состоят из полимеров, магнитного порошка и всевозможных добавок. В отличие от всех остальных видов, эти магниты легко поддаются обработке, пластичны и эластичны. Благодаря этому из них создают изделия сложной формы и экспериментируют с расположением полюсов. Мощность таких элементов зависит от количества магнитного порошка в составе магнитной смеси, которая может достигать 94% от массы готового изделия.

Ферриты — сплав железа с другими металлами. Наиболее распространенный вид, так как недорог в производстве и имеет широкую сферу эксплуатации, однако при воздействии высоких температур довольно быстро теряет свои свойства.

Особую популярность в последнее время приобретают неодимовые магниты, поскольку они в разы превосходят стандартные ферритовые по своим возможностям. Многие интересуются, из чего делают неодимовые магниты, чтобы воспроизвести их в домашних условиях. Но без специального оборудования и знаний это невозможно.

Временные магниты

Еще один интересный вопрос — из чего делают временный магнит. Для этого используют любой металлический предмет. Например, скрепку, ножницы, отвертку и др. Если ненадолго поднести его к источнику мощного магнитного поля или другому сильному магниту, то эта металлическая деталь временно переймет его магнитные свойства. Но выходя из-под действия этого поля, свойства мгновенно теряются. Такие элементы активно используются в электромеханике и автомобилестроении.

Электромагниты

В отличие от постоянных, имеют магнитное поле только при прохождении через них электричества. Такие магниты изготавливают из металлической заготовки. Подойдет любой образец железа или его сплавы, которые хорошо магнитятся — он выступает в роли сердечника. Проверить железный кусок на возможность выступить в роли источника электромагнитного поля просто — используйте стандартный магнитик с холодильника. Если он притягивается к железяке, то она подходит на роль сердечника. Этот брусок обматывают медной проволокой, изолировав предварительно один металл от другого, а потом подключается источник тока. Электромагниты легко сделать самостоятельно, следуя простой инструкции.

Самый простой электромагнит делается за 5 минут из гвоздя, проволоки и батарейки

В отличие от всех остальных видов, электромагниты меняют характеристики под воздействием электрического тока — регулируется мощность устройства, направление полюсов. Его используют в электроустройствах, в моторах и генераторах, в промышленности при транспортировке металлических грузов. А народные умельцы создают множество вариантов самодельных конструкций.

МАГНЕТИЗМ – Огонек № 24 (4455) от 16.06.1996

МАГНЕТИЗМ

Кого-то он обогатит, кого-то загонит в гроб.

Что мы знаем об этом?

Наука и техника

Научившись производить и использовать сверхмощные технические магниты для своих нужд, люди пока не могут совладать с гораздо более слабыми природными магнитными полями, которые нас убивают. Ученые-геофизики буквально со дня на день ожидают начала нового всплеска солнечной активности, а это значит — магнитные бури, инфаркты, аварии, самоубийства, массовые помешательства. Хорошо бы, чтобы к тому времени медики уже опробовали лекарства от магнитных бурь.

«ЧУ-ШИ»

Кажется, первое историческое упоминание о магните оставил нам Плиний. Он рассказал, как некий пастух с острова Крит, сандалии которого были подкованы железом, обратил внимание, что к его обуви пристают какие-то мелкие черные камешки, в изобилии валявшиеся на склонах горы Идо. Пастуха звали Магнис, отсюда природные магниты получили свое название. А может, все было и не так. Римский поэт Лукреций Кар считал, что магнит обязан своим названием местности, где его нашли. Эта местность в Малой Азии называлась Магнезия.

Китайцы, ничего не знавшие ни о Магнезии, ни о греческих пастухах в железных сандалиях, называли эти черные камешки «чу-ши», что можно перевести как «любящий камень». Ход мыслей был прост: раз тянется — значит, любит. (Кстати говоря, людское мышление бывает забавно параллельным: на французском языке магнит называется «эман» — «любящий».)

Китайцы — народ пытливый. Они первыми придумали, как можно практически использовать магниты. Они не изобрели компас, как многие думают, они изобрели игрушку — югоуказатель. Небольшие фигурки с вытянутой рукой, постоянно указывающей на юг, ставились ими не только на корабли, но и на конные повозки. Это было четыре тысячи лет тому назад. Граждане огромной Поднебесной империи жили довольно замкнуто, тихо и мирно. Плавания совершали в основном каботажные — вдоль берега, по рекам, и компас был китайцам не очень-то нужен. (Заторможенные китайцы даже изобретенный порох умудрились не использовать для военных нужд — делали фейерверки и ракеты.)

Другое дело — агрессивная и неугомонная европейская цивилизация, у которой будто шило торчит в заднице: вечно тянет на какие-то приключения. Ей компас был просто необходим. И он был изобретен в Италии неким Джойя примерно 700 лет назад. Тогда уже научились натирать природными магнитами стальные иглы, которые стали первыми искусственными магнитами и которые использовали в качестве стрелок. Джойя снабдил магнитную стрелку кругом с делениями. Прибор получил название «компассаре», что означает «измерять шагами».

Так магниты вошли в широкое применение.

РЕКОРДЫ

Перстень Ньютона превращается в летающий поезд

Сэр Исаак Ньютон носил «магический» перстень, в котором вместо драгоценного камня был оправлен золотом природный магнит необычайной силы. Неудивительно даже для ученого: с магнитом связано множество легенд и преданий. Считалось, что магнит может отпирать замки, извлекать золото из-под земли. Говорили, что где-то в море-океане есть магнитные скалы, которые вытаскивают гвозди из проплывающих мимо кораблей. С помощью магнитов пытались построить вечный двигатель.

Английская королева Елизавета попросила своего придворного медика Уильяма Гильберта поехать в Россию и вылечить царя Ивана Грозного от какой-то неизвестной болезни (часом, не от сифилиса ли, от которого страдал царь-батюшка?). Прибыв в Московию, лекарь начал потчевать капризного государя пилюльками и корешками, но тому все не легчало. Над лекарем замаячила тень Малюты Скуратова, и от отчаяния эскулап бросился изучать лечебные свойства магнитов. И стал большим специалистом в этой области, хотя царя так и не вылечил.

Кстати, после Ньютона, нарисовавшего четкую механистическую картину мироздания, оставались только две пустяковые вещицы, которые в эту картину не укладывались, — притягивающиеся к железке магниты и электрические явления (например, притягивание бумажек к натертой эбонитовой палочке).

Впервые на связь между магнетизмом и электричеством указал Эрстед. На лекции в Копенгагенском университете случайно возле действующей электрической установки оказался компас. При включении тока стрелка компаса поворачивалась к проводнику. Это заметил один студент и спросил: а на каком, собственно, основании? Случилось это 15 февраля 1820 года. По наводке студента Эрстед уже через неделю опубликовал работу об этом, став известным и богатым. Фамилию же студента история до нас не донесла. Неизвестно также, делал ли потом наблюдательному студенту Эрстед поблажки на экзаменах. Через пять лет после той знаменитой лекции английский любитель науки по фамилии Стёрджен сунул стальной стержень в катушку с протекающим по ней током. Так был изобретен первый электромагнит.

И пошла гонка — кто сделает магнит мощнее! Электромагнит Стёрджена поднимал груз в 18 раз больше собственного веса. Ученик Стёрджена Джоуль (тот самый) сделал магнит, поднимающий в 200 раз больше собственного веса. Американец Эдисон разработал проект по превращению в электромагнит целой скалы из магнитной руды. Эдисон планировал обмотать скалу проводом и пустить по проводу ток от местной электростанции. Проект так и не был осуществлен, видимо, в силу его бессмысленности.

Но в 1937 году другой американец, Биттер, построил-таки электромагнит-монстр. Чтобы включить его, пришлось обесточить весь Бостон — так много жрал энергии. Когда его включили, все железные предметы в округе — гвозди, болты, железная стружка, инструменты — со страшной скоростью полетели к магниту. Этот магнит развил напряженность поля в 100 000 эрстед, что в 200 000 раз больше напряженности магнитного поля Земли. Другой американец — Кольм построил магнит еще более мощный (250 000 эрстед) и настолько же бесполезный. На этом Америка успокоилась.

Но не успокоились русские большевики. Им нужны были рекорды, фрейдистский комплекс «у меня самый большой» не давал им покоя. Были задействованы лучшие умы. Капица-старший, разряжая на электромагнит «ударный» генератор, питающийся от огромного маховика, получил 500 000 эрстед напряженности магнитного поля. Но уж совсем за всякие рамки вышел академик Сахаров: он предложил оригинальное решение — сжимать электромагнит вместе с его магнитным полем с помощью взрывчатки. В сдавленном пространстве напряженность поля достигла 25 000 000 эрстед!

Конечно, поле такой силы существовало доли секунды, но существовало же! Вообще на создание сверхсильных магнитных полей необходимо либо тратить энергию целого города, либо такие поля будут жить доли секунды. А если надо и надолго, и город не отключать? Здесь может помочь сверхпроводимость. Это явление было открыто в 1911 году. Суть его в том, что при охлаждении металла до космического холода его электрическое сопротивление падает до нуля, поэтому ток в замкнутом витке может циркулировать вечно. И магнитное поле, создаваемое этим током, также будет вечным.

Для чего вся эта гигантомания? Как это зачастую бывает в науке, целесообразность проявилась не сразу. Но вот десять лет назад швейцарские физики открыли «теплые» сверхпроводники. Для достижения ими состояния сверхпроводимости уже не нужен абсолютный нуль, достаточно температуры, при которой азот превращается в жидкость. Хотелось бы, чтобы проводники становились сверхпроводящими при комнатной температуре, но таких пока нет. А когда будут…

Фантастические перспективы! Не говоря даже о принципиально новой энергетике и электронике, станет возможным магнитное подвешивание тяжелых тел — мостов, зданий, поездов, можно подвешивать турбины электростанций, маховики — накопители энергии. Представляете — дворец, парящий в воздухе! Это тебе не гроб Магомета, который, по легенде, висит в воздухе, тут речь о тысячах тонн идет! Впрочем, коль возникнет такая мода, гробы «новых русских» в их фамильных склепах тоже можно будет подвешивать в воздухе на веки вечные. Во всяком случае, в Японии уже продаются игрушки, основанные на сверхпроводящем подвешивании.

