Ar aliuminis yra magnetinis metalas?

Ar aliuminis yra magnetinis metalas?

Jei kada nors klausėte „ar aliuminis yra magnetinis metalas?“, trumpas, moksliniais duomenimis pagrįstas atsakymas yra toks: ne, aliuminis nėra magnetinis taip, kaip daugelis žmonių tikisi. Jei prie aliuminio gabalo – arba konservų skardinės, arba aliuminio folijos – priartinsite paprastą magnetą, pastebėsite, kad jis nesilaiko ir nesitraukia. Tai gali kelti sumaištį, ypač kai pamatote, kad magnetas, krintant per aliuminio vamzdį, sulėtėja arba, judant per stambią aliuminio plokštę, pasislenka su pasipriešinimu. Tai ką gi iš tikrųjų reiškia?

Aliaiškio sąlygų aliuminis nesilaiko prie magnetų, nors jis techniškai priskiriamas prie silpnai paramagnetinių medžiagų.

Norint suprasti, kodėl aliuminis elgiasi taip, kaip elgiasi, reikia pažvelgti į magnetizmo pagrindus. Ne visi metalai yra magnetiniai, o ne visi magnetiniai efektai reiškia, kad medžiaga tikrai yra magnetinė. Panagrinėkime magnetizmo rūšis, kad suprastumėte, kurioje vietoje aliuminis turi vietą.

Magnetizmo rūšių paaiškinimas

Kaip parodyta aukščiau, aliuminis yra klasifikuojamas kaip paramagnetinis : jis turi labai silpną ir laikiną trauką stipriems magnetiniams laukams, tačiau tai yra tokia menka, kad jūs niekada nepastebėsite jos su šaldytuvo magnetu ar net daugeliu pramoninių magnetų. Taip pat yra su kitais metalais, tokiais kaip varis ir titanas.

Kodėl magnetai keistai elgiasi aliuminio aplinkoje

Čia dalykai tampa sudėtingos. Jei kada nors matėte, kaip magnetas lėtai krinta per aliuminio vamzdį arba pajutote pasipriešinimą, stumdamas stiprų magnetą per storumo aliuminį paviršių, gali kilti klausimas, ar „ar aliuminis yra magnetinis taip ar ne“ iš tikrųjų yra paprastas klausimas. Atsakymas vis dar ne - šie efektai yra dėl to, kad indukuotosios srovės (vadinamosios sūkurinės srovės), o ne tikra magnetinė trauka. Aliuminis netraukia magneto; vietoj to, judantis magnetas sukelia laikinas elektros sroves metalo, kurios sukuria savo magnetinį lauką, kuris prieštarauja judėjimui. Dėl šios priežasties šaldytuvo magneto testas nėra pakankamas, kad nuspręsti, ar metalas yra magnetinis.

Kokie metalai kasdieniame gyvenime nėra magnetiniai?

Taigi, kuris metalas nėra magnetinis? Kasdieniame gyvenime keli metalai patenka į šią kategoriją. Be aliuminio, dažniausiai nesimagnetinantys metalai apima varį, kartūną, bronzą, auksą, sidabrą ir cinką. Šie medžiagos nesilimpa prie magnetų ir dažnai yra parenkamos ten, kur reikia išvengti magnetinio trikdžio – pagalvokite apie elektroniką, aviaciją ir net virtuvės reikmenis. Pavyzdžiui, jei klausiate „ar aliuminio folijos magnetinė?“, atsakymas yra ne; aliuminio folija nebus traukiama magneto, nors ji gali būti susirauškėjusi ar judėti dėl statinio krūvio ar oro srauto.

• Aliuminis ir Geležis: pagrindiniai skirtumai
• Aliuminis yra paramagnetinis: įprastomis sąlygomis magnetai neprisijungia prie aliuminio
• Geležis yra feromagnetinė: magnetai stipriai prilimpa, o geležis gali būti įmagnetinta
• Aliuminis dažnai naudojamas ten, kur reikia sumažinti magnetinį trikdį
• Geležis naudojama ten, kur reikia stiprių magnetinių efektų, pvz., varikliuose ir transformatoriuose
• Šaldytuvo magneto patikros yra patikimos geležiai, bet ne aliuminiui ar varui

Apibendrinant, jei norite žinoti „ar magnetai prilimpa prie aliuminio“ ar „ar magnetas prilims prie aliuminio“, atsakymas yra ne – jie neprilims. Jei ieškote, kuris metalas nėra magnetinis, aliuminis yra puikus pavyzdys. Ir jei vis dar svarstote, „ar aliuminis magnetinis?“, prisiminkite: nors jis techniškai yra paramagnetinis, kasdieniame gyvenime jis elgiasi kaip nemagnetinis metalas. Daugiau informacijos apie magnetizmo tipus žr. Stanford Magnets .

Ką sako fizika apie aliuminį

Aliuminis yra silpnai paramagnetinis

Kai klausiate „ar aliuminis yra magnetinis medžiaga?“ atsakymas priklauso nuo jo atominės struktūros ir nuo to, kaip jis sąveikauja su magnetiniais laukais. Aluminis yra klasifikuojamas kaip paramagnetinis . Tai reiškia, kad jis turi labai silpną, laikiną trauką į magnetinį lauką, tačiau efektas yra toks silpnas, kad kasdieniame gyvenime jo nepastebėsite. Skirtingai nei geležis ar plienas, kurie yra stipriai magnetiniai, aliuminio reakcija yra subtili ir trumpalaikė – tokia subtili, kad šaldytuvo magnetas paprasčiausiai nuslysta arba visai neprisijungia.

Praktiškai aliuminis neprilaikys šaldytuvo magneto, nors techniškai jis yra magnetinė medžiaga mikroskopiniu lygmenims.

