Da, nikl je magnetan.
Budući da pokazuje značajna magnetska svojstva, klasificira se kao feromagnetni materijal. Obično feromagnetski na normalnim temperaturama, nikl može privući i može postati magnetiziran sam od sebe.
Na Curie temperaturi, iznad 358°C (676°F), je tačka u kojoj nikl gubi svoje feromagnetne sposobnosti i postaje paramagnetski. Zbog svojih magnetnih karakteristika, nikl se koristi u proizvodnji magneta, električnih komponenti i u sektoru aviona.
Prednosti nikl magnetizma
Isplativo i dostupno
U poređenju sa drugim neuobičajenim metalima retkih zemalja koji se koriste u čvrstim magnetima, nikal je relativno jeftin i lako dostupan metal. S obzirom na to, otkrit ćete da su magnetni materijali sastavljeni od nikla ekonomični za nekoliko namjena.
Ekološke prednosti
Za razliku od magneta napravljenih od manje ekološki prihvatljivih materijala, magneti od nikla imaju manje utjecaja na okoliš zbog svoje učinkovite ponovne upotrebe i recikliranja.
Karakteristike feromagneta
Nikl je feromagnetni materijal. Stoga, uprkos odsustvu magnetnog polja izvana, može postati ekstremno magnetiziran dok zadržava svoje magnetne kvalitete.
Nikl je idealan za upotrebu u permanentnim magnetima zbog svojih jedinstvenih svojstava.
Jaka magnetna permeabilnost
Sposobnost supstance da se magnetizira u prisustvu magnetnog polja iz drugog izvora opisuje se kao njena permeabilnost za magnete.
Nikl pokazuje izuzetan nivo ove karakteristike.
Zbog ove karakteristike, nikl se može koristiti u aplikacijama kao što su transformatori i magnetna zaštita koja zahtijeva materijale sa značajnom propusnošću.
Najbolje za legiranje za izradu magneta
Sposobnosti legiranja nikla omogućuju njegovo legiranje s drugim komponentama uključujući kobalt, željezo i aluminij, te jednostavnost stvaranja magnetnih legura s određenim karakteristikama. Magnetne komponente sa većom efikasnošću uključuju legure kao što su Permalloy (gvožđe i nikal) i Alnico (aluminijum, nikl i kobalt).
Curie Upravljanje temperaturom
Kombinacijom sa drugim komponentama, temperatura nikla Curie (gdje gubi svoju feromagnetnu sposobnost) može biti modificirana.
Zbog toga legure nikla mogu imati svoja magnetna svojstva prilagođena određenom temperaturnom spektru, što ih čini pogodnim za niz primjena.
Otpornost na koroziju
Nikl je popularan zbog svoje sposobnosti otpornosti na koroziju, što je korisno u okolnostima kada je izloženost nepovoljnim uslovima problem. Magnetne supstance koje su otporne na koroziju su od vitalnog značaja u oblastima uključujući avione i pomorstvo.
Magnetna konzistencija
Postepeno, magneti od nikla – posebno oni koji se koriste u legurama – nude izvanrednu magnetnu stabilnost. Održavanje funkcionalnosti magnetnih sistema i opreme oslanja se na ovu stabilnost.
Svestranost u upotrebi
Nikl se koristi u nizu polja, kao što su telekomunikacije, elektronika, energija i automobilska industrija, zahvaljujući svojim magnetnim karakteristikama. Od njega se proizvode magnetni senzori, permanentni magneti, magnetna zaštita i drugi uređaji.
Poređenje svojstava magnetizma nikla s drugim metalima
Magnetizam nikla naspram gvožđa
Budući da je nikl feromagnetni metal, može se magnetizirati i ostati magnetiziran čak i bez prisustva vanjskog magnetskog polja.
Gvožđe je, naprotiv, feromagnetni metal koji ima veću magnetnu osetljivost od nikla. To implicira da se u poređenju sa niklom, gvožđe može mnogo lakše magnetizirati i da ima veću magnetnu reakciju.
Magnetizam nikla protiv kobalta
Slično željezu, kobalt je također feromagnetni metal koji ima značajan magnetizam. Tačka u kojoj feromagnetni materijal gubi svoj magnetizam opisuje se kao Curie temperatura, a nikal pokazuje povišenu temperaturu u odnosu na kobalt. Zbog toga je nikl prikladnija opcija za situacije koje zahtijevaju magnetizam na višim temperaturama.
Magnetizam nikla u odnosu na titanijum
Za razliku od nikla, titanijum nije feromagnetni metal. Kategoriziran je kao paramagnetski, što znači da, budući da ne može samostalno održavati magnetizam, slabo je privučen magnetnim poljima. Stoga, za razliku od titana, nikl ima snažniju magnetnu reakciju.