Мелочи:

Предсказать магнитную бурю реально за сутки. Иногда, при особо сильной вспышке, за 12 часов. Это минимум. А максимум — магнитную бурю можно спрогнозировать за 27 суток. За 27 дней Солнце оборачивается вокруг своей оси, вновь поворачиваясь к Земле тем же бочком, той же точкой, в которой произошло взрывное возмущение, выбросившее к Земле поток частиц. Если возмущение еще не затихло, Землю опять облучит мощным потоком солнечного ветра.

В ЦКБ № 3 при МПС оборудовали специальную палату для защиты от магнитных бурь и назвали ее экранированной палатой. Палата как палата, только без окон, с искусственным освещением. Сюда кладут на время бурь магниточувствительных больных. Чувствуют они себя прекрасно.

ПОМНИ О СМЕРТИ

Следите за прогнозами магнитных бурь

У нашей планеты есть постоянное магнитное поле. А вот колебания этого поля — магнитные бури — зависят уже не от планеты, а от ближайшей звезды. В моменты вспышек на Солнце в пространство исторгаются потоки частиц. Их называют солнечным ветром. Через сутки-двое частицы долетают до Земли. Бомбардируя магнитное поле нашей планеты, они вызывают магнитные бури, северные сияния и… головные боли. Причем болит и сияет больше у полюсов, где напряженность магнитного поля достаточно велика.

Лет семь назад сильнейшая магнитная буря обрушилась на Землю. Тогда не повезло Канаде, Квебеку. По девятибалльной штормовой шкале буря достигла 8 баллов. В Квебеке вышла из строя энергосистема всего города. И этот случай не единственный. «Вылетали пробки» и в США, и в других странах. А уж о нарушениях радиосвязи и не говорим — это стало притчей во языцех. Не зря славяне называли Солнце Ярилой!

Прогнозы магнитных бурь у нас в стране дают Институт прикладной геофизики и ИЗМИРАН (Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН). По Интернету ИЗМИРАН получает сведения из солнечных обсерваторий всего мира и анализирует полученные данные. Проблемой магнитных бурь ИЗМИРАН занимается столько, сколько существует — 56 лет.

Так вот, по данным института, 70% авиакатастроф в мире происходит в моменты магнитных возмущений. И дело тут не столько в отказах техники, сколько в отказах психики пилота. Человеческий фактор…

Сначала тем, кто говорил о влиянии магнитных бурь на организм человека, не верили. Над этими учеными смеялись, негодовали, обвиняли в лженауке. Первым был осмеян Чижевский. После него, в 20-е годы нашего века двое французов, Фор и Сарду, также обнаружили зависимость между магнитными бурями и сердечно-сосудистыми заболеваниями. По их выкладкам получалось, что в 85% наблюдаемых мест Франции число сердечно-сосудистых больных увеличивалось в моменты магнитных бурь.

Впоследствии были найдены корреляции между бурями и еще многими заболеваниями, в том числе астмой, язвой, эпилепсией и психическими заболеваниями. Скандинавы подтвердили: да, в дни магнитных волнений в психиатрические лечебницы поступает больше пациентов, чем в спокойные дни. Возрастает также число самоубийств.

Ученые ИЗМИРАНа из чистого любопытства ретроспективно, по записям врачей проанализировали данные сердечно-сосудистой системы космонавтов и установили — во времена солнечных всплесков, вызывающих магнитные бури на Земле, многие параметры в организме космонавтов меняются. Наука строится на подтверждениях, поэтому недавно измирановцы с привлечением светил российской медицинской науки (коллектива из медицинской академии под руководством академика Ф.И. Комарова, профессора С. И. Рапопорта из Лаборатории хрономедицины и клинических проблем РКНЦ РАМН) провели совместное исследование, подтвердившее обострение сердечно-сосудистых болезней во время магнитных бурь. Теперь этот тезис из разряда гипотез окончательно перешел в разряд научных фактов.

Порыв ветра скорее сорвет с яблони источенное червями яблоко, нежели яблоко здоровое. Так же и магнитная буря, скорее она выбьет из жизненной колеи человека бедного и больного, нежели богатого и здорового (нет справедливости под Солнцем!).

Вслед за физиками физиологи нашли свое объяснение вредного влияния бурь, но уже на макроуровне. Вегетативная нервная система состоит из двух отделов — симпатического и парасимпатического. Симпатический отдел отвечает за повышение артериального давления и убыстрение сердечных сокращений, а парасимпатический действует наоборот. Всплески магнитной активности нарушают гормональный баланс и тем самым активизируют какой-то из отделов нервной системы. В итоге — нарушение сердечного ритма, обострение всех хронических болезней, инфаркты.

Магнитные бури заставили ученых в последнее время внимательно понаблюдать за небольшой шишковидной железой под названием эпифиз. Эпифиз вырабатывает гормон мелатонин, который действует как иммуномодулятор, то есть восстанавливает нарушенную иммунную систему человека. Но самое главное — мелатонин управляет биоритмами человека — заставляет его ночью спать, а днем активно действовать. Во время магнитных бурь характер выделения мелатонина нарушается, «плывут» биоритмы. И что самое смешное, это может даже привести к внезапной смерти. Причем умереть, в принципе, может и молодой здоровый человек.

Чаще подвержены синдрому внезапной смертности (СВС) младенцы. Они первые три месяца живут по так называемому околонедельному ритму. Потом в их крошечных организмах происходит перестройка: недельный ритм меняется на суточный. Если смены не происходит, младенчик может отдать богу душу.

Вполне здоровый человек с железным сердцем тоже может «сорваться с ветки». Это зависит только от типа его нервной системы. Поэтому необходимо выявить типы реакции людей на магнитные бури. Чтобы человек знал не только группу своей крови, но и тип магнитной восприимчивости. Пока что материал для подобных тестирований еще только накапливается, нарабатываются методики.

Это делается следующим образом. К груди испытуемого прикрепляют датчики, на пояс вешают небольшую черную сумку с измерительным аппаратом и отпускают на волю, как окольцованную птичку. Человек идет на работу, скандалит с женой, едет в метро. А все это время, круглые сутки вся информация о деятельности сердца поступает в компьютер. Каждые полчаса (или час, или минуту — по желанию исследователя) на руке испытуемого надувается небольшая манжетка, измеряющая артериальное давление, и данные опять-таки поступают в компьютер. (Наверное, сексом заниматься во всем этом снаряжении не совсем удобно.) А потом медик анализирует 24-часовую электрокардиограмму и приходит к выводу, что на клиента повлияло — магнитная буря или семейная.

Если магнитная — товарищу мягко порекомендуют лекарства, которые, правда, чаще не помогают: мало мы еще знаем о человеке. Сложность состоит еще и в том, чтобы найти универсальное лекарство, которое можно было бы давать и сердечнику, и язвеннику, и «трезвеннику». Правда, сейчас большие надежды ученые возлагают на синтезированное лекарство со знакомым уже нам названием «мелатонин». Этой осенью в Лаборатории хрономедицины и клинических проблем гастроэнтерологии РКНЦ РАМН его начнут испытывать.

ЖИДКИЕ МАГНИТЫ

Идея: размолоть железо в такой мелкий порошок, который бы не осаждался в жидкости — воде, керосине, масле… Тогда получилась бы магнитная жидкость. Осуществить это удалось только в 60-х годах. После целой недели размалывания в шаровой мельнице добились такого тонкого помола порошка феррита, что, будучи засыпанным в смесь керосина и олеиновой кислоты, он уже не осаждался.

Это был первый жидкий магнит — тяжелая черно-бурая жидкость. Если к сосуду с такой жидкостью поднести магнит, она в буквальном смысле лезет на стенку или вздувается бугром. Разлитую на полу, ее можно собрать магнитом. Правда, лучше для этого брать электромагнит. Его выключил — и жидкость стекла в подставленную емкость. А вот постоянным магнитом жидкомагнитную субстанцию лучше не собирать: потом от магнита ее нипочем не отскребешь.

Для чего? Например, из подводной лодки торчит вал с винтом. Встает проблема с уплотнением, чтобы забортная вода не проникала в машинное отделение. Вместо сальников можно использовать жидкомагнитное уплотнение, чуть намагнитив вал в месте его выхода из корпуса лодки.

Магнитную жидкость на основе масла используют в качестве вечной смазки для намагниченных подшипников. Она оттуда уже не вылезет. Наоборот, захочешь — не вынешь.

Можно построить герметичный насос для перекачки агрессивных или ядовитых жидкостей. Вместо поршня в трубке будет ходить туда-сюда жидкомагнитная «пробка». Внешний магнит двигает ее, «пробка» толкает в трубке перекачиваемую жидкость.

Вот еще. Затонул нефтеналивной танкер. На море образовалась нефтяная пленка. Как ее собрать? Распылить небольшое количество магнитной жидкости, она растворится в нефти, а затем нефть собрать мощными электромагнитами.

ВИХРИ ВРАЖДЕБНЫЕ ВЕЮТ НАД НАМИ

Во всем мире часть электората (и немалая!) определяется в выборе непосредственно в кабинке для голосования. То есть во многом случайно, под влиянием настроения. Думается, особенно это характерно для столь взвинченного электората, как наш.

Поэтому, дабы чувства не затмевали разум, правительству выгодно назначать выборы в спокойный день, когда нежная психика избирателя не тревожится воздействиями природных факторов в виде, например, магнитных бурь. А то неясно, как поведет себя возбужденный электоратчик, какими эмоциями будет обуреваем его мозг в момент, когда он заносит карандаш над будущим своей страны.