Magnetinė skvarba prieš sužadinimą

Skamba sudėtingai? Paanalizuokime. Dvi pagrindinės sąvokos paaiškina, kodėl aliuminis elgiasi taip, kaip jis elgiasi: magnetinė jautrumo ir magneticska permeability :

• Magnetinė jautrumo matuoja, kiek medžiaga tampa magnetizuota, kai yra dedama į magnetinį lauką. Aluminiui ši vertė yra teigiama, tačiau labai maža – todėl jo magnetizavimas vos pastebimas.
• Magneticska permeability apibūdina, kiek gerai medžiaga palaiko magnetinio lauko susidarymą joje pačioje. Paramagnetinėms medžiagoms, tokiose kaip aliuminis, aliuminio magnetinė skvarba yra tik šiek tiek didesnė nei laisvos erdvės (oro), todėl daugelyje taikymų jos poveikis yra niekinis.

Tiesą sakant, kaip paaiškina Tekso universiteto fizikos katedra, aliuminio ir kitų paramagnetinių medžiagų skvarba yra tokia artima laisvos erdvės skvarbai, kad jų magnetinėmis savybėmis daugelyje inžinerinių uždavinių galima saugiai nepaisyti.

Kodėl aliuminis nėra feromagnetinis

Taigi, kodėl aliuminis nėra magnetinis kaip geležis ar nikelis? Atsakymas slypi jo elektronų konfigūracija . Aliuminio elektronai išsidėstę taip, kad jų mažyčiai magnetiniai momentai nesutampa organizuotai ir stiprinančiai. Be tokio ilgalaikio tvarkos, nėra stipraus, nuolatinio magnetizmo – tik silpnas, laikinas efektas, kuris išnyksta pašalinus išorinį lauką. Todėl aliuminis yra paramagnetinis, o ne feromagnetinis.

• Aliuminio silpna magnetinė jėga reiškia, kad jis netrukdys jautriems davikliams ar elektronikai.
• Dėl savo neferomagnetinės prigimties jis tinka EMI (elektromagnetinio trikdžio) apsaugai.
• Aliuminis yra suderinamas su magnetiniais davikliais ir MRI aplinka, nes jis nesugeba iškraipyti stiprių magnetinių laukų.

Jei ieškote patikimų skaičių, rasite, kad aliuminio magnetinė skvarba beveik tokia pati kaip ir oro, o jo jautrumas yra teigiamas, tačiau labai mažas – tai patvirtina akademiniai ir inžineriniai žinynai. Daugeliui vartotojų tai reiškia, kad aliuminis praktiškai yra nemagnetinis medžiaga, nors techniškai jis yra paramagnetinis atominiu lygmenims.

Toliau panagrinėkime, kodėl kartais atrodo, kad magnetai keistai elgiasi aliuminio aplinkoje, ir kaip galite patikrinti šiuos efektus namuose be jokios specialios įrangos.

Kodėl magnetai keistai elgiasi aliuminio aplinkoje

Sukauptų srovių paaiškinimas paprastai

Ar kada nors bandėte paleisti stiprų magnetą per aliuminio vamzdį ir stebėjote, kaip jis sulėtėja, tarsi burtų dėka? Ar pastebėjote, kad magnetas slysta su pasipriešinimu per aliuminio plokštę, net jei niekada neprisijungia? Jei bandėte šiuos eksperimentus, gali kilti klausimas: ar magnetai veikia aliuminį, ar čia dar kažkas vyksta?

Štai paslaptis: aliuminis tradicine prasme nėra magnetinis metalas, tačiau jis gali sąveikauti su magnetais netikėtais būdais. Kaltininkas yra reiškinys, vadinamas virių srovių . Kai magnetas juda šalia arba viduje laidininko, tokio kaip aliuminis, jo magnetinis laukas keičia aplinkos savybes. Pagal Lenzo dėsnį , šie pokyčiai sukelia sūkurines sroves aliuminyje. Šios srovės generuoja savo magnetinius laukus, kurie priešinasi magneto judėjimui, sukuriant traukos jėgą. Tačiau svarbu pažymėti, kad tai nėra tas pats, kai magnetas traukia aliuminį arba aliuminis įmagnetėja.

Magneto kritimas per aliuminio vamzdį

1. Sukaupti medžiagas: Reikės stipraus neodimio magneto ir vertikalios aliuminio vamzdžio dalies arba lygios sienelės konservų skardinės (be plieninių dalių).
2. Magnetą paleiskite: Laikykite vamzdį vertikaliai ir paleiskite magnetą per jo centrą. Stebėkite, kaip jis krenta.
3. Stebėkite: Magnetas krenta daug lėčiau nei pro orą arba plastikinį vamzdį. Jis niekada neprilimpa prie aliuminio, o vamzdis nepritraukia magneto, kai jis ramybės būklėje.
4. Palyginkite: Jei per tą patį vamzdį paleisite nemagnetinį objektą (pvz., medinę strypą arba aliumininį cilindrą), jis prakris normaliu greičiu.

Šią klasikinę demonstraciją aprašė Exploratorium , kuri parodo, kad magnetas prie aliuminio prilimpa tik išvaizda – ne dėl tikros magnetinės traukos, o dėl pasipriešinimo, kurį sukelia indukuotos srovės. Jei norite patyrimų, pabandykite išmatuoti kritimo laiką ir palyginkite su kritimu per nemetalinį vamzdį. Pamėsite, kad nors klausimas, ar magnetas prilimpa prie aliuminio, yra gana dažnas, atsakymas labiau susijęs su fizika nei su trauka.

Stumdami magnetą per aliuminį: trintis be prilipimo

1. Raskite storią, plokščią aliuminio dalį (pvz., plokštę ar bloką).
2. Ant paviršiaus padėkite stiprų magnetą ir tvirtai stumkite jį per aliuminį.
3. Pastebėkite trintį: Jausite pasipriešinimą, tarsi magnetas būtų panardintas į sirupą. Tačiau vos tik atleisite, magnetas nuslysta – nėra prilipimo efekto.
4. Pabandykite tą patį su plienu: Magnetas prilips ir prisisuks prie plieno, bet ne prie aliuminio.

Šie eksperimentai atskleidžia, kodėl aliuminio magnetiškumas yra praktiškai svarbus klausimas. Trintį sukelia sūkurinės sroves, o ne aliuminio kaip magneto savybė. Taigi, ar magnetai traukia aliuminį? Ne kasdieniame prasme – tai, ką jaučiate, yra pasipriešinimas, o ne trauka.

