نیکل مغناطیسی است

بله، نیکل مغناطیسی است.

از آنجایی که ویژگی های مغناطیسی قابل توجهی از خود نشان می دهد، به عنوان یک ماده فرومغناطیسی طبقه بندی می شود. نیکل که معمولاً در دماهای معمولی فرومغناطیسی است، می تواند جذب شود و ممکن است به خودی خود مغناطیسی شود.

در دمای کوری، بالاتر از ۳۵۸ درجه سانتی‌گراد (۶۷۶ درجه فارنهایت)، نقطه‌ای است که نیکل قابلیت‌های فرومغناطیسی خود را از دست می‌دهد و پارامغناطیس می‌شود. نیکل به دلیل ویژگی‌های مغناطیسی آن در ساخت آهن‌ربا، قطعات الکتریکی و در بخش‌های هواپیما استفاده می‌شود.

دیسک های نیکل مغناطیسی
دیسک های نیکل مغناطیسی

مزایای مغناطیس نیکل

مقرون به صرفه و در دسترس است

نیکل در مقایسه با سایر فلزات غیر معمول خاکی کمیاب که در آهنرباهای محکم استفاده می شود، فلزی نسبتاً ارزان و در دسترس است. با توجه به این موضوع، متوجه خواهید شد که مواد مغناطیسی متشکل از نیکل برای چندین منظور مقرون به صرفه هستند.

مزایای زیست محیطی

برخلاف آهنرباهای ساخته شده از مواد کمتر دوستدار محیط زیست، آهنرباهای نیکل به دلیل استفاده مجدد و بازیافت مؤثرشان، تأثیر کمتری بر محیط زیست دارند.

ویژگی های فرومغناطیس

نیکل یک ماده فرومغناطیسی است. بنابراین، علیرغم عدم وجود میدان مغناطیسی از خارج، ممکن است با حفظ کیفیت مغناطیسی خود، به شدت مغناطیسی شود.

نیکل به دلیل خواص منحصر به فردش برای استفاده در آهنرباهای دائمی ایده آل است.

نفوذپذیری مغناطیسی قوی

توانایی یک ماده برای مغناطیسی شدن در حضور میدان مغناطیسی از منبع دیگر به عنوان نفوذپذیری آن در برابر آهنربا توصیف می شود.

نیکل سطح استثنایی از این ویژگی را نشان می دهد.

با توجه به این ویژگی، نیکل را می توان در کاربردهایی مانند ترانسفورماتورها و محافظ مغناطیسی که به موادی با نفوذپذیری قابل توجهی نیاز دارند، استفاده کرد.

بهترین برای آلیاژسازی برای ساخت آهنربا

توانایی‌های آلیاژی نیکل آن را قادر می‌سازد تا با اجزای دیگر از جمله کبالت، آهن و آلومینیوم آلیاژ شود و سادگی برای تولید آلیاژهای مغناطیسی با ویژگی‌های خاص. اجزای مغناطیسی با کارایی بیشتر شامل آلیاژهایی مانند Permalloy (آهن و نیکل) و Alnico (آلومینیوم، نیکل و کبالت) هستند.

مدیریت دمای کوری

از طریق ترکیب با اجزای دیگر، دمای کوری نیکل (جایی که قابلیت فرومغناطیسی خود را از دست می دهد) ممکن است اصلاح شود.

به همین دلیل، آلیاژهای نیکل ممکن است خواص مغناطیسی خود را با یک طیف دمایی خاص تنظیم کنند، که آنها را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می کند.

مقاومت در برابر خوردگی

نیکل به دلیل توانایی خود در مقاومت در برابر خوردگی، که در شرایطی که قرار گرفتن در معرض شرایط نامطلوب مشکل است، مفید است. مواد مغناطیسی که در برابر خوردگی مقاوم هستند در زمینه هایی از جمله هواپیما و دریا بسیار حیاتی هستند.

قوام مغناطیسی

به تدریج، آهنرباهای نیکل - به ویژه آنهایی که در آلیاژها استفاده می شوند - پایداری مغناطیسی قابل توجهی را ارائه می دهند. حفظ عملکرد سیستم ها و تجهیزات مغناطیسی بر این پایداری متکی است.

تطبیق پذیری در کاربردها

نیکل به دلیل ویژگی های مغناطیسی آن در مجموعه ای از زمینه ها مانند مخابرات، الکترونیک، انرژی و خودرو استفاده می شود. سنسورهای مغناطیسی، آهنرباهای دائمی، محافظ مغناطیسی و وسایل دیگر از آن تولید می شود.