У нас же по странной случайности получается наоборот.

Посмотрите на месячный прогноз магнитной обстановки, предоставленный нам Гелиофизическим центром Института прикладной геофизики. Единственный день с выдающимся возмущением приходится как раз на 16 июня.

Силы небесные…

Комментарий к графику прогноза геомагнитной обстановки в России на июнь 1996 года:

Магнитная буря измеряется по шестибалльной шкале — от 0 до 5 баллов, где 0 — очень спокойное поле, а 5 — аномально сильное возмущение (но и то и другое крайне редкое явление).

Устройство и классификация МР-томографов в диагностическом центре «МедиСкан» в Домодедово

Устройство МР-томографа

Любой МР-томографа состоит из:

магнита, создающего постоянное магнитное поле, в которое помещают пациента;
градиентных катушек, создающих слабое переменное магнитное поле в центральной части основного магнита. Это поле называют градиентным. Оно позволяет выбрать область исследования части тела пациента;
передающих и принимающих радиочастотных катушек; передающие, используются для создания возбуждения в теле пациента, приемные — для регистрации ответа возбужденных участков;
компьютера, управляющего работой катушек, регистрирацией, обработкой измеренных сигналов, реконструкцией МР-изображений.

Радиочастотные катушки для различных отделов тела необходимы для получения качественного изображения.

Магнитное поле характеризуется индукцией магнитного поля, единицей измерения является Тл (тесла) по имени сербского учёного Николы Теслы.

Различают несколько типов томографов (зависит от величины постоянного магнитного поля):

0,01 Тл — 0,1 Тл → со сверхслабым полем;
0,1 — 0,5 Тл → со слабым полем;
0,5 — 1.0 Тл → со средним полем;
1.0 — 2,0 Тл → с сильным полем;
>2,0 Тл → со сверхсильным полем.

Существует три вида магнитов для мр-томографа: резистивные, постоянные и сверхпроводящие.

Томографы с полем до 0,3 Тл чаще всего имеют резистивные или постоянные магниты, выше 3,0 Тл — сверхпроводящие.

Оптимальная напряженность магнитного поля является постоянным предметом дискуссий среди специалистов.

Более 90% магнитно-резонансных томографов составляют модели со сверхпроводящими магнитами (0,5 — 1,5 Тл). Томографы со сверхсильным полем (выше 3,0 Тл) очень дороги в эксплуатации. Постоянные магниты напротив, дёшевы и просты в эксплуатации.

Открытый и закрытый тип МР-томографа.

Резистивные магниты

Магнитное поле создается с помощью электрического тока, который проходит через катушку. МР-томографы с резистивными магнитами требуют большого количества электроэнергии, которая сильно нагревает магнит, что необходимо для получения сильных магнитных полей. Такая система вырабатывает поле с напряженностью до 0,3 Тесла.

Резистивные магниты были первыми применены в клинической практике. Они просты в изготовлении, стоят дешевле сверхпроводящих или постоянных. При этом они требуют мощного и стабильного источника питания, системы водоохлаждения с качественной очисткой воды. Уровень магнитного поля в них ограничен величиной 0.3Т, при котором отношение сигнал/шум еще не достаточно высоко. По качеству и времени сканирования они уступают томографам с более сильными полями. В настоящее время этот тип магнита практически не используется, и весь современный парк томографов состоит из приборов с постоянными и сверхпроводящими магнитами.

Постоянные магниты

Магнитное поле этого типа не требует высоких эксплуатационных расходов на электроэнергию и криогенные материалы. Главным недостатком постоянных магнитов являет то, что они генерируют слабое поле с напряженностью до 0,3 Тесла. Кроме того, такие томографы обладают большой массой, так же у них отсутствует функция аварийного снижения магнитного поля. Часто томографы с постоянными магнитами имеют «открытый» тип конструкции, постоянными магнитами обычно комплектуются небольшие приборы для специализированных исследований отдельных частей тела, например, суставов конечностей.

Сверхпроводящие магниты

В таких магнитах используется свойство сверхпроводимости, которое присуще некоторым материалам при очень низких температурах, близких к абсолютному нулю. Сверхпроводящий материал не требует энергетических затрат, потому что практически не имеет электрического сопротивления. Однако для создания температуры, близкой к абсолютному нулю, необходимы криогенные материалы (жидкий гелий). Сверхпроводящие магниты создают магнитные поля высокой напряженности 1,0-3,0 Тесла и более. Они являются наиболее дорогими, но, благодаря высокому уровню поля и наилучшему соотношению сигнал/шум, обеспечивают наилучшее качество изображения. Не случайно наибольший прогресс в совершенствовании магнитных томографов наблюдается в области сверхпроводящих магнитов. Сегодня они покрывают более 80% рынка МР-томографов. Относительно низкий расход жидкого гелия у современных моделей, высокая скорость исследования и качество изображения делают их максимально привлекательными для потребителя.

В настоящее время изготавливаются магнитно-резонансные томографы двух типов: закрытого и открытого типа. Открытый тип томографа удобен для проведения различных манипуляций, поскольку обеспечивает более свободный доступ к пациенту. Преимуществом таких томографов является отсутствие замкнутого пространства, что актуально для пациентов страдающих клаустрофобией. Нужно учитывать, что при всех удобствах, отрытую конструкцию чаще имеют аппараты с низкой и средней напряжённостью магнитного поля, а большая часть томографов с мощными полями и наилучшим качеством изображения имеют туннельный тип.

Виды постоянных магнитов

Прежде, чем начать разбираться, какие бывают магниты, необходимо обрести понимание, что же такое магнит. Магнитом называется изделие из магнитотвердого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, которая остается в изделие на долгое время. Характеристики того или иного магнита прежде всего зависят от его основы, а именно из какого материала они сделаны.

Бариевые и стронциевые ферриты

Исходя из названия, легко можно предположить, что в данном магните присутствуют такие материалы Ba (Барий) и Sr (Стронций). Рассмотрим преимущества и недостатки таких магнитов:

Преимущества:

В данном виде магнитов, основным преимуществом является его цена. Именно из-за его малой себестоимости и производят данный тип магнитов.
Данный вид магнитов имеют очень высокую устойчивость к размагничиванию. На размагничивание, практически не влияет внешнее магнитное поле или положительный температурный режим
Магниты, практически не подвержены коррозии, что является одним из главных факторов в некоторых отраслях, где применяются эти магниты

Недостатки:

Несмотря на состав магнитов (металл с высокой механической прочностью) данный вид магнитов довольно хрупок.
При отрицательных температурах магниты могут полностью размагничиваться

Неодимовые магниты

Пожалуй, самый распространенный вид магнитов. Данные магниты состоят из сплава NdFeB (Неодим, Железо, Бор). Для более высокой коррозийной устойчивости неодимовые магниты покрывают никелем или цинком, реже медью. Они имеют огромное усилие притяжения, что является его главной особенностью. Разнообразие в применении магнитов поражает воображение любого человека. Практически во всех областях производства применяются неодимовые магниты

Преимущества:

Главным преимуществом данного типа магнита является, высокие магнитные свойства
Практически не размагничиваются со временем
Относительно невысокая стоимость

Недостатки:

Высокая коррозийность неодимового сплава
Температурный режим, при котором магниты полностью размагничиваются.

Самарий-Кобальтовые магниты

Данный вид магнитов SmCo, очень редко используется в обычной промышленности, пожалуй главной отраслью для этих магнитов, является – космическая отрасль. Именно из-за своих преимуществ его используют в производстве двигателей, различных сенсорах и других устройств.

Преимущества:

Температурный режим при котором магнит не теряет своих магнитных свойств (от -60 до +350 градусов по Цельсию). Полная потеря магнитных свойств, примерно при температуре равной 800 градусов по Цельсию.
Не подвержен коррозии, в отличие от неодимовых магнитов, не нуждается в дополнительном покрытии
Сплав легок в обработке, легко придать любую форму

Недостатки:

Высокая стоимость материала за счет редкоземельных материалов – самария и кобальта. Процесс очистки металлов затратный и очень дорогостоящий.
Самарий-кобальтовые магниты очень хрупкие, самый хрупкий вид магнитов из всех представленных

Магниты Альнико (ЮНДК)

Свое название данный вид магнитов получил за счет формулы материала, из которого он состоит AlNiCO (Алюминий+Никель+Кобальт+Железо). Изготавливается методом литья порошковой массы на основе железа и последующим равномерным охлаждением.

Преимущества:

Температурный режим при котором магнит не теряет своих магнитных свойств (от -60 до +550 градусов по Цельсию).
Не подвержен коррозии, не нуждается в дополнительном покрытии
Более низкая стоимость в отличие от самарий-кобальтовых магнитов

Недостатки:

Хрупкость магнита, требует более аккуратного обращения при использовании.
Не высокие магнитные свойства по сравнению с остальными видами магнитов

Отличительные особенности неодимовых магнитов — неодимовые и поисковые магниты

Неодимовые магниты NdFeB самые сильные на сегодняшний день постоянные магниты. Изготавливаются они из сплава, содержащего редкоземельный материал неодим Nd, а также железо и бор. Неодимовые магниты имеют очень высокие показатели остаточной магнитной индукции и устойчивости к размагничиванию. По этим показателям они в разы превосходят обычные чёрные, ферритовые, магниты. Что делает их гораздо более привлекательными при использовании в изделиях и оборудовании, где требуются сильное магнитное поле. Единственный серьёзный недостаток этих магнитов — это довольно высокая цена. При чём, с течением времени, она имеет тенденцию к росту, так как потребности мировой промышленности в сильных магнитах так же постоянно растут. Технический прогресс ускорятся год от года, постоянно выходят новые модели смартфонов, телевизоров, компьютеров, навигаторов и тому подобных высокотехнологичных гаджетов, при производстве которых используются редкоземельные металлы. Основным же поставщиком, так сказать лидером глобального рынка, является Китайская Народная Республика, контролирующая до 95% поставок редкоземельных материалов, а соответственно и цены на них. Очередное резкое повышение цен было отмечено летом 2017 года, когда за 3 месяца цена на неодим выросла более чем на 50 процентов.

