ПОИСК
По магнитным свойствам различают диамагнитные металлы (выталкиваемые из магнитного поля) и парамагнитные (втягиваемые магнитным полем). Диамагнитны медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть, цирконий. Парамагнитными считают скандий, иттрий, лантан, титан, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, марганец, рений, рутений, радий, палладий, осмий, иридий, платину.
Железо, кобальт и никель обладают ферромагнетизмом, т. е. особенно высокой магнитной восприимчивостью. [c.257]
Изучение смешанных металлических Р(1-(А , Си, Аи, Р1) и Р1-(Ag, Си, Р(1, Аи) катализаторов без носителя на носителях приобретает особый интерес в связи с магнитными свойствами Р(1 и Р1 в этих системах.
Действительно, поведение катализатора должно определяться его электронным состоянием, а катализ — возможностью электронного взаимодействия реагирующих веществ с катализатором. Палладий и платина являются катализаторами в отношении реакции гидрирования бензола. Эти металлы обладают свободными электронными спинами, которые могут быть заполнены электронами водорода, серебра, меди, золота.
Известно, что по мере растворения водорода в палладии, как и введения серебра, меди, золота в палладий, парамагнитная восприимчивость последнего постепенно уменьшается и достигает нуля. Аналогичное явление имеет место, например, при введении золота в платину [1, 2, 3, 4].
Это объясняется [5] наличием свободных электронных спинов ( В среднем 0,6 спина на атом металла), которые и спариваются с 5-электронами водорода, серебра, меди, золота, вследствие чего при содержании 0,6 атома водорода на атом палладия (а в случае Ад, Си и Аи —при содержании 53—55 ат. %) магнитная восприимчивость становится равной нулю.
Магнитная восприимчивость Р1-Аи систем становится равной нулю при содержании 68 — 70% Аи [4]. [c.128]
Влияние водорода, серебра, меди и золота на палладий и платину в металлическом состоянии можно было связать с наличием овободных электронных уровней (дырок) в металлическом палладии и платине.
Наличие дырок способствует, а отсутствие их препятствует реакции гидрирования. С этим находятся в согласии многие данные, полученные нами. Действительно, по мере введения водорода, серебра,, меди и золота в палладий парамагнетизм последнего уменьшается, а при известных соотношениях палладия и назва.нных элементов становится равным нулю.
Аналогично действуют водород, серебро и медь на каталитическую активность палладия в отношении гидрирования бензола. Примерно при тех же составах каталитическая активность систем Pd-Ag и Pd- u становится равной нулю.
Золото на магнитные свойства палладия действует так же, как водород, серебро и медь, однако на каталитическую активность палладия в отношении реакции гидрирования бензола не влияет. Вместе с тем золото, а также серебро и медь аналогично влияют как на магнитную восприимчивость/ так и на каталитическую активность платины. Парамагнитная восприимчивость и каталитическая активность платины в отношении гидрирования бензола становится равной нулю при примерно одних и тех же составах Pt-Au, Pt-Ag, Pt- u. [c.139]
Экстремумы активности и магнитной восприимчивости лежат в пределах небольших стехиометрических отношений атомов палладия к золоту. [c.25]
Показано, что при добавлении палладия к золоту, с увеличением его содержания наблюдается рост активности. Максимумы активности находятся в интервале небольших стехиометрических отношений атомов палладия к золоту. Симбатно с каталитической активностью меняется магнитная восприимчивость., [c.27]
Купер и Эли [21] предложили изящный метод изучения активности сплавов палладия с золотом, который состоит в исследовании орто-пара-конверсии водорода.
Мерой каталитической активности служила энергия активации реакции последняя сравнивалась с магнитной восприимчивостью (свойство, определяемое электронной структурой).
Сплавы золота с палладием были выбраны ввиду того, что изменение параметров решетки при переходе от палладия к золоту невелико (0,19А) и почти линейно, причем все сплавы однородны и имеют гранецентрированную кубическую решетку. [c.32]
Было установлено, что губчатый палладий при длительном хранении в атмосфере водорода при обыкновенных температурах или кратковременной обработке водородом (— 2 часов) при 300—350° С в зависимости от режима обработки частично или полностью дезактивируется.