Šie efektai yra sukelti indukuotų sūkurinių srovių aliuminyje, o ne tikruoju magnetizmu – todėl normaliomis sąlygomis neįmanoma, kad prie aliuminio priliptų magnetas.

Kaip interpretuoti lėtėjimą be prilipimo

Jei vis dar svarstote, ar magnetai klijuojasi prie aliuminio arba ar magnetai laikosi ant aliuminio, šie eksperimentai aiškiai parodo: atsakymas neigiamas. Pastebimas sulėtėjimas ir pasipriešinimas yra dėl laikinų elektros srovių, atsirandančių aliuminyje, kai magnetas juda. Šios srovės priešinasi magnetinio judėjimui (dėka Lenco dėsniui), tačiau jos nekeičia metalo į magnetinį arba nepritraukia magnetinio stovėjimo būklėje. Todėl niekada nerastumėte magneto, kuris laikytųsi prie aliuminio taip, kaip prie geležies ar plieno.

• Visada atsargiai elkitės su stipriais magnetais.
• Dėvėkite pirštines, kad išvengtumėte pirštų suspaudimo tarp magneto.
• Laikykite magnetus atokiai nuo elektronikos ir kreditinių kortelių.
• Stebėkite vaikus arti bet kokių magnetų eksperimentų.
• Apsaugokite akis nuo galimų atšokusių dalių ar sutrūkimo.

Apibendrinant galima pasakyti, kad nors atrodo, jog magnetai veikia aliuminį dėl ryškaus sulėtėjimo ar traukos, iš tikrųjų aliuminis nėra magnetinis. Efektai, kuriuos matote, yra sukelti indukuotų srovių, o ne traukos. Toliau parodysime du paprastus namų sąlygose atliktus testus, kurie patikimai padeda atskirti aliuminį nuo magnetinių metalų, kad neapgaudinėtų šie fizikos triukai.

Kaip nustatyti, ar metalas yra aliuminis

Patikimi namų sąlygose atlikti magnetų patikrinimai

Kai rūšiuojate laužą, dirbate su savarankiško darbo projektu ar tiesiog norite sužinoti, kas yra jūsų virtuvės stalčiuje, gali kilti klausimas: ar magnetai prilimpa prie aliuminio? Arba, ar magnetas prilimpa prie aliuminio visai? Atsakymas, kaip jau matėte, yra neigiamas esant normaliomis sąlygoms – tačiau vis tiek gali kilti painiavos. Norėdami patikimai nustatyti aliuminį namuose, pabandykite šiuos du paprastus testus, kurie padės išvengti įprastų magnetų patikros klaidų.

Dviejų žingsnių patvirtinimas, kad būtų išvengta klaidingų teigiamų rezultatų

1. Minimalistinė magnetų patikra
   1. Pabandykite šaldytuvo magnetą ant švarios, lygios metalo dalies. Jei prikimba tvirtai, greičiausiai tai yra plienas, o ne aliuminis.
   2. Jei nėra prilimimo paimkite stiprų neodimio magnetą. Laikykite jį prie metalo ir švelniai perkelkite per paviršių. Gali jaustis nedidelis pasipriešinimas, tačiau magnetas neprikibs arba neprisisuks. Tai pasipriešinimas, sukeltas sūkurinių srovių – o ne tikro magneto traukos. Jei klausiate „ar magnetai kibs prie aliuminio?“ – šis testas aiškiai parodo, kad ne.
   3. Pastebėkite skirtumą: Jei tai pakartosite su plieno objektu, magnetas tvirtai priksoks ir pasipriešins perstūmimui.
   4. Patikrinkite svorio ir dydžio santykį: Aliuminis yra daug lengvesnis nei plienas tokiu pačiu dydžiu. Jei abejojate, palyginkite su panašiu plieno objektu ir pajuskite skirtumą.
   5. Mažiems komponentams, tokiems kaip poveržlės, gali kilti klausimas „ar aliuminio poveržlė yra magnetinga?“ Naudokite tuos pačius veiksmus: jei nėra prilimimo, vadinasi tai nėra plienas. Jei ji lengva ir netraukia magneto, greičiausiai tai aliuminis.
2. Magneto kritimo laiko testas
   1. Paruoškite vertikalų kanalą naudojant supjaustą aliuminio skardinę, vamzdį arba lietvametį. Įsitikinkite, kad jis švarus ir be plieninių tvirtinimo detalių.
   2. Įmeskite neodimio magnetą per kanalą ir stebėkite, kaip jis krenta. Magnetas nusileis daug lėčiau nei krentant per orą arba per ne metalinį vamzdį, tačiau jis niekada neprisisuks prie aliuminio. Tai vadinamasis sūkurinių srovių pasipriešinimas.
   3. Palyginkite su nemetaliniu vamzdžiu: Įmeskite tą patį magnetą per plastikinį arba kartoninį vamzdį, kurio ilgis panašus. Jis kris per jį normaliu greičiu.
   4. Pasirinktinai: Jei turite plieninį vamzdį, išbandykite ir jį – šiuo atveju magnetas prisisuks arba staiga sustos, kas parodys akivaizdų skirtumą.
   5. Pateikiant faktus: ar aliuminio folija yra magnetinė? Ne. Aliuminio folija gali būti susiraukšlėjusi arba judėti dėl elektrostatinės jėgos, tačiau ji nepritrauks arba neprisisuks prie magneto.

Laukiami rezultatai ir kaip juos užfiksuoti

• Aliuminis: Magnetas neprisisuka. Slenkant atsiranda pasipriešinimas, tačiau trauka nejaučiama. Magnetas lėtai krenta per vamzdį, niekada neprisisuks. Metalas yra lengvas pagal savo dydį.
• Sis: Magnetas prilimpa tvirtai. Dėl stipraus traukimo slydimo nėra. Pro plieninę vamzdyno angą magnetas nenukris – jis prilims. Metalas atrodo sunkus pagal dydį.
• Kiti neferomagnetiniai metalai (varis, žalvaris): Elgiasi kaip aliuminis – neprilimpa, gali trintis, lengvas ar vidutinio svorio.
• Žiedai ir mažos detalės: Jei testuojate žiedą ir klausiate „ar aliumininis žiedas yra magnetinis?“ – jei neprilimpa, vadinasi, tai ne plienas.