Технические характеристики неодимовых магнитов

Магнитные характеристики закладываются на стадии изготовления магнита и не могут быть изменены в последствии. Основные же параметры это остаточная магнитная индукция и устойчивость к размагничиванию (коэрцитивная сила). Магнитная индукция измеряется в Теслах (Тс) и Гауссах (Гс), 1 Тл = 10000 Гс. Неодимовые магниты имеют остаточную индукцию порядка 1,2-1,4 Тл (12000-14000 Гс). Следует учитывать, что подобные значения могут быть получены только при испытаниях магнитного материала в замкнутой цепи. При измерении же силы магнитного поля на поверхности магнита тесламетр обычно показывает от 200 до 500 мТл (2000-5000 Гс). К тому же показания остаточной магнитной индукции сильно зависят от формы и размера магнита — чем он больше, тем сильнее будет его магнитное поле. Потери магнитных свойств со временем обычно не превышают 2-3% за 10 лет эксплуатации (естественно, при условии соблюдения температурного режима). Отличительной особенностью неодимовых магнитов является довольно низкая рабочая температура. При сильном нагреве начинается размагничивание материала и чем горячее, тем быстрее протекает этот процесс. Значение температуры, при котором материал начинает терять свои магнитные свойства, называется «точкой Кюри». При этом происходит так называемый «фазовый переход» — быстрое разрушение магнитной структуры вещества. Магниты из обычных марок неодимового сплава, типа N38, N42 и т.п. выдерживают нагрев не выше 80 градусов Цельсия. Это очень ограничивает их применение в оборудовании подверженному сильному нагреву — для нормального функционирования в таких условиях, требуется обеспечить дополнительное охлаждение установки. Существуют и высокотемпературные марки сплавов, такие как N38H (120°С), N38UH (180°C). Если же требуются более высокие рабочие температуры, то следует рассматривать магниты из материала Альнико (ЮНДК) выдерживающие нагрев до 550°C. Неодимовые магниты чаще всего имеют антикоррозионное покрытие, никелевое или цинковое, реже эпоксидное. Магниты могут выпускаться и совсем совсем без покрытия, но так как они имеют свойство ржаветь во влажной среде, то пользуются они гораздо меньшим спросом. Направление магнитного поля может быть аксиальным (вдоль размера h), диаметральным (вдоль размера D) и радиальным (вдоль размера r).

Направление намагниченности:

Магнитные характеристики различных неодимовых сплавов

Марка материала	Остаточная магнитная индукция Br		Коэрцитивная сила (по току) Hcj		Максимальное энергетическое произведение (BH) max.		Рабочая температура t
Марка материала	Tl (Тесла)	kG (кГаусс)	kA/m	kOe	MGOe	Kj/m3	С
N35	1,17-1,20	11,7-12,0	955	12	35	279	80
N35M	1,17-1,20	11.7-12,0	1115	14	35	279	100
N35H	1,15-1,17	11,5-11,7	1355	17	35	279	120
N35SH	1,17-1,20	11,7-12,0	1590	20	35	279	150
N35UH	1,17-1,20	11,7-12,0	1990	25	35	279	180
N38	1,17-1,20	12,2-12,6	955	12	38	303	80
N38M	1,22-1,26	12,2-12,6	1115	14	38	303	100
N38H	1,22-1,26	12,2-12,6	1355	17	38	303	120
N38SH	1,22-1,26	12,2-12,6	1590	20	38	303	160
N38UH	1,22-1,26	12,2-12,6	1990	25	38	303	180
N40	1,26-1,29	12,6-12,9	955	12	40	318	80
N40M	1,26-1,29	12,6-12,9	1115	14	40	318	100
N40H	1,26-1,29	12,6-12,9	1355	17	40	318	120
N40SH	1,26-1,29	12,6-12,9	1590	20	40	318	160
N40UH	1,26-1,29	12,6-12,9	1990	25	40	318	180
N42	1,30-1,33	13,0-13,3	955	12	42	334	80
N42M	1,30-1,33	13,0-13,3	1115	14	42	334	100
N42H	1,30-1,33	13,0-13,3	1355	17	40	318	120
N42SH	1,3-1,33	13,0-13,3	1590	20	42	334	160
N45	1,33-1,37	13,3-13,7	955	12	45	358	80
N45M	1,33-1,37	13,3-13,7	1115	14	45	358	100
N45H	1,33-1,37	13,3-13,7	1355	17	45	358	120
N48	1,36-1,42	13,6-14,2	955	12	48	382	80
N48M	1,36-1,42	13,6-14,2	1115	14	48	382	100
N48H	1,36-1,42	13,6-14,2	1355	17	48	382	120
N50	1,41-1,45	14,1-14,5	876	11	50	398	70

Применение неодимовых магнитов

Неодимовые магниты получили широкое распространение в различных сферах человеческой деятельности. Благодаря своим высоким эксплуатационным показателям они массово используются при производстве радиоаппаратуры, измерительных приборов, бытовой техники, медицинского оборудования, мобильных телефонов и прочих высокотехнологичных гаджетов. Высоким спросом пользуются эти магниты у производителей ветрогенераторов. Используется неодим и для производства поисковых магнитов, для справки — магнитная рыбалка это интересное, набирающее популярность, хобби. Для обеспечения потребностей потребителей, неодимовые магниты производятся самых различных форм и размеров и способны удовлетворить самый взыскательный спрос. Магниты могут быть изготовлены в форме диска, куба, стержня, цилиндра, призмы, бруска, кольца, сектора или шара. Кроме стандартных геометрических форм, возможно изготовление и более сложных и причудливых конфигураций — свойства материала это позволяют.

Техника безопасности про обращении с неодимовыми магнитами

Основное преимущество неодимовых магнитов это их колоссальная магнитная сила, она же представляет и наибольшую опасность в неумелых или неосторожных руках. Чем больше магнит, тем больший вред здоровью он может причинить. Большие неодимовые магниты при соударении друг о друга способны серьёзно травмировать конечности попавшие в этот момент между ними. Удар будет примерно соответствовать удару кувалды или большого молотка о наковальню. Нужно понимать, что магниты смыкаются со страшной силой и происходит это в одно мгновение. Даже опытный в обращении с магнитами человек не всегда успевает среагировать и отдёрнуть руку в нужный момент. Ещё одна неприятная особенность заключается в том, что если после удара молотком человек получает просто ушиб пальца, то в случае с магнитами, этот палец после удара остаётся зажат между ними как в тисках и вытащить его от туда довольно сложная задача. Если пытаться просто выдернуть палец из магнитов, то с большой долей вероятности они отщипнут кусок кожи с кончика пальца или же сорвут ноготь. Что бы избежать подобных последствий держите большие неодимовые магниты подальше друг от друга и от железных предметов, рекомендуемое расстояние не менее 1 метра. Если это всё же произошло и рука осталась зажата между магнитами, то в первую очередь нужно вставить между магнитами какие нибудь прокладки из немагнитных материалов — пластмассы или дерева, они предотвратят дальнейшее смыкание магнитов. После этого можно попытаться выдернуть руку самостоятельно или дожидаться приезда сотрудников МЧС. Небольшие магниты, размером 20-40 мм., тоже могут представлять опасность и при неаккуратном обращении оставляют на руках ушибы, порезы или гематомы. Очень важно обезопасить детей от контакта с неодимовыми магнитами. Даже маленькие магнитики могут представлять серьёзную угрозу здоровью ребёнка. Проглатывание маленьких магнитов может привести к крайне негативным последствиям, в этом случае нужно безотлагательно вызывать скорую помощь. Держите неодимовые магниты в недоступном для детей месте!
Большие неодимовые магниты создают вокруг себя сильное магнитное поле, во избежание поломок держите их подальше от чувствительной техники — компьютеров, внешних дисков, часов, смартфонов, кардиостимуляторов, навигационного оборудования, банковских карт и т.п. Кроме того неодимовые магниты довольно хрупкие и при сильных ударах могут раскалываться, что тоже неприятно и накладно в денежном отношении. Будьте всегда крайне внимательны и осторожны при обращении с мощными магнитами.

Юргинский Технологический Институт — Самый мощный магнит в мире.

В Лос-Аламосской национальной лаборатории США создали сверхмощный импульсный магнит. С его помощью получено магнитное поле с индукцией 100,75 Тл. Для магнитного поля это рекордная величина, она превышает магнитное поле Земли в 2 млн. раз.

Соленоид магнита изготовлен из российского сверхпрочного высокопроводящего нанокомпозита медь-ниобий, который и позволяет создавать столь высокие магнитные поля. Композит, разработанный в Курчатовском институте совместно с ВНИИ неорганических материалов им. А.А. Бочвара, состоит из медной матрицы сверхвысокой чистоты, которую пронизывают более 450 миллионов тончайших ниобиевых волокон диаметром менее 10 нанометров. Высокопрочный материал, обладающий высокой электропроводностью при достаточной пластичности, выдерживает без разрушения сверхбольшие токи (до сотни ампер), необходимые для создания мощного магнитного поля.

Сверхмощные магнитные поля нужны для проведения исследований твердого тела, например для изучения квантовых фазовых переходов, наведенных магнитным полем (так называемых критических квантовых точек, в которых небольшие изменения свойств материала при сверхнизких температурах вызывают мощные физические эффекты),а также механизма сверхпроводимости. Подобные магниты требуются для туннельных микроскопов с наноразмерным разрешением.