مقایسه خواص مغناطیس نیکل با سایر فلزات

مغناطیس نیکل در مقابل آهن

از آنجایی که نیکل یک فلز فرومغناطیسی است، می تواند مغناطیسی شده و حتی بدون حضور میدان مغناطیسی خارجی مغناطیسی باقی بماند.

برعکس، آهن یک فلز فرومغناطیسی است که حساسیت مغناطیسی بیشتری نسبت به نیکل دارد. این بدان معناست که در مقایسه با نیکل، آهن ممکن است بسیار راحت تر مغناطیسی شود و واکنش مغناطیسی بیشتری داشته باشد.

مغناطیس نیکل در مقابل کبالت

مانند آهن، کبالت نیز یک فلز فرومغناطیسی است که دارای خاصیت مغناطیسی قابل توجهی است. نقطه ای که در آن یک ماده فرومغناطیسی خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد به عنوان دمای کوری توصیف می شود و نیکل در مقایسه با کبالت دمای بالاتری از خود نشان می دهد. به همین دلیل، نیکل گزینه مناسب تری برای شرایطی است که نیاز به مغناطیس در دماهای بیشتر دارد.

مغناطیس نیکل در مقابل تیتانیوم

برخلاف نیکل، تیتانیوم یک فلز فرومغناطیسی نیست. آن را به عنوان پارامغناطیس طبقه بندی می کنند، که نشان می دهد که از آنجایی که نمی تواند به تنهایی مغناطیس را حفظ کند، ضعیف به سمت میدان های مغناطیسی کشیده می شود. بنابراین، برخلاف تیتانیوم، نیکل واکنش مغناطیسی قوی تری دارد.

خواص مغناطیس نیکل
خواص مغناطیس نیکل

تاریخچه نیکل

اکسل فردریک کرونستد در سال 1751 نیکل را پیدا کرد و سکه های چینی احتمالاً اولین کسانی بودند که از آن استفاده کردند. نیکل که دقیقاً از «kupfernickel» نامگذاری شده است، که نشان‌دهنده «مس شیطان» است، نقش مهمی در آلیاژهای نقره نیکل در طول قرن نوزدهم داشته است.th قرن. توسعه صنعتی ارزش استراتژیک ایجاد فولاد ضد زنگ را در طول جنگ جهانی دوم گسترش داد.

مدتی بعد، زمینه های الکترونیک، شیمیایی و آبکاری را تحت تأثیر قرار داد. باتری های خودروهای برقی از جمله کاربردهای مدرنی هستند که فناوری سازگار با محیط زیست را ترویج می کنند.

انتقال نیکل از یک فلز ناشناس به یک جزء قابل انطباق که بر طیف گسترده ای از بخش ها تأثیر می گذارد در تاریخچه آن منعکس شده است.

آیا نیکل فرومغناطیسی است؟

بله، نیکل فرومغناطیسی است. نیکل دارای این ویژگی است که به عنوان فرومغناطیس توصیف می شود که در آن جهت گشتاورهای مغناطیسی اتم ها برای ایجاد یک اثر مغناطیسی قدرتمند کلی ایجاد می شود.

هنگامی که آن را از خارج تحت یک میدان مغناطیسی قرار می دهید، این تراز به ماده کمک می کند تا به شدت مغناطیسی شود و حتی زمانی که میدان خارجی از بین می رود، مغناطش خود را حفظ کند.

نیکل یکی از نمونه های معمولی مواد فرومغناطیسی به همراه آهن و کبالت است. نیکل معمولاً در دمای محیط فرومغناطیسی است و آهن ربا را جذب می کند.

مهم است که به خاطر داشته باشید که قابلیت فرومغناطیسی نیکل با افزایش دما بدتر می شود. در دمای کوری بالای 358 درجه سانتیگراد (676 درجه فارنهایت)، نیکل این ویژگی ها را از دست می دهد و غیر مغناطیسی می شود.

کاربردهای مغناطیس نیکل

آهنرباهای دائمی: آهنرباهای دائمی محکم با ویژگی های مغناطیسی خاص از آلیاژهایی مانند Alnico (آلومینیوم، نیکل، کبالت) ایجاد می شوند.

ژنراتورها و موتورهای الکتریکی: برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، آهنرباهای متشکل از نیکل بسیار مهم هستند.

حسگرهای مغناطیسی: ابزارهای الکترونیکی و اجزای خودرو تا حد زیادی به آلیاژهای نیکل وابسته هستند که شامل حسگرهای اثر هال است.