Aliuminio folijos lakštas gali raukšlėtis ar judėti esant šalia magneto, tačiau jis nebus traukiamas ar prilimdamas – tai patvirtina, kad aliuminis nėra magnetinis, net jei jis yra plonas lakštas.

Kad pasiektumėte geriausių rezultatų, visada atkreipkite dėmesį į magneto tipą (šaldytuvo arba neodimio), metalo storį ir ar paviršius yra švarus. Tai padeda užtikrinti pakartojamus rezultatus ir išvengti paslėptų plieno dalių ar užteršimo painiavos. Jei kada nors abejojate, prie ko prilips magnetai, prisiminkite: magnetai prilimpa prie geležies ir plieno, bet ne prie aliuminio. Jei randate kažką, kas prilimpa prie aliuminio kaip magnetas, patikrinkite paslėptus tvirtinimo elementus arba geležies priemaišas.

Apibendrinant, šie paprasti namų patikros metodai padės jums užtikrintai atsakyti į klausimą: ar aliuminis prilips prie magneto? Jaučiamas pasipriešinimas nėra tikra trauka, o magneto prilipimas prie aliuminio normaliomis sąlygoms yra neįmanomas. Jei vis dar abejojate, toliau pateikiamas skyrius parodys, kaip išspręsti neaiškius rezultatus praktikoje ir išvengti dažnų klaidų identifikuojant nemagnetines metalus.

Kaip tiksliai nustatyti aliuminio magnetizmą

Kaip pasirinkti tinkamą prietaisą: Gauso matuoklį, VSM arba SQUID?

Kai reikia pereiti prie virtuvės eksperimentų ir tiksliai išmatuoti aliuminio silpną magnetizmą, tinkamas instrumentas leidžia pasiekti visą skirtumą. Atrodo sudėtinga? Paanalizuokime tai. Daugelis kasdieninių magnetų ir rankinių testerius negali aptikti aliuminio silpną paramagnetizmą. Vietoje to reikia specialių laboratorinių įrankių, kurių kiekvienas turi savo privalumų:

Bandinio paruošimas ir orientacija: kaip gauti patikimus duomenis

Įsivaizduokite, kad rengiate eksperimentą. Norint gauti tikslų aliuminio magnetinės skvarbos matavimą arba nustatyti aliuminio magnetines savybes, būtina tiksliai paruošti bandinį. Štai kaip galite užtikrinti patikimus rezultatus:

1. Apdirbkite švarų, vienodą aliuminio bandinį su žinoma geometrija (geriausiai tiks VSM ir SQUID – plokščios, lygiagrečios paviršiaus formos).
2. Pašalinkite bet kokius šalia esančius feromagnetinius įrankius arba tvirtinimo priemones, kad išvengtumėte išsibarsčiusių laukų, kurie gali užteršti matavimus.
3. Užregistruokite foninį ir tuščio signalo rodmenis prieš pristatant pavyzdį. Tai padeda atimti aplinkos triukšmą ir prietaiso poslinkį.
4. Perjunkite magnetinį lauką ir temperatūrą jei tai leidžia jūsų įrenginys. Paramagnetinės savybės (tokios kaip aliuminyje) dažnai kinta priklausomai nuo temperatūros, todėl surinkus šiuos duomenis galima patvirtinti rezultatus ir pašalinti klaidas.
5. Pateikite magnetinę skvarbą su paklaida ir įrenginio nustatymais. Visuomet nurodykite lauko stiprumą, temperatūrą ir pavyzdžio masę, kad būtų užtikrinta atkuriamybė.

Žingsnis po žingsnio protokolams ir kalibravimo patarimams žr. universitetų laboratorinius vadovus arba išsamią procedūrą, pateiktą UMass Amherst Chem242 eksperimento gide .

Kaip interpretuoti beveik nuliniai signalai: į ką atkreipti dėmesį

Matuojant aliuminį, dažnai gaunami signalai, kurie yra labai artimi nuliui, todėl gali kilti abejonių, ar prietaisas veikia. Nesijaudinkite – tai tikimasi! Aliuminio magnetinė skvarba yra labai artima laisvos erdvės skvarbai. Pagal autorines inžinerijos medžiagas, aliuminio santykinė magnetinė skvarba yra labai artima 1 (apytiksliai 1,000022), tai reiškia, kad jis vos vos palaiko magnetinio lauko susidarymą viduje (žr. Engineering Toolbox) . Tai yra kodėl terminas „aliuminio magnetinė skvarba“ dažnai naudojamas tik tam, kad pabrėžtų, kaip minimali yra jo reakcija.

Jei pastebite bet kokią reikšmingą histerezę ar liekaną savo matavimuose, greičiausiai tai reiškia, kad jūsų mėginys užterštas arba turi lydinių fazes – grynas aliuminis neturėtų rodyti jokių tokių efektų.

Apibendrinant, daugelis laboratorinio lygio aliuminio srauto matavimų parodys vertes, kurios yra neatskiriama nuo oro. Jei Jums reikia tikslaus skaičiaus inžineriniams skaičiavimams ar moksliniams tyrimams, pasitarkite su naujausiomis NIST duomenų bazėmis arba ASM leidiniais, kurie pateikia standartines vertes ir rekomenduojamas matavimo procedūras. Šie šaltiniai yra aukso standartas ataskaitoms aliuminio magnetinė skvarba ir susijusios savybės moksliniuose ir pramonės kontekstuose.

Toliau panagrinėkime realaus pasaulio išimtis ir lydinių poveikį – nes kartais, tai, kas atrodo kaip aliuminis, gali nustebinti netikėtu magnetiniu elgesiu.