Разработкой новых композиционных материалов для сверхмощных магнитов в Курчатовском институте начали заниматься еще начале 1980-х годов. Как рассказал доктор технических наук Александр Константинович Шиков, существовавшие тогда высокопроводящие материалы обладали низкой прочностью-разрушались при прохождении через них сверхбольших токов. Главной задачей было повышение прочности материала при сохранении его высокой электропроводности. Первые испытания изготовленного импульсного магнита на основе новых композитов были проведены в институте еще в конце 1980-х годов, тогда сразу было достигнуто магнитное поле свыше 50 Тл. Окрыленные успехом физики занялись совершенствованием материала – дальнейшим его упрочнением за счет увеличения числа и одновременного уменьшения диаметра волокон из ниобия в матрице и увеличения электропроводности за счет повышения чистоты компонентов композита.

«Новый материал, впервые представленный на международной конференции в США в начале 1990-х годов, вызвал большой интерес у коллег из Лос-Аламосской национальной лаборатории, которые попросили изготовить для них партию нанокомпозитной проволоки для разрабатываемой мощной магнитной системы», – говорит А.К. Шиков.

В начале 2000-х годов в Лос-Аламасской лаборатории создали магнит, обеспечивающий рекордное на то время магнитное поле – около 90 Тл длительностью импульса 10 миллисекунд. Партию нового, доработанного, варианта композита российские специалисты отправили американским коллегам два года назад. И наконец, в начале апреля 2012 года рубеж в 100 Тл преодолен. Магнит, состоящий из семи катушек общим весом более 8 т, питает генератор мощностью около 330 киловатт-часов (1200 МДж).

Нанокомпозитную проволоку для соленоидов магнита получают по многостадийной технологии. Сложноорганизованный процесс включает электронно-лучевую плавку, обеспечивающую сверхвысокую чистоту меди и ниобия, холодное волочение на специально созданном оборудовании, экструзию для спекания компонентов композита, тщательно подобранные режимы термообработки.

Российский наноматериал может быть использован для линий электропередачи на Крайнем Севере, контактных сетей высокоскоростного железнодорожного транспорта, в устройствах импульсной штамповки и сварки, для гибких кабелей робототехники, электропроводящих элементов сотовых телефонов, в ответственных элементах в авиации, космонавтике, судостроении.

По материалам: «Наука и жизнь» № 7, 2012.

Фото: LANL.

Чернова С.А., Кафедра сварочного производства

Какие магниты сделаны из

[/ caption]

Магниты — незамеченные герои Нового времени. Однако большинство людей не понимают, из чего сделаны магниты и как они вообще работают. Проблема в том, что мы просто знаем, что магниты притягивают железо и никель. Однако магниты имеют очень интересное происхождение и могут рассматриваться как физическое проявление электромагнитной силы.

Все магниты изготовлены из группы металлов, называемых ферромагнитными металлами. Это такие металлы, как никель и железо.Каждый из этих металлов обладает особым свойством однородного намагничивания. Когда мы спрашиваем, как работает магнит, мы просто спрашиваем, как объект, который мы называем магнитом, проявляет свое магнитное поле. Ответ на самом деле довольно интересный.

В каждом материале есть несколько небольших магнитных полей, называемых доменами. В большинстве случаев эти домены независимы друг от друга и обращены в разные стороны. Однако сильное магнитное поле может расположить домены любого ферромагнитного металла так, чтобы они выровнялись, чтобы создать большее и более сильное магнитное поле.Так делают большинство магнитов.

Основное различие между магнитами заключается в том, являются они постоянными или временными. Временные магниты со временем теряют свое большее магнитное поле, поскольку домены возвращаются в исходное положение. Самый распространенный способ производства магнитов — нагревание их до температуры Кюри или выше. Температура Кюри — это температура, при которой ферромагнитные металлы приобретают магнитные свойства. Нагревание ферромагнитного материала до заданной температуры на некоторое время сделает его магнитным.Нагревание выше этой точки может сделать магнетизм постоянным. Ферромагнитные материалы также можно разделить на мягкие и твердые металлы. Мягкие металлы со временем теряют свое магнитное поле после намагничивания, в то время как твердые металлы могут стать постоянными магнитами.

Не все магниты созданы руками человека. Некоторые магниты встречаются в природе, например, магнитный камень. Этот минерал использовался в древности для изготовления первых компасов. Однако у магнитов есть и другие применения. С открытием связи между магнетизмом и электричеством магниты теперь являются основной частью каждого электрического двигателя и турбины.Магниты также использовались для хранения компьютерных данных. Теперь существует тип накопителя, называемый твердотельным накопителем, который позволяет более эффективно сохранять данные на компьютерах.

Мы написали много статей о магнитах для Universe Today. Вот статья о магнитном поле Земли, а вот статья о стержневом магните.

Если вам нужна дополнительная информация о магнитах, ознакомьтесь с дискуссией НАСА о магнитах, а здесь — ссылка на статью о магнитных полях.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный магнетизму.Послушайте, Серия 42: Магнетизм повсюду.

Источники:
НАСА
Википедия

Как это:

Нравится Загрузка …

Как сделаны магниты и из чего они сделаны?

Итак, мы установили, что магниты потрясающие. Их используют во всем, от автомобильных двигателей до компьютеров. И, конечно же, они держат ваш последний табель успеваемости с отметкой «пятёрка» или художественный шедевр в холодильнике вашей семьи. Мы также рассмотрели , как работают магниты, , , что такое магнитное поле, и , как определить, какой полюс является .Но как они сделаны и из чего они сделаны? Что В магните?

Ну, это зависит от того, говорите ли вы о естественном магните или искусственном магните. Ага, в природе действительно есть магнит! Магнитный камень, естественно намагниченный кусок магнетита, притягивает железо, поэтому технически это магнит. В нашем блоге есть забавная история о древних открытиях и использовании магнетита и магнитного камня.

Остальные магниты, которые мы видим сегодня, созданы руками человека.Существует группа материалов, известная как ферромагнитные материалы . В эту группу входят железо, кобальт, никель и некоторые сплавы редкоземельных элементов (в основном неодим и самарий). Эти ферромагнитные материалы можно сделать магнитными, подвергая их воздействию магнитного поля с помощью электрического тока. Используя намагничивающее приспособление, которое направляет ток через немагнитную часть, электроны в этих металлах выстраиваются в линию или поляризуются, делая материал магнитным. Вы можете узнать больше о процессе поляризации здесь.

Некоторые искусственные магниты сохраняют свои магнитные свойства навсегда *. Они обозначаются как постоянные магниты . Некоторые из них будут магнитными только при наличии внешнего магнитного поля, например, от постоянного магнита. Эти «временные» магниты называются мягкими магнитами .

* Постоянные магниты могут потерять свой сильный магнетизм при нагревании до температуры Кюри .Нагрев постоянного магнита до температуры Кюри заставляет выровненные электроны раскручиваться со смещением, уменьшая магнетизм объекта. Как только температура объекта снизится, его можно повторно намагнитить тем же способом, который описан выше. Проверьте температуру Кюри для веществ, перечисленных ниже:

Другой тип искусственного магнита — электромагнит. Электромагниты создаются, когда электрический ток проходит через катушку с проволокой.Катушка является магнитной до тех пор, пока на нее подается электрический ток. Но отключите электричество, и вы отключите и магнетизм.

Хотя для создания большинства искусственных магнитов вам понадобится узкоспециализированное оборудование, вы можете создать свой собственный простой электромагнит или проводить углубленные проекты в области электромагнита дома или в школе!

Теги: кобальт, содержание магнита, температура Кюри, электромагниты, ферромагнетики, железо, магнитный камень, магнитные материалы, магнитные материалы, магнитные металлы, магниты, искусственные магниты, природные магниты, никель, сталь

Поделиться:

Как работают магниты? | Quality Logo Products®

Ссылки

Магазин Магнитов.Магниты на протяжении всей истории. Получено с https://www.magnet-shop.com/magnets-throughout-the-history

Уильямс, М. (22 октября 2016 г.). Что такое магнитное поле? Получено с https://www.universetoday.com/76515/mintage-field/

Магниты Apex. 8 странных фактов о магнитах и магнетизме. Получено с https://www.apexmagnets.com/news-how-tos/8-strange-facts-about-magnets-and-magnetism/

Эмспак, Дж.(2014, 15 августа). 9 интересных фактов о магнитах. Получено с https://www.livescience.com/47383-cool-facts-about-magnets.html

Уилсон, Т. Как работают магниты. Получено с https://science.howstuffworks.com/magnet.htm

Валлулис, К. (17 апреля 2018 г.). Список металлов, притягиваемых магнитами. Получено с https://sciencing.com/list-metals-attracted-magnets-7501815.html

BBC.Уильям Гилберт (1544 — 1603). Получено с http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/gilbert_william.shtml.

Science JR Rank. Магнетизм. Получено с https://science.jrank.org/pages/4081/Magnetism-History-magnetism.html.

Национальная география. Магнетизм. Получено с https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/magnetism/

Минутная физика. (2013, 23 сентября).Магниты: как они работают? Получено с https://www.youtube.com/watch?v=hFAOXdXZ5TM.

Льюис, Т. (2017, 12 августа). Что такое МРТ (магнитно-резонансная томография)? Получено с https://www.livescience.com/39074-what-is-an-mri.html

Магниты APEX. Как в электромобилях используются магниты? Получено с https://www.apexmagnets.com/news-how-tos/how-do-electric-cars-use-magnets/

Норман, В.Почему магниты в телефонах? Получено с https://www.techwalla.com/articles/why-are-magnets-in-telephones

Джесса, Т. (31 октября 2010 г.). Как работает компас. Получено с https://www.universetoday.com/77072/how-does-a-compass-work/

Как это работает. Как работает магнитная полоса на обратной стороне кредитной карты? Получено с https://money.howstuffworks.com/personal-finance/debt-management/mintage-stripe-credit-card.htm

Электрические замки. (2018, 27 июля). Как работает магнитный замок? Получено с https://www.electriclock.net/how-does-a-mintage-lock-work/

Эриксон М. Бытовая техника с магнитами. Получено с https://www.hunker.com/12412207/household-appliances-that-contain-magnets

Physics.org. Как работают спикеры? Получено с http://www.physics.org/article-questions.asp? id = 54

Вудфорд, К. (29 ноября 2018 г.). Наушники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/headphones.html

Quarters, C. (2017, 25 апреля). Классификации магнитов. Получено с https://sciencing.com/classifications-magnets-6507310.html.