Такая дезактивация является обратимой, и при удалении поглощенного палладием водорода активность катализатора вновь возрастает. Полнота восстановления активности катализатора зависит от полноты удаления водорода из палладия.
Удаление его может быть произведено изменением режима хранения палладия в атмосфере водорода, гидрированием бензола на дезактивированном водородом палладии или обработкой такого пайла да воздухом.
Было высказано мнение, что уменьшение или полное исчезновение активности палладия при растворении в нем водорода следует объяснить заполнением 5 — -электронных уровней палладия, оставшихся свободными после образования кристаллического пйлладия из атомов палладия в результате перераспределения 5 и 4(/-электронов, аналогично тому, как объясняется исчезновение парамагнетизма палладия при растворении в нем бодорода [1]. Если такое предположение верно, то взедение в Р(1 серебра, меди и золота также должно было привести к снижению и полному уничтожению каталитической активности палладия. Такой вывод напрашивался потому, что при введении этих металлов в Рс1, по мере увеличения их содержания в соответствующих системах, парамагнетизм системы снижается и наконец достигает нуля (при 53— 55 ат.% Ад, Си или Аи). Подробно часть соответствующих материалов опубликована в работах [10]. Наиболее общим выводом из этих работ является то, что по мере увеличения содержания серебра и/меди в Рс1-А и Рд-С Ц каз ализаторах,, катадатическая активность последних уменьшается, и при содержаний 65—70 ат. % Ад или Си в Р(1-Ад и Рб-Сй твердых растворах достигает нуля . Эти результаты приведены в виде кривых на рис. 2. Нам не удалось определить магнитные восприимчивости, наших катализаторов, и мы вынуждены пользоваться данными о магнитных свойствах изученных нами систем по литературным данным. Отдавая себе отчет в недостатках такого метода сравнения, тем не менее следует указать, что по мере увеличения Ag и Си в соответствующих твердых растворах парамагнетизм их постепенно снижается и достигает минимума при 53— 55 ат.% Ag и Си. Такое совпадение следует считать хорошим, учитывая методику пашей работы. [c.130]
Ряд работ посвящается исследованию механических свойств металлов [67, 96], пластиков [52] и клеев на основе эпоксидных смол [94] при низких температурах. Проведены нсследАвания [157] тепловых контактов и теплоизоляции при температурах, меньших 1° К. Исследована магнитная восприимчивость материалов для криогенной аппаратуры [115]. Уплотнение с помощью ко.
тьца, изготовленного из индия, остается вакуумноплотным даже при погружении в жидкий гелий [61]. Ранее для этих целей использовалось золото [155]. В [120] предлагается использовать тефлоновую ленту в качестве самоадгезирующегося материала в области температур от жидкого гелия до -Ь100° С. Проводились исследования свойств диэлектриков при низких температурах [82]. [c.
305]
В предыдущих работах по изучеиию активности разбавленных слоев (Рё + п Ли)-адсорбционных катализаторов в процессах разложения перекиси водорода и гидрирования [1—4] было показано, что с увеличением содержания золота активность и магнитная восприимчивость изменяется экстремально.
Максимумы каталитической активности и магнитной восприимчивости сохранялись в области небольших стехиомет-рических отношений атомов палладия к атомам золота на различных-по своей природе носителях, а также при изучении смешанных (Р(1 + + пАи)-катализаторов диспергированных в водной среде [3, 4].
[c.24]
Образующиеся в результате совместного восстановления палладий-золотые системы в приведенных процессах обладают большей каталитической активностью, чем каждый из компонентов при этом, ио мере увеличения концентрации переменного компонента — золота, активность возрастает до определенных атомных отио1пений. Симбатно с каталитической активностью увеличивается магнитная восприимчивость [1, 2, 8]. [c.25]
Смотреть страницы где упоминается термин Золото магнитная восприимчивость: [c.140] [c.406] [c.18] [c.432] [c.18] [c.140] Краткая химическая энциклопедия Том 2 (1963) — [ c.0 ]
Восприимчивость
Восприимчивость магнитна
Магнитная восприимчивост
© 2018 chem21.info Реклама на сайте
Источник: http://chem21.info/info/1122718/
Проверка золота и серебра в домашних условиях
Изделия из благородных металлов, таких как золото, серебро долговечны. Люди научились добывать их достаточно давно. Их хранят долгими годами, передавая из поколения в поколения, как семейную реликвию.