Kai aliuminio dalys atrodo magnetinės

Lydiniai ir kada reikėtų įtarti magnetinį elgesį

Ar kada nors pakėlėte aliuminio gabalą ir pastebėjote, kad prie jo prilipo magnetas – bent jau vienoje vietoje? Atrodo painiai, ar ne? Jei svarstote, „kodėl aliuminis daugeliu atvejų nėra magnetinis, tačiau kartais atrodo, kad traukia magnetus?“, atsakymas slypi smulkiuose niuansuose: tikras aliuminis retai būna 100 % grynas, o paslėpti veiksniai gali sukelti klaidinančius rezultatus.

Pats aliuminis klasifikuojamas kaip aliuminis neferomagnetinis visiems praktiškiems tikslams. Tačiau lydiniai, paviršiaus užteršimas arba įmontuotos detalės gali sukurti vietinius plotus, kuriuose atrodo, kad magnetas prilimpa. Panagrinėkime priežastis, kad galėtumėte atskirti tikrus teigiamus rezultatus nuo klaidingų.

Klaidinantys užteršimai ir tvirtinimo detalės

• Įmontuotos plieninės varžtai, poveržlės arba tvirtinimo detalės: Jos yra stipriai magnetinės ir gali padaryti, kad kitaip neferomagnetinė dalis atrodytų traukianti magnetą.
• Geležies ar nikelio priemaišos lydinyje: Pėdsakai – kartais iš perdirbtos žaliavos ar apdirbimo likučių – gali sukurti mažus magnetinius karštųjų taškų, net jei dauguma medžiagos lieka nemagnetinė.
• Plieno dulkės ar šlifavimo dulkių: Ant grindų esantis teršimas gali įterpti feromagnetines daleles į minkštą aliuminį per apdirbimą ar gręžimą.
• Nudažytos arba dengtos paviršiaus dangos: Kartais nealiumininė danga ar likutis gali turėti magnetinę medžiagą, kuri apgauna Jūsų magnetinį testą.
• Sustiprėjusios arba sulenktos vietos: Lenkimas ar apdirbimas nedaro ne aliuminio magnetinio, tačiau gali atskleisti įterptus šiukšles.
• Paviršiaus apdorojimas: Ar anodizuotas aliuminis yra magnetinis? Ne – anodizavimo procesas sukuria tik apsauginį oksido sluoksnį ir nepakeičia pagrindinės magnetinės savybės.

Taigi, jei kada nors klausiate „ar aliuminis prilimpa prie magneto?“ ir pastebite, kad taip, prieš darydami išvadą, kad aliuminis pats savaime yra magnetinis, patikrinkite šiuos šaltinius.

Serijos apžvalga ir praktiški požymiai

Ne visos aliuminio lydinių rūšys yra vienodas, tačiau net su pridėtomis sudėtinėmis dalimis, aliuminis yra magnetinis arba nemagnetinis lieka praktiškas klausimas. Štai trumpas vadovas apie įprastas lydinių šeimas ir ko iš jų tikėtis:

Kaip parodyta, nė vienas standartinis lydinio elementas nedaro aliuminio magnetinio. Net su variu, magniu, siliciu ar cinku, bazinis aliuminis lieka ne. Jei kyla abejonių, prisiminkite: aliuminis neferomagnetinis yra taisyklė, o ne išimtis (Shengxin Aluminium) .

Jei atrodo, kad magnetas prilimpa prie aliuminio, įtarkite užterštumą, lydinių priemaišas ar paslėptas plieno dalis – niekada nemanysite, kad pats aliuminis yra magnetinis.

Apibendrinant, nors pagundu paklausti „ar aliuminis traukia magnetus“ arba „ar aliuminis traukiamas magneto“, realybėje grynas aliuminis ir jo standartiniai lydiniai nesielgia kaip feromagnetiniai metalai. Bet koks išimtis, kurią pastebėsite, beveik visada yra dėl išorinių veiksnių, o ne dėl vidinių metalo savybių. Toliau aptarsime praktiškus žingsnius, kaip nustatyti identitetą, kai magneto testai pateikia prieštaringus signalus.

Identifikavimo lauke problemų sprendimas

Pakopinis identifikavimas, kai magneto testas nepavyksta

Ar kada nors radote metalo gabalą ir svarstėte: „kuris metalas nėra magnetinis?“ arba „koks metalas nėra traukiamas magnetu?“ Dažnai pirmas dalykas, kuris ateina į galvą – panaudoti magnetą, tačiau kai rezultatas neaiškus – nėra akivaizda prilipimo, bet ir neaiškus atsakymas – kas toliau? Štai paprasta, žingsnis po žingsnio, sprendimų schema, kaip tiksliai nustatyti aliuminį ir kitus nemagnetinius metalus realiose situacijose, tokiuose kaip metalo laužo aikštelėse ar remonto dirbtuvėse.

1. Magneto prilipimo patikra: Uždėkite stiprų magnetą (šaldytuvui arba neodimą) ant švarios, lygios metalo vietos. Jei jis tvirtai prilipo, metalas greičiausiai yra geležis, plienas ar kitas feromagnetinis lydinys. Jei ne, eikite prie kito žingsnio.
2. Slydimo trinties testas: Perbraukite magnetu per paviršių. Jei jaučiate lygų pasipriešinimą, tačiau jis neprilimpa, tada greičiausiai turite reikalą su geru elektriniu laidininku – aliuminiu arba variu – o ne magnetiniu metalu. Šį pasipriešinimą sukelia sūkurinės srovės, o ne trauka.
3. Spalva ir oksidas: Ištirkite metalo spalvą ir paviršiaus oksidaciją. Aliuminis dažniausiai būna sidabriškai pilkas su matiniu paviršiumi ir sudaro ploną baltą oksido sluoksnį. Plėvelė gali būti raudonai ruda, o varis turi raudoną atspalvį ir gali susidaryti žaliąją patiną.
4. Tankio nurodymas pagal svorį: Paimkite daiktą ir palyginkite jo svorį su panašaus dydžio plieno dalimi. Aliuminis yra daug lengvesnis nei plienas – jei jį lengva pakelti, tai stipriai rodo į aliuminį.
5. Laidumo patikrinimas: Naudokite paprastą multimetrą, nustatytą į tolydumo arba mažo pasipriešinimo režimą. Aliuminis ir varis yra puikūs elektros laidininkai, o nerūdijantis plienas ir daugelis kitų lydinių tokie nėra.
6. Kibirkštinis testas (jei saugu ir tinkamas): Trumpai palieskite metalą į šlifavimo ratą ir stebėkite kibirkštis. Aliuminis nekeičia kibirkščių, o plienas skleidžia ryškias, besišakojančias kibirkštis. (Visada dėvėkite tinkamą saugos įrangą.)
7. Storio ir magneto kritimo laiko matavimas: Jei vis dar abejojate, išmatuokite storį ir atlikite magnetinio lašo testą (kaip aprašyta anksčiau). Magnetas lėtai kris per aliuminio vamzdį, tačiau prilips arba sustos plieno vamzdžio viduje.