HSI Switching. (2017, 9 мая). Как температура влияет на магнетизм? Получено с https://www.hsisensing.com/temperature-affect-magnetism/

CBS News.(2013, 9 июня). Пульс: у большинства американцев есть магниты на холодильник. Получено с https://www.cbsnews.com/news/pulse-most-americans-have-refrigerator-magnets/

Из чего сделаны магниты?

Обновлено 14 декабря 2018 г.

Карен Дж. Блаттлер

Магниты кажутся загадочными. Невидимые силы стягивают магнитные материалы вместе или, перевернув один магнит, раздвигают их. Чем сильнее магниты, тем сильнее притяжение или отталкивание.И, конечно же, сама Земля — магнит. Некоторые магниты сделаны из стали, но существуют и другие типы магнитов.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Магнетит — природный магнитный минерал. Вращающееся ядро Земли создает магнитное поле. Магниты Alnico изготовлены из алюминия, никеля и кобальта с меньшим количеством алюминия, меди и титана. Керамические или ферритовые магниты изготавливаются либо из оксида бария, либо из оксида стронция, легированного оксидом железа. Два редкоземельных магнита — это самарий-кобальтовый, который содержит сплав самария-кобальта с примесью микроэлементов (железо, медь, циркон), и неодимовые железо-борные магниты.

Определение магнитов и магнетизма

Любой объект, который создает магнитное поле и взаимодействует с другими магнитными полями, является магнитом. Магниты имеют положительный конец или полюс и отрицательный конец или полюс. Линии магнитного поля движутся от положительного полюса (также называемого северным полюсом) к отрицательному (южному) полюсу. Магнетизм относится к взаимодействию двух магнитов. Противоположности притягиваются, поэтому положительный полюс магнита и отрицательный полюс другого магнита притягиваются друг к другу.

Типы магнитов

Существуют три основных типа магнитов: постоянные магниты, временные магниты и электромагниты. Постоянные магниты сохраняют свои магнитные свойства в течение длительного времени. Временные магниты быстро теряют свой магнетизм. Электромагниты используют электрический ток для создания магнитного поля.

Постоянные магниты

Постоянные магниты сохраняют свои магнитные свойства в течение длительных периодов времени. Изменения в постоянных магнитах зависят от силы магнита и состава магнита.Изменения обычно происходят из-за изменений температуры (обычно при повышении температуры). Магниты, нагретые до температуры Кюри, навсегда теряют свои магнитные свойства, потому что атомы выходят из конфигурации, вызывающей магнитный эффект. Температура Кюри, названная в честь первооткрывателя Пьера Кюри, варьируется в зависимости от магнитного материала.

Магнетит, постоянный магнит природного происхождения, является слабым магнитом. Более сильные постоянные магниты — это алнико, неодим, железо, бор, самарий-кобальт, керамические или ферритовые магниты.Все эти магниты соответствуют требованиям определения постоянных магнитов.

Магнетит, также называемый магнитным камнем, служил иглами компаса для многих исследователей, от китайских охотников за нефритом до путешественников по всему миру. Минеральный магнетит образуется, когда железо нагревается в атмосфере с низким содержанием кислорода, в результате образуется соединение оксида железа Fe ₃ O ₄. Щепки магнетита служат компасом. Компасы относятся к 250 г. до н. Э. в Китае, где их называли южными указателями.

Магниты Alnico — это обычно используемые магниты, состоящие из 35 процентов алюминия (Al), 35 процентов никеля (Ni) и 15 процентов кобальта (Co) с 7 процентами алюминия (Al), 4 процентами меди (Cu) и 4 процентами. титан (Ti).Эти магниты были разработаны в 1930-х годах и стали популярными в 1940-х годах. Температура оказывает меньшее влияние на магниты Alnico, чем другие искусственно созданные магниты. Однако магниты Alnico легче размагнитить, поэтому стержни Alnico и подковообразные магниты должны храниться должным образом, чтобы они не размагничивались.

Магниты Alnico используются по-разному, особенно в аудиосистемах, таких как динамики и микрофоны. Преимущества магнитов Alnico включают высокую коррозионную стойкость, высокую физическую прочность (не трескаются, не ломаются и не ломаются) и устойчивость к высоким температурам (до 540 градусов Цельсия).К недостаткам можно отнести более слабое магнитное притяжение, чем у других искусственных магнитов.

Керамические (ферритовые) магниты

В 1950-х годах была разработана новая группа магнитов. Жесткие гексагональные ферриты, также называемые керамическими магнитами, можно разрезать на более тонкие ломтики и подвергать воздействию размагничивающих полей низкого уровня без потери своих магнитных свойств. Они также дешевы в изготовлении. Структура молекулярного гексагонального феррита встречается как в оксиде бария, легированном оксидом железа (BaO ∙ 6Fe ₂ O ₃), _{, так и в оксиде стронция, легированном оксидом железа (SrO ∙ 6Fe ₂ O ₃).Феррит стронция (Sr) имеет несколько лучшие магнитные свойства. Наиболее часто используемые постоянные магниты — это ферритовые (керамические) магниты. Помимо стоимости, преимущества керамических магнитов включают хорошую стойкость к размагничиванию и высокую коррозионную стойкость. Однако они хрупкие и легко ломаются.}

Магниты из самария и кобальта были разработаны в 1967 году. Эти магниты с молекулярным составом SmCo ₅ стали первыми коммерческими постоянными магнитами из редкоземельных и переходных металлов.В 1976 году был разработан сплав самария-кобальта с примесью микроэлементов (железо, медь и циркон) с молекулярной структурой Sm ₂ (Co, Fe, Cu, Zr) ₁₇. Эти магниты имеют большой потенциал для использования при более высоких температурах, примерно до 500 ° C, но высокая стоимость материалов ограничивает использование этого типа магнита. Самарий редко встречается даже среди редкоземельных элементов, а кобальт считается стратегическим металлом, поэтому поставки контролируются.

Самариево-кобальтовые магниты хорошо работают во влажных условиях.Среди других преимуществ — высокая термостойкость, устойчивость к низким температурам (-273 C) и высокая коррозионная стойкость. Однако, как и керамические магниты, самариево-кобальтовые магниты хрупкие. Как уже говорилось, они дороже.

Неодимовые железо-борные магниты

Неодимовые железо-борные магниты (NdFeB или NIB) были изобретены в 1983 году. Эти магниты содержат 70 процентов железа, 5 процентов бора и 25 процентов неодима, редкоземельного элемента. Магниты NIB быстро корродируют, поэтому в процессе производства на них наносится защитное покрытие, обычно никель.Вместо никеля можно использовать покрытия из алюминия, цинка или эпоксидной смолы.

Хотя NIB-магниты являются самыми сильными из известных постоянных магнитов, они также имеют самую низкую температуру Кюри, около 350 ° C (некоторые источники говорят, что она составляет 80 ° C) среди других постоянных магнитов. Такая низкая температура Кюри ограничивает их промышленное использование. Магниты из неодима, железа и бора стали неотъемлемой частью бытовой электроники, включая сотовые телефоны и компьютеры. Магниты из неодима, железа и бора также используются в аппаратах магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Преимущества магнитов NIB включают отношение мощности к весу (до 1300 раз), высокую устойчивость к размагничиванию при комфортных для человека температурах и экономичность. К недостаткам можно отнести потерю магнетизма при более низких температурах Кюри, низкую коррозионную стойкость (если покрытие повреждено) и хрупкость (может сломаться, потрескаться или расколоться при внезапных столкновениях с другими магнитами или металлами (см. Ресурсы для Magnetic Fruit, деятельность с использованием магнитов NIB). .)

Временные магниты

Временные магниты состоят из так называемого мягкого железа.Мягкое железо означает, что атомы и электроны могут выровняться внутри железа и какое-то время вести себя как магнит. В список магнитных металлов входят гвозди, скрепки и другие материалы, содержащие железо. Временные магниты становятся магнитами, когда подвергаются воздействию магнитного поля или помещаются в него. Например, игла, натираемая магнитом, становится временным магнитом, потому что магнит заставляет электроны выравниваться внутри иглы. Если магнитное поле или воздействие магнита достаточно сильное, мягкое железо может стать постоянным магнитом, по крайней мере, до тех пор, пока тепло, удар или время не заставят атомы потерять ориентацию.

Электромагниты

Третий тип магнита возникает, когда электричество проходит через провод. Обертывание проволоки вокруг сердечника из мягкого железа усиливает магнитное поле. Увеличение электричества увеличивает силу магнитного поля. Когда по проводу течет электричество, магнит работает. Остановите поток электронов, и магнитное поле схлопнется. (См. Ресурсы для моделирования электромагнетизма с помощью PhET.)

Самый большой магнит в мире

Самый большой магнит в мире — это, по сути, Земля.Твердое железо-никелевое внутреннее ядро Земли, вращающееся во внешнем жидком железо-никелевом ядре, ведет себя как динамо-машина, генерируя магнитное поле. Слабое магнитное поле действует как стержневой магнит, наклоненный примерно на 11 градусов от оси Земли. Северный конец этого магнитного поля — южный полюс стержневого магнита. Поскольку противоположные магнитные поля притягиваются друг к другу, северный конец магнитного компаса указывает на южный конец магнитного поля Земли, расположенный рядом с северным полюсом (иными словами, южный магнитный полюс Земли фактически расположен рядом с географическим северным полюсом. , хотя вы часто будете видеть этот южный магнитный полюс, обозначенный как северный магнитный полюс).