Лучше всего осуществлять проверку золота и серебра перед покупкой. Предварительно ознакомьтесь с видами проб, а также где они должны располагаться – cейчас достаточно информации об этом в социальных сетях. Покупать изделия из благородных металлов нужно только в специализированных магазинах, чтобы снизить риск приобретения подделки.
А можно ли провести проверку золота и серебра в домашних условиях? Скорее всего, это будет условная проверка, так как о подлинности изделия вам может сказать только специалист.
Современные технологии настолько развиты, что мошенники имеют возможность изготовить товар, который не отличишь от подделки. Поэтому лучше доверить эту процедуру специалистам в ювелирных мастерских или в государственных учреждениях.
Но, если по каким либо причинам такой возможности нет, то существуют способы проверки золота и серебра дома.
Проверка золота в домашних условиях. Можно проверить магнитные свойства изделия. Оно не должно притягиваться к магниту. Но следует учесть, что есть и другие металлы, которые тоже не реагируют на магнит, а значит, подделка изделия не исключается.
Можно взять подлинное золотое изделие и сравнить с тестируемым. Например, уронить изделия на разные поверхности, постучать об стекло, и послушать звук, но опять же способ проверки получается весьма условным.
В аптеках иногда встречается так называемый ляписный карандаш. Попробуйте нарисовать им на мокром изделии, на настоящем золоте не останется следов, в то время, как на подделке останутся следы.. Опять же если оно не покрыто золотом.
Если вы решите почистить золото в домашних условиях, то быстро определите – настоящий слой только снаружи или нет.
Проверка серебра в домашних условиях. Его тоже можно проверить магнитом. Настоящее серебро никаким образом не реагирует на магнит. Серебро обладает таким свойством, как теплопроводность. Если его опустить в горячую воду, то оно мгновенно будет таким же горячим, как вода. Если серебро держать в руке, то его температура сразу же сравняется с температурой тела.
Еще этот благородный металл имеет свой специфический запах – запах серебра. Если вы его хорошо знаете, то попробуйте вычислить его по запаху.
Лучше всего нанести на серебро серную мазь и подождать пару часов. Настоящее серебро почернеет, но мазь легко можно будет удалить при помощи салфетки.
Если провести обычным металлом по серебру, то металл почернеет.
Для определения подлинности серебра, можно купить специальный тест.
Мы знаем, что благородные металлы устойчивы к химическим реакциям. Поэтому иногда в Интернете встречаются совет для проверки золота капнуть на изделие каплю йода.
Не стоит совершать и с золотом, и с серебром операции, которые могут бесповоротно его испортить. Так, например, если капнуть на металл йодом, то можно мгновенно определить, где фальшивый металл, а где благородный.
Но вот только после такой операции и золото, и серебро станут черными, отчистить его потом будет очень трудно.
Можно конечно проверить благородные металлы на подлинность с помощью различных кислот, снять с изделия стружку и подвергнуть ее всевозможным анализам, только, мы думаем, делать этого не стоит. Гораздо проще в этом деле довериться профессионалу.
Пусть ваши покупки всегда будут удачными и подлинными!
Источник: http://v-domashnih-usloviyah.ru/proverka-zolota-i-serebra/
Магнитные свойства
СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
Известна железная руда — магнитный железняк. Куски магнитного железняка обладают замечательным свойством притягивать к себе железные и стальные предметы. Это — естественные магниты. Лёгкая стрелка, сделанная из магнитного железняка, всегда поворачивается одним и тем же концом к северному полюсу Земли. Этот конец магнита условились считать северным полюсом, а противоположный ему — южным.
Если железный или стальной стержень привести в соприкосновение с магнитом, стержень сам становится магнитом, сам будет притягивать железные опилки, стальные гвозди. Говорят, что стержень намагничивается.
Намагничиваться способны все металлы, но в разной степени. Очень сильно намагничиваются только четыре чистых металла — железо, кобальт, никель и редкий металл гадолиний.
Хорошо намагничиваются также сталь, чугун и некоторые сплавы, не содержащие в своём составе железа, например сплав никеля и кобальта.
