Mikä on alumiini?
Alumiini Yksi niistä elementeistä, joita käytetään laajasti päivittäisessä elämässämme. Säilykepurkit, foliot, keittiövälineet kuten wokit, veitset, haarukat ja lusikat, kaikki ovat valmistettu alumiinista. Mutta pohdittavaksi jää, onko alumiini magneettista? Tämä kysymys piilottaa paljon mielenkiintoisia faktoja alumiinista, eikä pelkästään sen magneettisista ominaisuuksista. Näin ollen tämä artikkeli paljastaa alumiinin magneettiset ominaisuudet. Mutta ennen sitä se korostaa joitakin perustietoja alumiinista, sen ominaisuuksista ja lopuksi sen sovelluksista. Se tarjoaa myös vertailun muihin magneettisiin materiaaleihin. Tämä tieto auttaa valitsemaan alumiinia magneettisiin tai magneettittomiin sovelluksiin missä tahansa projektissa.
Alumiinin ymmärtäminen
Alumiini on laajalle levinnyt alkuaine maankuoren koostumuksessa. Se kattaa lähes 8% maapallon ytimen massasta ja on kolmanneksi yleisin alkuaine maailmanlaajuisesti hapen ja piin jälkeen. Alumiinin yleisiä mineraaleja, joita esiintyy malmeissa, ovat kryoliitti ja bauxiitti. Sen runsauden vuoksi sitä on edullista käyttää, ja sillä on nykyään monia sovelluksia tekniikassa.
Se sijaitsee jaksollisessa järjestelmässä 13. paikalla. Sillä on valkoinen hopeanvärinen ulkonäkö. Alumiinilla on himmeä metallinen ulkonäkö sen pinnalla olevan hapettumiskerroksen vuoksi. Tämä kerros johtuu alumiinin altistumisesta ilmakehälle, joka hapettuu helposti sen kanssa koskettaessa.
Alumiini On kevyempi kuin teräs. Sillä on hyvä taivutus- ja muovautuvuus, joten se voi taivuttaa mihin tahansa muotoon murtumatta tai halkeamatta. Metallina se on hyvä sähkönjohdin, joten sitä käytetään monissa sähköisissä sovelluksissa. Sähkötarvikkeet ovat yleisin niistä, koska sähköä voidaan muuntaa vähäisen vastuksen avulla. Alumiinilla on myös hyvä korroosionkestävyys oksidikerroksensa ansiosta. Siksi sitä käytetään leikkuuvälineiden ja keittiövälineiden valmistuksessa.
Onko alumiini magneettista?
Ei, puhdas alumiini ei ole magneettista. Se ei voi luoda omaa magneettikenttäänsä eikä olla magneettien vetämä normaalisti. Mutta alumiiniseoksia voidaan tehdä magneettisiksi niiden yhdistelmistä riippuen, kuten nikkeli ja rauta ovat magneettisia.
Alumiinin magneettisuus riippuu sen valenssielektroneista. Siinä on 3 parittamatonta elektronia uloimmassa kerroksessaan. Nämä elektronit sijaitsevat alumiiniatomin s- ja p-orbitaalissa. Parittamattomien elektronien läsnäolo orbitaalissa tekee mistä tahansa metallista paramagnetisen. Paramagnetiset materiaalit ovat sellaisia, jotka kokevat lievän vetovoiman vain magneettikentän läsnä ollessa. Mutta ne eivät ole ferromagnetisia, jotka ovat magneettisia materiaaleja. Jos valenssielektronit ovat parittomia, niitä kutsutaan diamagneettisiksi. Kun magneetti tulee lähelle alumiinia, se vetää sitä hieman magneettikenttää kohti, mutta ei magneetisoidu heti, kun magneettikenttä poistetaan. Tämä ilmiö alumiinissa havaitaan yleensä matalissa lämpötiloissa.