Магнитное поле Земли создает магнитосферу, окружающую Землю. Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой вызывает северное и южное сияние, известные как северное сияние и австралийское сияние.

Магнитное поле Земли также влияет на минералы железа в потоках лавы. Минералы железа в лаве совпадают с магнитным полем Земли. Эти выровненные минералы «застывают» на месте по мере того, как лава остывает. Исследования магнитных совмещений в базальтовых потоках по обе стороны срединно-Атлантического хребта предоставляют доказательства не только инверсий магнитного поля Земли, но и теории тектоники плит.

Как работают магниты | HowStuffWorks

Каждый раз, когда вы пользуетесь компьютером, вы используете магниты. Жесткий диск использует магниты для хранения данных, а некоторые мониторы используют магниты для создания изображений на экране. Если в вашем доме есть дверной звонок, он, вероятно, использует электромагнит для управления шумоподавителем. Магниты также являются жизненно важными компонентами телевизоров с ЭЛТ, динамиков, микрофонов, генераторов, трансформаторов, электродвигателей, охранной сигнализации, кассетных лент, компасов и автомобильных спидометров.

Помимо практического применения, магниты обладают множеством удивительных свойств.Они могут наводить ток в проводе и обеспечивать крутящий момент для электродвигателей. Достаточно сильное магнитное поле может левитировать небольшие предметы или даже маленьких животных. Поезда на маглеве используют магнитную тягу для передвижения на высоких скоростях, а магнитные жидкости помогают заправлять ракетные двигатели топливом. Магнитное поле Земли, известное как магнитосфера , защищает ее от солнечного ветра . По данным журнала Wired, некоторые люди даже имплантируют крошечные неодимовые магниты в пальцы, что позволяет им обнаруживать электромагнитные поля [Источник: Wired].

Аппараты магнитно-резонансной томографии (МРТ) используют магнитные поля, чтобы врачи могли исследовать внутренние органы пациентов. Врачи также используют импульсные электромагнитные поля для лечения неправильно заживших сломанных костей. Этот метод, одобренный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в 1970-х годах, позволяет вылечить кости, не поддающиеся лечению другими методами. Подобные импульсы электромагнитной энергии могут помочь предотвратить потерю костей и мышц у космонавтов, которые находятся в условиях невесомости в течение длительного времени.

Магниты также могут защитить здоровье животных. Коровы подвержены заболеванию, называемому травматическим ретикулоперикардитом или аппаратным заболеванием , которое возникает в результате проглатывания металлических предметов. Проглоченные предметы могут проколоть живот коровы и повредить ее диафрагму или сердце. Магниты помогают предотвратить это состояние. Одна практика заключается в том, чтобы надевать магнит на корм коров, чтобы удалить металлические предметы. Другой — кормить коров магнитами. Длинные узкие магниты алнико, известные как магниты для коров , могут притягивать куски металла и предотвращать их повреждение желудка коровы.Попавшие внутрь магниты помогают защитить коров, но все же рекомендуется держать места для кормления свободными от металлического мусора. С другой стороны, людям никогда не следует есть магниты, поскольку они могут склеиваться сквозь стенки кишечника человека, блокируя кровоток и убивая ткани. У людей для удаления проглоченных магнитов часто требуется хирургическое вмешательство.

Некоторые люди выступают за использование магнитотерапии для лечения широкого спектра заболеваний и состояний. По словам практикующих, магнитные стельки, браслеты, ожерелья, наматрасники и подушки могут вылечить или облегчить все, от артрита до рака.Некоторые защитники также предполагают, что употребление намагниченной питьевой воды может лечить или предотвращать различные заболевания. Американцы тратят около 500 миллионов долларов в год на магнитное лечение, а люди во всем мире тратят около 5 миллиардов долларов. [Источник: Winemiller через NCCAM].

Сторонники предлагают несколько объяснений того, как это работает. Во-первых, магнит притягивает железо, содержащееся в гемоглобине крови, улучшая кровообращение в определенной области. Другой заключается в том, что магнитное поле каким-то образом изменяет структуру ближайших клеток.Однако научные исследования не подтвердили, что использование статических магнитов каким-либо образом влияет на боль или болезнь. Клинические испытания показывают, что положительные эффекты, приписываемые магнитам, на самом деле могут быть связаны с течением времени, дополнительной амортизацией магнитных стелек или эффектом плацебо. Кроме того, питьевая вода обычно не содержит элементов, которые могут намагничиваться, что ставит под сомнение идею использования магнитной питьевой воды.

Некоторые сторонники также предлагают использовать магниты для уменьшения жесткости воды в домах.По словам производителей продуктов, большие магниты могут снизить уровень накипи жесткой воды за счет устранения ферромагнитных минералов в жесткой воде. Однако минералы, которые обычно вызывают жесткость воды, не являются ферромагнитными. Двухлетнее исследование Consumer Reports также показывает, что обработка поступающей воды с помощью магнитов не влияет на количество накипи в бытовом водонагревателе.

Хотя магниты вряд ли положат конец хронической боли или избавят от рака, их все же интересно изучать.

Первоначально опубликовано: 2 апреля 2007 г.

Введение в магниты | Монро

Магниты могут быть натуральными и искусственными. Природные магниты находятся в земле и богаты минералом железа, называемым магнетитом. Искусственные магниты разрабатываются в лаборатории путем обработки металлических сплавов для выравнивания заряда.

Существует четыре основных типа магнитов:

Постоянные магниты
Временные магниты
Электромагниты
Сверхпроводники

В четырех различных типах магнитов также есть разные типы магнитов.

Постоянные магниты используются в быту. После намагничивания постоянные магниты в определенной степени сохраняют свой магнетизм. Магниты состоят из различных атомов и молекул, которые являются ферромагнитным материалом. Эти атомы и молекулы обладают магнитным полем, которое позволяет им усиливать друг друга. Никель, кобальт, сталь и железо — это некоторые из ферромагнитных материалов, которые обладают сильными магнитными свойствами.

Постоянные магниты различаются по силе.Некоторые из них очень трудно размагнитить, но они все же могут быть повреждены. Магнитное притяжение атомов может быть нарушено, если другие магниты и магнитный материал находятся в непосредственной близости. Экстремальные погодные условия с максимумами и минимумами также могут размагнитить магниты. Несмотря на то, что они выглядят солидно, очень важно обращаться с ними осторожно. Падение, удары, сотрясение и применение силы к магниту также могут размагнитить материал.

Постоянные магниты бывают разных форм и размеров, и им можно придавать различные формы.Они также могут быть гибкими, различной толщины и длины. Гибкие магнитные полоски или листы изготовлены из ферромагнитного порошка, смешанного с полимерным связующим. Эти высокоэнергетические полоски устойчивы к размагничиванию, не трескаются и не раскалываются. Гибкий магнитный материал может быть намагничен двумя или более полюсами по длине грани, создавая концентрированную силу на поверхности магнита.

Есть 4 основных типа или подкатегории постоянных магнитов.

Неодим, железо, бор, магниты — это редкоземельный магнитный материал. Эти магниты известны под несколькими разными названиями. Его можно увидеть как NdFeB, потому что он сделан из сплава трех различных материалов. Nd — это символ химического элемента неодима, Fe — символ химического элемента железа, а B — символ химического элемента бора. NIB и Neo — это просто аббревиатуры, NIB означает неодим, железо, бор, а Neo — просто сокращение для неодима.

Эти магниты являются высокоэнергетическими и очень сильными магнитами, которые трудно размагнитить. Они могут быть очень компактными и небольшими по размеру, поскольку обладают высоким уровнем энергии. Неомагниты хрупкие и коррозионные, потому что неодим реагирует на кислород и окисляется, если его не обработать. Вот почему необходимо защитное покрытие. Покрытие настолько тонкое, что не оказывает значительного влияния на силу магнита.

Неодимовые магниты используются в самых разных областях.От компьютерных жестких дисков и наушников до промышленных приложений, таких как генераторы, двигатели и ветряные турбины. Несмотря на то, что они очень прочные, легкие и доступные, они сделаны на основе неодима, поэтому при воздействии низких температур они могут потерять свой магнетизм.

Чтобы узнать больше об этих магнитах, загляните в нашу направляющую для неодима .

Самарий Кобальт или SmCo, что означает его химические элементы, также относятся к семейству редкоземельных магнитов. По силе они очень похожи на неомагниты, но неомагнит сильнее.Есть две разные серии магнитов SmCo, которые основаны на диапазоне энергии продукта. Первый — это Sm1Co5 или Series 1: 5, а второй — Sm2Co17 или Series 2:17. Sm1Co5 имеет диапазон энергетических продуктов от 15 до 22 MGOe, а Sm2Co17 имеет диапазон энергетических продуктов от 22 до 32 MGOe.

Большая разница, и в зависимости от марки в них мало железа или вообще нет, что означает, что они очень устойчивы к коррозии, в отличие от нео-магнитов, на которые обычно наносится покрытие. Другое большое отличие состоит в том, что они могут сохранять свои магнитные свойства в гораздо большем диапазоне температур.Это означает, что при высоких и низких температурах они очень устойчивы к размагничиванию. Несмотря на то, что они устойчивы к коррозии, они хрупкие и легко раскалываются.

Устойчивость к температуре и коррозии делает самариево-кобальтовые магниты идеальным выбором для приложений, которые работают в условиях высоких температур и влажности, таких как двигатели и датчики, и часто используются в автомобильной, морской, аэрокосмической и медицинской промышленности.

Alnico изготовлен из сплавов алюминия, никеля и кобальта.Фактически, он получил свое название от первых двух букв каждого из сплавов. В отличие от двух других редкоземельных магнитов, Alnico можно легко размагнитить при неправильном обращении. Хотя они обладают хорошим диапазоном температурной стабильности и высокой энергии, во многих случаях их заменяют на редкоземельные магниты или керамические.