Svarbus patarimas: jei magnetas lygiai slysta per metalą, bet neprilimpa prie jo, greičiausiai jūs laikote gerą elektros laidininką, tokį kaip aliuminis ar varis – o ne magnetinį metalą.

Aliuminio atpažinimas nuo plieno ir vario

Vis dar neįsitikinę, ar laikote aliuminį, plieną ar varį? Štai keli praktiški ženklai, kurie padės nuspręsti, kurie metalai neprilimpa prie magneto, ir išvengti dažnų klaidų:

• Dažytas plienas: Kartais plienas būna nudažytas arba aptrauktas sluoksniu, kad atrodytų kaip aliuminis. Jei magnetas prilimpa bet kur – net silpnai – greičiausiai po sluoksniu yra plienas.
• Nerūdijančio plieno markės: Kai kurios nerūdijančio plieno rūšys yra silpnai magnetinės arba nemagnetinės. Jei magnetas vos vos prilimpa arba visai neprilimpa, verta atkreipti dėmesį į svorį ir atsparumą korozijai – aliuminis yra lengvesnis ir nesprūgsta.
• Paslėpti tvirtinimo elementai: Magnetas gali prilipti prie plieninio sraigtų arba įstatymo, esančio aliuminio dalyje. Visada patikrinkite kelias vietas.
• Paviršiaus užteršimas: Šlifavimo dulkės arba drožlės gali įsiskverbti į minkštą aliuminį, todėl gaunami klaidinantys rezultatai.
• Vara ir aliuminis: Vara yra sunkesnė ir raudonkšia; aliuminis yra lengvesnis ir sidabriškai pilkas. Abu yra nemagnetiniai, tačiau jų spalva ir svoris skiriasi.

Kada reikia pereiti prie prietaisų testų

Jei jau atlikote aukščiau nurodytus veiksmus ir vis dar nesate tikri, arba jei reikia patvirtinti metalo identitetą svarbiems saugos ar aukštos vertės taikymams, apsvarstykite galimybę atlikti testus naudojant prietaisus. Šiuolaikiniai metalų analizatoriai (toki kaip XRF arba LIBS), ar net paprasti laidumo matuokliai, gali pateikti tikslus atsakymus. Tačiau daugeliui kasdienių poreikių, ši sprendimų schema padės atsakyti į klausimą „koks metalas nėra magnetinis“ arba „kuris metalas nėra traukiamas magneto“ su pasitikėjimu.

• Nudažytos arba apdorotos paviršiai gali slėpti plieną po jais – visada tikrinkite atidengtus kraštus arba gręžtus skyles.
• Kai kurios nerūdijančio plieno rūšys yra silpnai magnetinės arba nemagnetinės; pasikliauti tik magnetizmu tiksliai nustatant negalima.
• Įmontuota aparatinė įranga ar užteršimas gali sukelti klaidingai teigiamus rezultatus – kiekvienam testui nufiksuokite stebėjimus.
• Aliuminis ir varis yra vieni iš dažniausiai naudojamų metalų, kurie neprisijungia prie magneto, todėl jie yra pirmininkaujantys kandidatai, kai klausiate: „kuris metalas yra nemagnetinis?“
• Jei įmanoma, visada palyginkite savo rezultatus su žinomu etaloniniu pavyzdžiu.

Nuosekliai dokumentuojant bandymų rezultatus – magnetinės reakcijos, spalvos, svorio, laidumo ir kibirkščių – padės išvengti painiavos ir ilgainiui sukurti pasitikėjimą.

Toliau apibendrinsime patikimus duomenų šaltinius ir etaloninius standartus, kurie padės priimti pagrįstus sprendimus inžinerijoje ir tiekimų srityse bei paaiškins, kurie metalai yra magnetiniai, o kurie – ne kasdieniame praktikoje.

Patikimi duomenys ir šaltiniai

Kur rasti patikimų magnetinių duomenų

Kai priimami inžineriniai sprendimai arba tiesiog reikia išspręsti diskusiją apie „ar aliuminis yra magnetinis metalas“, naudinga pasinaudoti autoritetingų šaltinių pateiktais duomenimis. Tačiau esant tokioms įvairioms metalų rūšims ir tyrimams, kaip rasti tikrai svarbius skaičius? Pripažinti standartai dėl magnetinių savybių yra tokie patikimi šaltiniai kaip NIST Magnetinių savybių duomenų bazė ir ASM leidiniai. Jie pateikia aiškius apibrėžimus, palyginamąsias lentelės ir paaiškina, kaip išbandyti magnetizmą tiek magnetiniuose, tiek nemagnetiniuose metaluose.

Palyginus aliuminį su geležimi, variu, žalvariu ir titano lydiniu

Įsivaizduokite, kad rūšiuojate maišą su įvairiais metalais. Kuris metalas yra magnetinis, o kurie – ne? Štai greitojo atskaitos lentelė, kurioje apibendrinamos pagrindinės skirtumai tarp įprastų metalų, remiantis duomenimis iš NIST ir ASM leidinių. Šis palyginimas padeda suprasti, kodėl aliuminis dažnai pasirenkamas tada, kai reikia nemagnetinio metalo, ir kaip jis pranoksta klasikinius magnetinius ir nemagnetinius metatus.