Istorija nikla
Axel Fredrik Cronstedt je pronašao nikal 1751. godine, a kineski novčići su vjerovatno bili prvi koji su ga koristili. Nazvan odmah po "kupfernickel", što ukazuje na "đavolji bakar", nikl je služio važnu ulogu u legurama nikal-srebra tokom 19.th veka. Industrijski razvoj proširio je stratešku vrijednost stvaranja nehrđajućeg čelika tokom Drugog svjetskog rata.
Nešto kasnije, to je utjecalo na elektroniku, kemikalije i polja galvanizacije. Baterije za električne automobile su neke od modernih upotreba koje promoviraju ekološki prihvatljivu tehnologiju.
Tranzicija nikla iz neidentifikovanog metala u prilagodljivu komponentu koja utiče na širok spektar sektora odražava se u njegovoj istoriji.
Da li je nikl feromagnetičan?
Da, nikal je feromagnetičan. Nikl posjeduje ovu karakteristiku opisanu kao feromagnetizam u kojoj se smjer atomskih momenata magnetizma poravnava kako bi se proizveo moćan ukupni magnetski efekat.
Kada ga podvrgnete magnetnom polju izvana, ovo poravnanje pomaže materijalu da postane jako magnetiziran i da zadrži svoju magnetizaciju čak i kada se vanjsko polje eliminira.
Nikl je jedan od tipičnih primjera feromagnetne tvari, zajedno sa željezom i kobaltom. Nikl je normalno feromagnetičan na sobnoj temperaturi i privlači magnete.
Važno je imati na umu da se feromagnetne sposobnosti nikla pogoršavaju dok se temperatura povećava. Na svojoj Curie temperaturi iznad 358°C (676°F), nikl gubi ove karakteristike i postaje nemagnetičan.
Primjena magnetizma nikla
Trajni magneti: Čvrsti trajni magneti sa posebnim magnetnim karakteristikama napravljeni su od legura kao što je Alnico (aluminij, nikl, kobalt).
Generatori i elektromotori: Za transformaciju električne energije u mehaničku energiju, magneti koji sadrže nikl su ključni.
Magnetski senzori: Elektronski uređaji i automobilske komponente uvelike ovise o legurama nikla, koje uključuju senzore Hallovog efekta.
Magnetna zaštita: Visoko propusne legure nikla nude magnetnu zaštitu za zaštitu osjetljivih uređaja od magnetnih smetnji.
Elektromagnetne zavojnice: Nikal povećava efikasnost zavojnica u transformatorima i induktorima.
Mediji za snimanje: Za skladištenje podataka na magnetnim diskovima i čvrstim diskovima, nikl je kritično važan.
MRI aparati: Delovi medicinskih instrumenata za snimanje napravljeni su od legura koje sadrže nikl kako bi se garantovao efikasan rad.
Automotive Technology: Električni servo upravljač i sistemi motora koriste magnete od nikla.
Sistemi zvučnika: Alnico legure pomažu zvučnicima i magnetnim poljima audio opreme da postanu produktivniji.
Galvansko cijepanje: Nikl se koristi u postupcima galvanizacije za stvaranje dekorativnih i zaštitnih premaza.
Svojstva nikla
Fizička svojstva nikla su sljedeća:
- Atomski broj: 28
- Atomska masa: 58.69 g / mol
- Tačka topljenja: 2647 °F ili 1453 °C.
- Tačka ključanja: 5275 °F [2913 °C]
- gustoća: 0.32 lbs/in³ (8.90 g/cm3)
- izgled: Svijetli, srebrno-bijeli metal.
- Kristalna struktura: Kubična kristalna rešetka sa centrom lica (fcc).
- Duktilan i fleksibilan: Jednostavan za oblikovanje i namotavanje u žice i listove.
- Odličan toplotni i električni provodnik: odličan u nekoliko električnih dijelova i izmjenjivača topline.
- Otpornost na koroziju: Nikl efikasno odolijeva koroziji, posebno u uslovima koji opadaju. Na svojoj površini stvara prevlaku od zaštitnog oksida.
- Sposobnost legiranja: Nikl lako stvara legure sa brojnim drugim komponentama, omogućavajući mu stvaranje širokog spektra specijalnih materijala.
- Otpornost na visoke temperature: Na ekstremnim temperaturama, nikl zadržava svoj integritet i stabilnost.
- Magnetne karakteristike: Na sobnoj temperaturi, feromagnetski. Iznad Curie temperature, koja iznosi 358°C (676°F), tada gubi svoj feromagnetizam.