Магниты Alnico производятся двумя разными способами. Один из них отлит из Alnico, и это позволяет придавать материалу магнита множество различных форм.Литье также дает продукт с более высокой энергией, который часто используется в измерительных устройствах, измерителях и многих других инструментах. Спекание Alnicos делает магниты более прочными механическими характеристиками, но отрицательные — это снижает их магнетизм.

Чтобы узнать больше о магнитах Alnico, загляните в нашу направляющую для магнитов Alnico .

Керамические магниты также называют ферритовыми магнитами. Керамический магнит представляет собой неметаллическое соединение чистых сортов оксида железа и карбоната стронция, а также небольших количеств оксидов других металлов.Эти магниты очень хрупкие, легко ломаются и трескаются. Хотя они имеют более низкий уровень энергии, они имеют довольно хороший баланс магнитных сил и их нелегко размагнитить. Сегодня это одни из самых используемых магнитов.

Эти магниты можно изготовить двумя способами: спеканием или прессованием. Компаунд прокаливают, измельчают в шаровой мельнице до мелкого размера, добавляют связующие, затем смесь уплотняют в прессе. Прессованные формы обжигаются при высоких температурах в печах с строго контролируемым температурным циклом.После охлаждения детали алмазно распиливаются и шлифуются алмазным кругом в соответствии со спецификациями.

Чтобы узнать больше о керамических магнитах, загляните в нашу направляющую для керамических магнитов .

Временные магниты — это именно то, что подразумевает их название, временные. Материал, в основном мягкое железо или железные сплавы, работает как магнит только тогда, когда они находятся в присутствии сильного магнитного поля. Как только они больше не находятся в магнитном поле, они теряют свою магнитную силу.Примером временного магнита могут служить гвозди. Когда они соприкасаются с магнитом для чистки ногтей, их магнитная сила входит в зацепление, и они цепляются за щетку для ногтей. Как только они снимаются с щетки для ногтей, они теряют свою магнитную силу.

Электромагниты должны пропускать через них электричество, чтобы они стали магнитными. Сила этих магнитов зависит от силы электрического тока, проходящего через них. Принцип его работы заключается в том, что провод плотно наматывается в катушку, часто с железным сердечником, и когда электрический ток проходит через катушку, он намагничивается и действует как постоянный магнит.Как только ток пропал, магнетизм исчезнет. В динамиках, компьютерах, радио и даже телевизорах используются электромагниты.

Сверхпроводники также состоят из катушки с проволокой, подобной электромагнитам. В отличие от электромагнитов, специальные металлические сплавы, из которых сделаны катушки, не имеют металлического сердечника. Это самые сильные магниты из всех. Они создают чрезвычайно сильное магнитное поле, но их провода необходимо охладить до определенной температуры, чтобы специальные металлические сплавы стали сверхпроводниками.Эти магниты практически не потребляют энергии, потому что энергия нужна только для оборудования, которое охлаждает катушки. Они используются в аппаратах МРТ, ускорителях частиц и масс-спектрометрах.

Вы ищете

магнитов ?

Отправьте запрос предложения сейчас!

ВРЕМЕНИ для детей | Что такое магниты?

Что общего у компасов, вентиляторов и скоростных поездов? Все они используют магниты для работы.Магниты — это камни или металлы, которые создают вокруг себя невидимое поле. Это поле притягивает другие магниты и определенные металлы. Наличие магнитного поля является причиной того, что металлическую дверцу холодильника можно накрыть магнитами.

Магнитное поле сосредоточено вокруг концов магнитов. Эти концы называются полюсами. Все магниты имеют два полюса: северный полюс и южный полюс. Вы можете почувствовать магнитную силу, если держите два магнита так, чтобы их полюса находились рядом друг с другом. Если полюса противоположны (север и юг), вы почувствуете притяжение между магнитами.Если полюса идентичны (север и север или юг и юг), вы почувствуете, как магниты отталкиваются.

отталкивающий
ДЖЕССИКА ПИТЕРСОН / GETTY IMAGES

оттолкнуть или разделить
(глагол)

Меня оттолкнул запах ее напитка.друг с другом.

Некоторые материалы обладают естественным магнитным полем. Один из примеров — магнитный камень, богатый железом. Некоторые металлы могут становиться магнитными. К ним относятся железо, кобальт и никель. Если вы пропустите немагнитный железный гвоздь через магнитное поле, вы можете превратить его в магнит. Этот процесс называется намагничиванием.

Земля — гигантский магнит. Это потому, что ядро планеты состоит в основном из железа. Магнитное поле Земли простирается вокруг планеты.Это называется магнитосферой. Поле наиболее сильное у Северного и Южного полюсов Земли.

Вы когда-нибудь задумывались, почему компас всегда указывает на север? Причина в том, что компас — это магнит, который сидит на оси вращения.

вращаться
ФОТОАЛЬТО — ЭРИК АУДРАС / GETTY IMAGES

фиксированная точка, на которой что-то вращается или балансирует
(существительное)

Педаль моего велосипеда упала с оси.. Этот магнит часто называют иглой. Поскольку противоположные полюса притягиваются, южный полюс стрелки компаса притягивается к Северному магнитному полюсу Земли.

Земля — это гигантский магнит, потому что она содержит магнитный материал в виде расплавленной породы. Магнитное поле Земли, или магнитосфера, наиболее сильное вокруг Северного и Южного полюсов планеты.

ПИТЕР ГЕРМЕС ФУРИАН — GETTY IMAGES

Как работают магниты

Древние греки были одними из первых, кто открыл магнитные камни.Им магнетизм мог показаться волшебным. В конце концов, магнитное поле не видно. Но его эффекты можно почувствовать.

За последнее столетие ученые узнали, что секрет магнита кроется в его атомной способности.

атомный
SUPERSTOCK / ПОЛУЧИТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ

относящиеся к атомам или мельчайшим компонентам элемента
(прилагательное)

Атомные часы показывают очень точное время в соответствии с колебаниями внутри атома.состав. Все объекты во Вселенной состоят из атомов. В центре каждого атома находится ядро. Крошечные частицы, называемые электронами, вращаются вокруг ядра. Этот процесс создает магнитные поля вокруг электронов. Магнетизм возникает, когда электроны вращаются в одном направлении. Поскольку все магнитные силы электронов складываются, они превращают объект в один большой магнит.

Электричество и магнетизм

Поток электронов называется электричеством.Когда электроны движутся по проводу, они создают магнитное поле. Ученые считают, что магнетизм и электричество являются частью одной силы. Это называется электромагнитной силой.

Датский физик Ганс Кристиан Эрстед открыл электромагнетизм в 1820 году. Это открытие привело к значительным улучшениям в образе жизни людей. Ученые начали производить магниты, посылая электричество через катушку из проволоки, намотанную вокруг магнитного материала, такого как железо. Этот тип магнита называется электромагнитом.Электромагниты могут быть разной силы. Сила зависит от величины электрического тока и количества витков проволоки. Например, мощные электромагниты используются для подъема автомобилей на свалках.

Электромагниты используются для самых разных целей, в том числе для подъема металлолома.

ПИТЕР АН — GETTY IMAGES

Магниты везде

Магниты можно найти во многих устройствах, которыми люди пользуются каждый день. Они есть в любой машине, у которой есть мотор. Сюда входят вентиляторы, стиральные машины и автомобили.В двигателях используются магниты и катушки с проволокой, чтобы преобразовать электрическую энергию в движение.

Магниты также помогли добиться значительных успехов в области здравоохранения и транспорта. Врачи могут диагностировать заболевания с помощью МРТ или магнитно-резонансной томографии. Устройства МРТ используют магнитное поле для создания изображений органов пациентов. В Японии, Китае и Германии высокоскоростные поезда используют магниты для достижения скорости, превышающей 300 миль в час.

Из чего состоят магниты — блог Мира Магнитов

Из чего состоят разные виды магнитов

Из чего делают магниты — блог Мира Магнитов

Постоянные магниты

Временные магниты

Электромагниты

МАГНЕТИЗМ – Огонек № 24 (4455) от 16.06.1996

«ЧУ-ШИ»

РЕКОРДЫ

Перстень Ньютона превращается в летающий поезд

Мелочи:

ПОМНИ О СМЕРТИ

ЖИДКИЕ МАГНИТЫ

ВИХРИ ВРАЖДЕБНЫЕ ВЕЮТ НАД НАМИ

Устройство и классификация МР-томографов в диагностическом центре «МедиСкан» в Домодедово

Резистивные магниты

Постоянные магниты

Сверхпроводящие магниты

Виды постоянных магнитов

Виды постоянных магнитов

Отличительные особенности неодимовых магнитов — неодимовые и поисковые магниты

Технические характеристики неодимовых магнитов

Направление намагниченности:

Магнитные характеристики различных неодимовых сплавов

Применение неодимовых магнитов

Техника безопасности про обращении с неодимовыми магнитами

Юргинский Технологический Институт — Самый мощный магнит в мире.

Какие магниты сделаны из

Как это:

Как сделаны магниты и из чего они сделаны?

Как работают магниты? | Quality Logo Products®

Ссылки

Из чего сделаны магниты?

TL; DR (слишком долго; не читал)

Определение магнитов и магнетизма

Типы магнитов

Постоянные магниты

Временные магниты

Электромагниты

Самый большой магнит в мире

Как работают магниты | HowStuffWorks

Введение в магниты | Монро

Вы ищете

ВРЕМЕНИ для детей | Что такое магниты?

Как работают магниты

Электричество и магнетизм

Магниты везде

alexxlab

Вам также может понравиться

Процедура замены электросчетчика в квартире: Татэнергосбыт / Установка и замена приборов учета

Соединение лент светодиодных: Как соединить светодиодную ленту между собой? Коннекторы или пайка?

Добавить комментарий Отменить ответ