Liittyvätkö magneetit alumiiniin
Ei, magneetit eivät tartu alumiiniin. Alumiini on paramagneettinen materiaali. Sillä on heikko vetovoima magneettikenttiin. Sen atomirakenteessa olevan epätasapainoisten elektronien vuoksi tämä magneettinen käyttäytyminen esiintyy. Elektronien on tärkeää olla linjassa toistensa kanssa, kun magneettinen kenttä on lähellä. Mutta alumiinissa ne ovat satunnaisesti järjestäytyneitä. Tämä elektronien linjaus kutsutaan magneettisiksi alueiksi tai dipoleiksi, jotka muodostuvat positiivisten ja negatiivisten ionien välisestä vetovoimasta. Dipolit ovat magneettisia napoja, joilla on vastakkaiset varaukset ja jotka ovat erillään hyvin pienellä etäisyydellä. paramagneettisessa materiaalissa (kuten alumiinissa) tätä ominaisuutta ei ole. Ferromagneettisilla materiaaleilla on magneettisia alueita, jotka ovat linjassa suoraan magneettikentän vaikutuksesta. Tämä aiheuttaa materiaalin magnetisoitumisen tai tarttumisen magneetteihin.
Miksi alumiini ei ole magneettinen?
Alumiini ei ole magneettista, koska se on paramagneettinen. Magneettisessa metallissa metallin on oltava vetäytyvä magneettikenttää kohti. Tämä ilmiö puuttuu alumiinista. Siinä on epäsäännöllisiä elektroneja atomirakenteessaan, mikä vaikuttaa sen paramagneettisiin ominaisuuksiin. Paramagneettiset materiaalit eroavat ferromagneettisista (magneettisista) materiaaleista. Paritetut elektronit pyörivät vastakkaisiin suuntiin ja kumoavat dipolimomenttinsa. Paramagneettisissa materiaaleissa elektronien pyöriminen ei kumoudu nettodipolimomentin vuoksi. Mitä enemmän epäsäännöllisiä elektroneja, sitä suurempi niiden vetovoima magneettikenttiin, kuten ferromagneettisissa materiaaleissa. Alumiini koostuu vain yhdestä epäsäännöllisestä elektronista, mikä aiheuttaa erittäin heikon magneettisen vetovoiman. Lisäksi se ei ylläpidä tätä magneettisuutta, kun magneettikenttä poistetaan. Tätä ominaisuutta mitataan magneettisella susceptibilityllä. Se on materiaalin kyky tukea ulkoisia magneettikenttiä. Alumiini has 2,2B.M magneettinen herkkyys. Magneettinen herkkyys, joka on suurempi kuin nolla tai positiivinen, tarkoittaa, että materiaali reagoi jonkin verran magneettikenttään. Kuitenkin 2,2 on edelleen erittäin alhainen magneettinen herkkyys ollakseen magneettinen materiaali. Tästä syystä alumiini ei ole magneettinen, vaan sitä kutsutaan paramagneettiseksi.
Alumiini vs magneettiset materiaalit
Magnettiset materiaalit ovat kolmen tyyppisiä. Diamagneettiset, paramagneettiset ja ferromagneettiset materiaalit.
Diamagneettiset materiaalit ovat sellaisia, joissa on parilliset elektronit kuorissaan. Nämä elektronit pyörivät vastakkaisiin suuntiin. Tämä vastakkainasettelu kumoaa nettodipolimomentin ja kumoaa materiaalin magneettiset ominaisuudet. Kun ulkoinen magneettikenttä kohdistetaan, nämä materiaalit hylkivät kentän. Dipolit, jotka ovat linjassa magneettikentän vastaisesti, kumoavat magnetismin. Siksi ne eivät kiinnity tai tartu magneetteihin. Mielenkiintoinen fakta on, että kaikki materiaalit osoittavat diamagneettisia ominaisuuksia, mutta se, kuinka paljon nämä ovat diamagneettisia, on eri asia. Kuten rauta, joka on vahva magneettikenttä, osoittaa myös diamagnetismia erittäin vähäisellä tasolla. Muita diamagneettisia materiaaleja ovat kulta, elohopea ja yleisin vesi.
Ferromagneettiset materiaalit sisältävät parittomia elektroneja valenssikuorellaan. Nämä elektronit vaikuttavat merkittävästi magnetismiin, koska muita elektroneja ei ole, jotka kumoaisivat tämän ominaisuuden. Näiden magneettisten materiaalien magneettiset dipolit ovat linjassa toistensa kanssa magneettikentän vaikutuksesta. Näitä kutsutaan myös magneettisiksi alueiksi, jotka ovat kooltaan 10^12 – 10^15. Näillä magneettisilla materiaaleilla on näkyvin käyttäytyminen magneetin läsnä ollessa. Ne ovat voimakkaimmin vetäytyviä magneetteihin. Tämä magnetismi säilyy materiaalissa jopa magneetin poiston jälkeen, toisin kuin paramagneettisilla materiaaleilla. Suosituimpia ferromagneettisia materiaaleja ovat rauta, nikkeli ja koboltti.