Kaip matote, aliuminio santykinė magnetinė skvarba beveik tokia pati kaip ir oro, todėl jis yra puikus pavyzdys metalų, kurie kasdieniniame naudojime nėra magnetiniai. Geležis ir plienas, kita vertus, yra klasikiniai magnetinių metalų pavyzdžiai – jie rodo stiprų, nuolatinį traukimą ir net gali tapti magnetais patys. Jei kas nors paklaustų „kuris metalas yra magnetinis“ ar paprašytų magnetinių metalų sąrašo , geležis, nikelis ir kobaltas yra trys pagrindiniai. Jie atsako į klasikinį klausimą „kurie trys elementai yra magnetiniai?“ ir yra daugumos nuolatinių magnetų pagrindas, su kuriais susiduriate.

Vertingi pažymėti standartai ir vadovai

Kiekvienam, kam reikia paminėti arba patvirtinti magnetines savybes, štai keli patikimi šaltiniai:

• NIST magnetinių savybių duomenų bazė – išsami informacija apie inžinerinių metalų svarbą ir pralaidumą.
• ASM vadovai: kietųjų medžiagų magnetinės savybės – autorines lentelės ir paaiškinimai tiek feromagnetinėms, tiek ne magnetinėms medžiagoms.
• NOAA geomagnetizmo duomenų šaltiniai – geofizikos ir palydovinės magnetinės informacijos šaltiniai.
• Peržiūrėti mokslinius straipsnius apie paramagnetizmą, diamagnetizmą ir indukcinius srovių efektus pramonės metaluose.
• Aktualūs ASTM bandymų metodai laboratoriniam magnetinio skvarbumo ir pralaidumo matavimui.

Kai kuriate savo ataskaitose ar straipsniuose nurodykite duomenų bazės ar vadovo pavadinimą ir, kai įmanoma, tiesioginį URL. Pvz.: „žr. aliuminio svarbos vertes NIST duomenų bazėje .”

Pagrindinė išvada: dėl beveik vienodo pralaidumo ir labai mažos jautrumo savybės aliuminis praktiškai netraukia magnetų – taigi net jei ne visi magnetai yra metaliniai, tik magnetiniai metalai (tokiems kaip geležis, nikelis ar kobaltas) jūsų bandymuose parodys stiprų traukimą.

Apibendrinant, jei ieškote, kurie metalai traukia magnetus, laikykitės klasikinių feromagnetinių elementų. Nemetališkiems magnetams aliuminis yra pirmas sąraše – todėl jis yra patikimas pasirinkimas neferomagnetinėms sritims. Ir jei kada nors klausėte savęs: „ar visi magnetai yra metaliniai?“ – atsakymas yra ne, tačiau visi klasikiniai magnetiniai metalai (tokiems kaip geležis, nikelis, kobaltas) yra būtini gaminant nuolatinius magnetus. Su šiais paaiškinimais galite drąsiai atsakyti į bet kokį klausimą apie magnetizmą tiek lauke, tiek laboratorijoje.

Aliuminio profilių konstravimas ir tiekimas

Konstravimo patarimai dėl aliuminio, esančio šalia daviklių ir magneto

Kuriant automobilies arba pramonines sistemas, gali kilti klausimas: ar svarbu, kad aliuminis yra nemagnetinis? Taip. Dėl aliuminio neferomagnetinės prigimties jis netrukdys jautriai elektronikai, magnetiniams jutikliams arba varikliams. Tai yra didelis privalumas šiuolaikiniuose automobiliuose, elektrinių baterijų korpusuose ir bet kuriose sistemose, kur elektromagnetinis trikdymas (EMI) gali sutrikdyti veikimą. Įsivaizduokite, kad Hall jutiklis arba magnetinis enkoderis yra šalia plieninio laikiklio – magnetiniai laukai gali būti iškraipyti, todėl gaunami neteisingi duomenys. Tačiau naudojant aliuminį, gaunami švarūs, numatomi rezultatai, nes aliuminio magnetai iš esmės neegzistuoja tradiciniu požiūriu, ir ar aliuminis yra feromagnetinis? Ne – nėra. Todėl konstruktoriai nuosekliai renkasi aliuminį jutiklių laikikliams ir EMI apsaugai.

• Aukšta elektros laidumo leidžia aliuminiui greitai išsklaidyti sūkurines sroves, užtikrinant veiksmingą elektromagnetinio triukšmo (EMI) apsaugą ir judančių magnetinių laukų slopinimą. Tai ypač naudinga elektriniuose automobiliuose ir aukšto dažnio elektronikoje.
• Nemagnetinė konstrukcija reiškia, kad išvengtumėte neplanuoto traukimo ar trikdymo su nuolatiniais magnetais ar magnetiniais jutikliais.
• Aliuminio lengvas svoris sumažina bendrą masę, kritiškai svarbią kuro ekonomijai ir našumui automobilių ir aviacijos pramonėje.
• Atsparumas korozijai ir įvairios apdailos galimybės (pvz., anodavimas arba miltelinis dažymas) leidžia gaminti patikimus, ilgaamžius komponentus.

Pasirinkimas ekstruzijos profilių pagal našumą

Nustatant aliuminio ištraukos dalys magnetinėms jautrioms konstrukcijoms, keli paprasti veiksmai padeda užtikrinti tinkamą pritaikymą:

• Pasirinkite tinkamą lydinio seriją: 6000 serijos ekstruzijos (pvz., 6061 arba 6063) siūlo subalansuotą derinį stiprumo, apdirbamumo ir atsparumo korozijai – be magnetinių elementų.
• Nurodykite būklę ir sienelės storį: Storesnės sienelės gerina elektromagnetinio trikdomojo poveikio (EMI) apsaugą, o tinkama būklė užtikrina, kad atitiktumėte stiprumo ir plastinio darbo reikalavimus.
• Apdaila svarbi: Anodizuotas, miltelinis dažymas ar net aliuminio natūrali būklė lieka neferomagnetinė, todėl pasirinkite geriausią apdailą pagal korozijos ir estetinio išvaizdos poreikius.
• Patvirtinkite leistinas nuokrypas ir formą: Bendraudami su tiekėju užtikrinkite, kad ekstruzijos geometrija būtų suderinama su jutiklių išdėstymu ir montavimo įrenginiais, sumažindami atsitiktinių laukų ar surinkimo problemų riziką.