Faktori koji utiču na magnetna svojstva nikla
· Komponente legure
Magnetne karakteristike nikla mogu biti pod velikim uticajem uključivanja drugih komponenti. Neke legure nikla, na primjer, uključujući Permalloy (gvožđe, nikal) i Alnico (aluminij, nikal, kobalt), imaju za cilj da pokažu posebne magnetske karakteristike.
· Nečistoće
Magnetski kvaliteti nikla mogu biti degradirani ili čak potpuno uklonjeni malim količinama zagađivača kao što su hrom ili mangan. Intenzitet njegovog magnetskog ponašanja i pouzdanost su u velikoj mjeri zavisni od njegove čistoće.
· Velicina zrna
Na magnetske karakteristike supstance mogu uticati veličina kao i orijentacija njenih granula nikla. Veći i pouzdaniji magnetizam obično je rezultat manjih i ravnomjernijih granula.
· Magnetna polja
Na magnetna svojstva nikla mogu uticati vanjska magnetna polja. Magnetizacija se dešava kada se polja magnetizma u niklu poravnaju u postojanju magnetnog polja. Na ovo poravnanje utiču smjer i snaga vanjskog polja.
· Naprezanje i nesavršenosti
Magnetizam nikla može biti ugrožen naprezanjem, mehaničkim naprezanjem ili postojanjem nedostataka u strukturi nikla. Za izuzetnu magnetnu efikasnost, struktura treba da bude bez naprezanja i nedostataka.
· Temperatura
Nikl postaje paramagnetičan i gubi svoj feromagnetizam na Kirijevoj temperaturi iznad 358°C (676°F). To pokazuje da je smanjio svoju sposobnost održavanja magnetizma i da ne može nastaviti da pokazuje svoju jedinstvenu privlačnost prema magnetima.
U okolnostima u kojima su uključene temperaturne varijacije, važno je biti svjestan Curie temperature.
· Toplinska obrada i proizvodnja
Na magnetske karakteristike nikla utiču postupci koji se koriste u njegovoj proizvodnji i termičkoj obradi. Magnetna privlačnost i kristalna struktura se mogu prilagoditi žarenjem zajedno s drugim toplinskim tretmanima.
Da li se nikl koristi u trajnim magnetima?
Zaista, nikal je bitan element trajnih magneta, međutim, nije jedini element koji se koristi u magnetima.
Budući da sam po sebi nije dovoljno jak, u kombinaciji s kobaltom i željezom stvara magnete koji su moćni poput neodimijuma i alnika. Razmislite o niklu kao o magnetskom fasilitatoru koji poboljšava snagu i konzistentnost tima.
S obzirom na svoje magnetne karakteristike, nikl ima značaj za niz upotreba, kao što su generatori, električni motori, magnetni senzori i medicinski materijal.
Nikelov magnetizam u raznim legurama
Alnico (aluminij, nikl, kobalt):
- Alnico legure se često koriste u magnetima i sastoje se od nikla, aluminija i kobalta.
- Snažna magnetizacija predstavlja jednu od feromagnetnih karakteristika kojoj doprinosi nikal.
Permalloy (gvožđe, nikl):
- Legure kao što su gvožđe i nikl su popularne zbog odlične propusnosti za magnetizam.
- Budući da nikl poboljšava magnetne karakteristike, Permalloy se obično koristi u magnetnoj zaštiti i operacijama transformatora.
Nemagnetna priroda i dijamagnetska svojstva nikla
Iako je normalno feromagnetičan, nikal može biti i dijamagnetičan. Slabo odbija slabo magnetno polje pri normalnoj temperaturi. Na povišenim temperaturama, ovo dijamagnetno djelovanje se povećava, jačajući njegova uglavnom feromagnetna svojstva.
Nikl zaista poseduje feromagnetne karakteristike, što ukazuje da je magnetan. Njegov značaj u širokom spektru industrija kojima je potreban magnetizam pokazuje njegova snažna privlačnost prema magnetima i sposobnosti legiranja, izložene u Alnico. Imajte na umu da se magnetne karakteristike nikla razlikuju na osnovu varijabli poput temperature.
Možete vidjeti mnoge faktore koji utiču na svojstva magnetizma nikla. Iskreno govoreći, nikl igra integralnu ulogu u magnetizmu jer čini leguru u mnogim magnetima.
više resursa:
feromagnetizam – Izvor: BRITANNICA
Da li je bakar magnetan – Izvor: HM
Nickel Magnetism – Izvor: UMD
Je čelik magnet – Izvor; HM
Vodič za magnetne metale – Izvor: ECLIPSE MAGNETICS
ALNICO MAGNETS – Izvor: WIKIPEDIJA