محافظ مغناطیسی: آلیاژهای نیکل با نفوذپذیری بالا محافظ مغناطیسی برای محافظت از دستگاه های ظریف در برابر اختلالات مغناطیسی ارائه می دهند.

کویل های الکترومغناطیسی: اثربخشی سیم پیچ ها در ترانسفورماتورها و سلف ها توسط نیکل افزایش می یابد.

رسانه ضبط: برای ذخیره سازی داده ها بر روی دیسک های مغناطیسی و هارد دیسک، نیکل بسیار مهم است.

دستگاه های ام آر آی: بخش هایی از ابزارهای تصویربرداری پزشکی از آلیاژهای حاوی نیکل ساخته شده اند تا عملکرد کارآمد را تضمین کنند.

فناوری خودروسازی: فرمان برقی و سیستم های موتور از آهنرباهای نیکل استفاده می کنند.

سیستم های بلندگو: آلیاژهای Alnico به بلندگوها کمک می‌کنند و میدان‌های مغناطیسی تجهیزات صوتی کارآمدتر می‌شوند.

الکتریکی: نیکل در روش های آبکاری برای تولید پوشش های تزئینی و محافظ استفاده می شود.

خواص نیکل

خواص فیزیکی نیکل به شرح زیر است:

  • عدد اتمی: 28
  • جرم اتمی: 58.69 گرم در مول
  • نقطه ذوب: 2647 درجه فارنهایت یا 1453 درجه سانتیگراد.
  • نقطه جوش: 5275 درجه فارنهایت [2913 درجه سانتیگراد]
  • چگالی: 0.32 پوند بر اینچ (8.90 گرم بر سانتی متر مکعب)
  • ظاهر: فلز روشن و نقره ای سفید.
  • ساختار کریستالی: شبکه کریستالی مکعبی وسط (fcc).
  • انعطاف پذیر و انعطاف پذیر: فرم دهی ساده و سیم پیچی به سیم و ورق.
  • هادی حرارتی و الکتریکی عالی: عالی در چندین قسمت الکتریکی و مبدل حرارتی.
  • مقاومت در برابر خوردگی: نیکل به طور موثر در برابر خوردگی مقاومت می کند، به ویژه در شرایطی که رو به کاهش است. در سطح خود، پوششی از اکسید محافظ تولید می کند.
  • قابلیت آلیاژسازی: نیکل به راحتی آلیاژهایی را با اجزای متعدد دیگر ایجاد می کند و به آن اجازه می دهد طیف وسیعی از مواد ویژه را ایجاد کند.
  • مقاومت در برابر درجه حرارت بالا: در دماهای شدید، نیکل یکپارچگی و پایداری خود را حفظ می کند.
  • ویژگی های مغناطیسی: در دمای اتاق، فرومغناطیسی. بالاتر از دمای کوری، که 358 درجه سانتیگراد (676 درجه فارنهایت) است، سپس فرومغناطیس خود را از دست می دهد.
خواص نیکل
خواص نیکل

عوامل موثر بر خواص مغناطیسی نیکل

· اجزای آلیاژی

ویژگی های مغناطیسی نیکل ممکن است تا حد زیادی تحت تأثیر قرار گرفتن سایر اجزا باشد. به عنوان مثال، برخی از آلیاژهای نیکل، از جمله Permalloy (آهن، نیکل) و Alnico (آلومینیوم، نیکل، کبالت)، برای نشان دادن ویژگی های مغناطیسی خاصی در نظر گرفته شده اند.

· ناخالصی ها

کیفیت مغناطیسی نیکل ممکن است توسط مقادیر کمی از آلاینده ها مانند کروم یا منگنز تخریب شود یا حتی به طور کامل حذف شود. شدت و قابلیت اطمینان رفتار مغناطیسی آن بسیار به خلوص آن وابسته است.

· اندازه دانه

ویژگی های مغناطیسی یک ماده ممکن است تحت تأثیر اندازه و همچنین جهت گرانول های نیکل آن باشد. مغناطیس بزرگتر و قابل اعتمادتر نتیجه گرانولهای کوچکتر و یکنواختتر است.

· میدانهای مغناطیسی

خواص مغناطیسی نیکل ممکن است تحت تأثیر میدان های مغناطیسی خارجی قرار گیرد. مغناطش زمانی اتفاق می افتد که میدان های مغناطیسی در نیکل در وجود میدان مغناطیسی همسو شوند. این هم ترازی تحت تأثیر جهت و قدرت میدان خارجی است.