Alumiinin magneettisten ominaisuuksien vertailu ferromagneettisten ja diamagneettisten materiaalien kanssa
Alumiini (paramagnettinen)
Ferromagneettiset materiaalit
Diamagneettiset materiaalit
Vähemmän parittomia elektroneja
Enemmän parittomia elektroneja
Parittomat elektronit
Heikosti magneettinen
Vahvasti magneettinen
Ei-magneettinen
Vähän vetäytyvä magneetista
Vahvasti vetäytyvä magneettikentästä
Hylkii magneettikenttää
Heikko dipolimomentti
Vahva dipolimomentti
Nettodipolimomentti tai nolla
Elektronit eivät ole linjassa eivätkä pyöri vastakkaiseen suuntaan
Elektronit linjassa samassa suunnassa
Elektroni pyörii vastakkaiseen suuntaan
Pieni magneettinen susceptibility
Korkea magneettinen susceptibility
Magnetoitumattomuus
Esimerkki: titaani
Esimerkkejä: rauta, nikkeli, koboltti
Esimerkki: kulta, kupari, elohopea
Keskeiset erot alumiinin ja magneettisten materiaalien välillä
Alumiini on paramagnettinen, kun taas magneettiset materiaalit ovat ferromagneettisia.
Alumiini ei voi tarttua magneetteihin, kun taas magneettiset materiaalit voivat tarttua magneetteihin.
Heikko magnetismi poistui alumiinista magneetin poiston yhteydessä, kun taas magneettiset materiaalit pysyivät magnetisoituina.
Alumiinin magneettinen momentti ei ole linjassa, kun taas magneettisten materiaalien magneettinen momentti on suoraan linjassa magneettikentän suunnassa.
Alumiinin magneettinen susceptanssi on 2.2×10-5, kun taas magneettisten materiaalien susceptanssi on 3×10-4.
Ei-magneettisen alumiinin sovellukset
Alumiinimetalli omaa mielenkiintoisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä sopivan moniin sovelluksiin. Sitä käytetään eri teollisuudenaloilla kuten liikenne, elintarvikkeiden käsittely, sähköntuotanto, pakkaaminen, arkkitehtuuri ja rakennusteollisuus. Ei ole epäilystäkään siitä, että se voi korvata monia muita yleisesti käytettyjä materiaaleja kuten terästä, puuta, betonia ja komposiitteja. Kevyt paino ja pitkä käyttöikä tekevät siitä sopivan öljy- ja kaasurakenteiden sovelluksiin. Sitä käytetään tukirakenteena raskaissa rakenteissa.
Tuotteet
Kuvaus
Kuvat
Alumiini Magneettinen lukko
Ne ovat hyödyllisiä raskaissa sovelluksissa suuremmissa kaapin ovissa ja pienissä kaapeissa. Niitä voidaan käyttää kotitalous- ja kaupallisissa kaapeissa.
Alumiininen magneettinen ovi
Ne kestävät raskaita voimia ja tarjoavat korkean kaksipuolisen suojan turvallisuusalueille.
Alumiinieriste
Alumiinifolion ja -levyjen eristyskyky on erinomainen ja ne ovat erittäin kestävät.
Alumiinisensori
Yleisimmät alumiinisensorit käytetään tuulen nopeuden havaitsemiseen sääasemissa, laivoissa ja satamissa sekä ympäristönsuojelussa.
Alumiinifolio
Alumiinifolioa käytetään enimmäkseen ruokien säilytyksessä kääreissä ja suojaamaan ruokaa kosteuden menetykseltä.
Alumiininen Bard-oven lukko
Näissä on helppokäyttöinen ote, helppo asentaa, ne ovat kevyitä ja suojaavat lapsia ja ikäihmisiä loukkaantumisilta.
Onko alumiinifolio johtava aine?