Atminkite, aliuminis ir magnetai veikia vienas kitą tik per indukuotus sroves – niekada tikrąja prasme ne traukia, todėl nereikės jaudintis dėl netikėto aliuminio magnetų prilipimo surinkimo ar aptarnavimo metu.

Kur įsigyti kokybiškas ekstruzijas: tiekėjų palyginimas

Pasiruošę įsigyti ekstruzijų? Štai greitas lentelių palyginimas, kuris apima vadinamąsias automobilių ir pramonės aliuminio profilių pasirinkimo galimybes, pabrėžiant jų privalumus neferomagnetinių konstrukcijų naudojimo srityse:

Projektams, kuriuose yra kritiškai svarbi elektromagnetinė suderinamumo ir svoris – tokiais kaip EV baterijų dėklai, jutiklių tvirtinimo skliaustai arba variklių korpusai – Shaoyi aliuminio presuotų detalių siūlo patikrintą kelią. Jų ekspertizė kuriant jutiklių saugias geometrijas ir viso gamybos proceso valdymas reiškia, kad gaunate tiek kokybę, tiek ramybę dėl magnetinio trikdžio.

• Pliusai:
  • Aliuminis neferomas: idealus EMI jautriems mazgams
  • Aukšta laidumo savybė: puikiai tinka šilumos išsisklaidymui ir sūkurinių srovių slopinimui
  • Lengvas: Gerina kuro naudą ir valdymą
  • Lankstus gaminimas: Individualios formos ir apdaila pagal bet kokį dizainą
  • Tiekėjų įvairovė: Pasirinkite integruotus, užsienio, vietinius ar katalogo šaltinius, priklausomai nuo projekto poreikių
• Įvertinimas:
  • Labai mažiems serijoms ar greitam prototipui, vietiniai gamintojai gali pasiūlyti greitesnį pristatymą
  • Standartiniai katalogo profiliai yra ekonomiški bendriniams poreikiams, tačiau gali neturėti jutiklių saugos savybių
  • Visada patvirtinkite lydinio ir apdailos detales, kad užtikrintumėte neferomagnetinę veiklą

Apibendrinant, arba šaltininkaujate aukštosios technologijos automobilių sistemoms ar pramonės surinkimams, supraskite, kad aliuminis nėra feromagnetinis ir panaudokite jo unikalų laidumo ir neferomagnetinio elgesio derinį, kad sukurtumėte saugesnius ir patikimesnius produktus. Sudėtingoms, jutiklių turinčioms aplinkoms, bendradarbiaukite su specialistu, tokio kaip Shaoyi, kad užtikrintumėte, jog jūsų presavimai būtų sukurti tiek našumui, tiek elektromagnetinei suderinamumui

Daugiausiai užduodami klausimai apie aliuminį ir magnetizmą

1. Ar aliuminis yra magnetinis kokia nors praktiškai svarbia prasme?

Aliuminis yra laikomas paramagnetiniu, tai reiškia, kad jis turi labai silpną ir laikiną trauką magnetinio lauko link. Realiose sąlygose, tokiose kaip su šaldytuvo ar neodimio magnetais, aliuminis nepalieka jokio pastebimo magnetinio poveikio. Bet koks sulėtėjimas ar pasipriešinimas, pastebimas judinant magnetą šalia aliuminio, atsiranda dėl indukuotų sūkurinių srovių, o ne dėl tikrojo magnetizmo.

2. Kodėl magnetas sulėtėja, kai jis paleidžiamas per aliuminio vamzdį?

Sulėtėjimo efektą sukelia sūkurinės srovės. Judant magnetai, joje indukuojamos elektros srovės aliuminyje, kurios sukuria priešingus magnetinius laukus, kurie pasipriešina magneto judėjimui. Šis reiškinys nėra dėl to, kad aliuminis yra magnetinis, o dėl jo gebėjimo laidžiai perduoti elektros srovę.

3. Ar aliuminio lydiniai arba anoduotas aliuminis gali tapti magnetiniais?

Standartiniai aliuminio lydiniai, įskaitant anodizuotą aliuminį, lieka nefermingi. Tačiau jei aliuminio detalėje yra įmontuotų plieninių tvirtinimo detalių, geležies ar nikelio priemaišų arba paviršiaus užteršimo, ji gali rodyti vietinį magnetinį elgesį. Anodizavimo procesas pats savaime aliuminio neperdarąs magnetingu.

4. Kaip patikimai namuose išbandyti, ar metalas yra aliuminis ar plienas?

Pabandykite pridėti šaldytuvo magnetą prie metalo; jei jis prilimpa, greičiausiai tai plienas. Jei ne, naudokite stipraus magneto ir braukite juo per paviršių – aliuminis sukels pasipriešinimą, bet neprilips. Taip pat palyginkite metalo svorį su plienu; aliuminis yra kur kas lengvesnis. Norėdami gauti papildomą patvirtinimą, įmeskite magnetą į aliuminio vamzdelį – jei jis krisėtai beveik be kliuvimo, metalas yra aliuminis.

5. Kodėl aliuminis naudojamas automobilių dalyse, kur reikalingas jautriųjų daviklių ir elektromagnetinio trikdžio (EMI) tyrimas?

Aliuminis yra neferomagnetinis ir labai laidus, todėl jis puikiai tinka ten, kur reikia sumažinti elektromagnetinį trikdį. Automobilies komponentai, pagaminti iš aliuminio, saugo jutiklius ir elektroniką nuo trikdžių, o tai ypač svarbu šiuolaikiniams automobiliams. Tiekininkai, tokie kaip Shaoyi, specializuojasi pagal užsakymą sukurtose aliuminio profilių gamybos technologijose, kad būtų užtikrinta lengva konstrukcija, stiprumas ir elektromagnetinė suderinamumo.