· کرنش و عیوب

مغناطیس نیکل ممکن است در اثر کرنش، تنش مکانیکی یا وجود نقص در ساختار نیکل به خطر بیفتد. برای بهره وری مغناطیسی استثنایی، ساختار باید عاری از تنش و نقص باشد.

· درجه حرارت

نیکل در دمای کوری بیش از 358 درجه سانتیگراد (676 درجه فارنهایت) پارامغناطیس می شود و فرومغناطیس خود را از دست می دهد. این نشان می دهد که توانایی خود را برای حفظ مغناطیس کاهش داده است و نمی تواند به نمایش جاذبه منحصر به فرد خود به آهنربا ادامه دهد.

در شرایطی که تغییرات دما دخیل است، آگاهی از دمای کوری ضروری است.

· عملیات حرارتی و ساخت

ویژگی های مغناطیسی نیکل تحت تأثیر روش های به کار رفته در تولید و عملیات حرارتی آن قرار می گیرد. جاذبه مغناطیسی و ساختار کریستالی از طریق آنیل کردن همراه با سایر عملیات حرارتی قابل تنظیم است.

آیا از نیکل در آهنرباهای دائمی استفاده می شود؟

در واقع، نیکل یک عنصر ضروری آهنرباهای دائمی است، با این حال، تنها عنصر مورد استفاده در آهنربا نیست.

از آنجایی که به خودی خود به اندازه کافی قوی نیست، با کبالت و آهن ترکیب می شود و آهنرباهایی مانند نئودیمیم و آلنیکو تولید می کند. نیکل را به عنوان تسهیل کننده مغناطیسی در نظر بگیرید که قدرت و قوام تیم را بهبود می بخشد.

نیکل با توجه به ویژگی های مغناطیسی آن برای مجموعه ای از کاربردها مانند ژنراتورها، موتورهای الکتریکی، حسگرهای مغناطیسی و لوازم پزشکی اهمیت دارد.

مغناطیس نیکل در آلیاژهای مختلف

Alnico (آلومینیوم، نیکل، کبالت):

  • آلیاژهای Alnico اغلب در آهنرباها استفاده می شوند و از نیکل، آلومینیوم و کبالت تشکیل شده اند.
  • مغناطیسی قدرتمند نشان دهنده یکی از ویژگی های فرومغناطیسی است که نیکل به آن کمک می کند.

پرمالوی (آهن، نیکل):

  • آلیاژهایی مانند آهن و نیکل به دلیل داشتن نفوذپذیری عالی در برابر مغناطیس محبوب هستند.
  • از آنجایی که نیکل ویژگی های مغناطیسی را بهبود می بخشد، Permalloy معمولاً در عملیات محافظ مغناطیسی و ترانسفورماتور استفاده می شود.

ماهیت غیر مغناطیسی و خواص دیامغناطیسی نیکل

اگرچه نیکل معمولاً فرومغناطیسی است، اما ممکن است دیامغناطیس نیز باشد. در دمای معمولی میدان مغناطیسی ضعیف را به طور ضعیف دفع می کند. در دماهای بالا، این عمل دیامغناطیسی افزایش می یابد و خواص عمدتا فرومغناطیسی آن را تقویت می کند.

نیکل واقعاً دارای ویژگی های فرومغناطیسی است که نشان دهنده مغناطیسی بودن آن است. اهمیت آن در طیف وسیعی از صنایعی که نیاز به مغناطیس دارند با جاذبه قوی آن به آهنرباها و توانایی های آلیاژی که در Alnico به نمایش گذاشته شده است، نشان داده شده است. توجه داشته باشید که ویژگی های مغناطیسی نیکل بر اساس متغیرهایی مانند دما متفاوت است.

شما می توانید عوامل زیادی را مشاهده کنید که بر خواص مغناطیس نیکل تأثیر می گذارد. رک و پوست کنده، نیکل نقش مهمی در مغناطیس بازی می کند، زیرا در بسیاری از آهنرباها آلیاژی تشکیل می دهد.

منابع بیشتر:

فرومغناطیس – منبع: BRITANNICA

مس مغناطیسی است – منبع: HM

مغناطیس نیکل – منبع: UMD

فولاد مغناطیسی است - منبع؛ HM

راهنمای فلزات مغناطیسی – منبع: ECLIPSE MAGNETICS

آهنرباهای ALNICO – منبع: ویکی پدیا

تنظیمات برگزیده کوکی ها را به روز کنید
رفته به بالا