Kyllä, alumiinifolio on johtava aine. Alumiini on metalli ja johtaa sähköä hyvin vapaan elektronin läsnäolon vuoksi. Alumiinifolioa käytetään pääasiassa johtimena sähköisessä sovelluksessa. Folio on yleensä herkkä eikä sovellu raskaisiin sovelluksiin. Mutta sillä on suuri käyttö sähkönjohtimena.
Onko alumiinifolio magneettista?
Ei, alumiinifolio ei ole magneettista. Alumiini on paramagneettinen materiaali. Se vetäytyy heikosti magneettikenttään magneetin ollessa lähellä. Alumiinin magneettinen käyttäytyminen on merkittävää vain erittäin vahvassa magneettikentässä. Mutta se ei magneettistu heti, kun magneetti poistetaan.
Yhteenveto
Alumiinimetalli on yksi niistä materiaaleista, ilman niitä elämä olisi vaikeampaa. Se on yksi runsaimmista alkuaineista maankuorella. Sillä on monia mielenkiintoisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä hyödyllisen monissa kotitalous- ja teollisuussovelluksissa. Se on kevyt metalli ja johtaa sähköä hyvin. Se on korkea taivutus- ja muovattavuus. Sen voi taivuttaa helposti mihin tahansa muotoon ilman raskasta voimaa ja ilman halkeilua tai murtumista. Sitä käytetään yleisesti ruokapakkauksissa, säilytyksessä, keittiövälineissä ja tarvikkeissa. Teollisuudessa sitä käytetään rakentamisessa, arkkitehtuurissa, siviilialalla ja öljy- ja kaivosteollisuudessa pääasiassa raskasrakenteiden tukemiseen.
Se on luonteeltaan ei-magneettinen. Siinä on yksi epätasapainossa oleva elektroni, mikä aiheuttaa lievän vetovoiman magneetin ollessa lähellä. Tämä tekee siitä paramagneettisen materiaalin. Lisäksi se ei ylläpidä tätä magneettisuutta, kun magneettikenttä poistetaan. Kun magneetti tuodaan lähelle alumiinia, se vetää hieman magneettikenttää, mutta ei magneettistu heti, kun magneetti poistetaan. Tämä ilmiö alumiinissa havaitaan yleensä matalissa lämpötiloissa.
XTJ hyödyntää alumiinin ei-magneettista luonnetta osien suunnittelussa
XTJ tarjoaa ohjeita useille metallityypeille mukaan lukien alumiini. Lisäksi se tarjoaa testauksen, jälkikäsittelyn tai pintakäsittelyn ja kokoonpanon alumiiniosille, joita voidaan käyttää monenlaisissa sovelluksissa. Tuofa tarjoaa anodisointia alumiinille, jota voidaan käyttää suojaus- ja koristekäyttöön. Se tarjoaa korkeanopeuksista laserleikkausta alumiiniosille, tarkkaa räätälöityä alumiinipulttien koneistusta, metallin stanssauksia 6061-alumiiniseoksella, anodisoituja alumiinikiinnikkeitä, alumiinijäähdyttimiä teollisuuden alumiinille, alumiiniprofiilijäähdyttimiä LED-valoille, lääketieteellisiä laitteita ja paljon muuta.
Usein kysytyt kysymykset alumiinin magneettisuudesta
Onko anodisoitu alumiini magneettista?
Anodisoitu alumiini ei ole magneettista. Se reagoi hieman magneettien läheisyydessä. Vahvassa magneettikentässä anodisoitu alumiini osoittaa heikkoa magneettisuutta ja vetäytyy hieman magneetteihin. Tämä magneettisuus häviää heti, kun magneetti poistetaan. Siksi se ei ole magneettista normaalisti, mutta voi olla magneettista poikkeuksellisissa tapauksissa.
Onko valu alumiini magneettista?
Valurauta ei ole magneettista. Valukäsittely suoritetaan magneettisen kentän puuttuessa, koska alumiini on myös ei-magneettista. Siksi normaalisti valurauta ei ole magneettista.
Onko galvanoitu alumiini magneettista?
Galvanoitu alumiini ei ole magneettista. Galvanointi tarkoittaa sinkkikerroksen lisäämistä alumiinin päälle. Sinkki on paramagneettista aivan kuten alumiini. Siksi ne eivät vaikuta magneettisiin ominaisuuksiin. ominaisuudet galvanoidussa alumiinissa. Voidaan sanoa, että galvanoitu alumiini on paramagneettista.