Все эти металлы и сплавы называют ферромагнитными (от латинского слова «феррум» — железо).
Совсем слабо притягиваются к магниту алюминий, платина, хром, титан, ванадий, марганец. Намагничиваются они так незначительно, что без специальных приборов обнаружить их магнитные свойства нельзя. Эти металлы получили название парамагнитных (греческое слово «пара» означает около, возле).
Висмут, олово, свинец, медь, серебро, золото намагничиваются тоже очень слабо, но они не притягиваются магнитом, а наоборот, очень слабо отталкиваются от него и называются поэтому диамагнитными («диа» по – гречески значит поперёк).
Почему же одни металлы намагничиваются сильно, а другие — слабо?
| Рис. 13. Вокруг провода, по которому течёт ток, всегда есть магнитное поле. |
Поднесём к медной проволоке, по которой течёт ток от батареи, несколько магнитных стрелок. Стрелки расположатся так, как показано на рисунке 13. Это значит, что на стрелки действуют магнитные силы; другими словами — вблизи проводника с током возникает магнитное поле. Возникновение магнитного поля есть результат движения электрических зарядов — электронов.
Теперь вспомним об атоме. Вокруг центральной части атома — ядра — движутся электроны. Каждый электрон, кроме того, вращается и вокруг собственной оси. Каждый электрон также создаёт на своём пути магнитное поле.
В атомах висмута, олова и других диамагнитных металлов магнитые поля отдельных электронов направлены навстречу друг другу, и действие одного поля уничтожается действием другого. Таким образом, атомы диамагнитного металла не имеют магнитных свойств. Но диамагнитные тела слабо отталкиваются от магнита. Почему же это происходит?
Если какое-нибудь вещество внести в поле магнита, то атомы этого вещества будут равномерно вращаться в магнитном поле; вращение приводит к тому, что атомы получают магнитные свойства, становятся как бы маленькими, очень слабыми магнитиками.
Учёные точно рассчитали, что северный полюс каждого атома-магнитика оказывается при этом против северного полюса магнита (рис. 14). А так как одноимённые магнитные полюса от
талкиваются, атом должен отталкиваться магнитом.
Именно такой и только такой магнетизм обнаруживается у диамагнитных металлов.
Иное дело — парамагнитные и ферромагнитные металлы. Атомы этих металлов построены так, что отдельные магнитные поля электронов усиливают
*0 – ЭЮ*©-©«©, *© о> о»Друг друга и каждый атом уже является маленьким магнитиком с двумя полюсами. В чём же разница между этими двумя группами металлов?В парамагнитных металлах атомы-магнитики расположены совершенно беспорядочно (рис. 14). В магнитном поле атомы тоже начинают вращаться (это общее для всех атомов свойство), и вращение приводит к тому же, что и у диамагнитных металлов. Но диамагнетизм здесь обнаружить не удаётся, так как у парамагнитных атомов есть гораздо более сильные «собственные» магнитные полюса (результаты наложения друг на друга магнитных полей отдельных электронов) и эти полюса будут вести себя обычным образом: северный полюс будет стремиться к южному полюсу магнита, а южный — к северному. Еслибы атомы не совершали теплового движения, они быстро установились бы в полном порядке (северными полюсами к южному полюсу магнита) и парамагнитный металл можно было бы намагнитить так же сильно, как и ферромагнитный. Но при обычных температурах этого не происходит: тепловое движение всё время расшатывает строй атомов, и металл намагничивается очень слабо.
Иная картина наблюдается в ферромагнитных металлах. Учёные предполагают, что между атомами ферромагнитных тел действуют особые мощные электрические силы. Благодаря наличию этих сил атомы – магнитики в определённых участках кристалла выстраиваются в строгом порядке и сохраняют свое расположение (рис. 14). Поэтому в кристаллах железа, кобальта, никеля и гадолиния есть отдельные скопления атомов, сотни миллиардов атомов, магнитные полюса которых расположены одинаково. Такие самопроизвольно намагниченные скопления называются доменами. Границы их можно видеть в микроскоп, если на поверхность ненамагничен – ного металла навести очень тонкую железную пыль. Пылинки собираются у границ доменов, у полюсов (рис. 15).
Большая заслуга в развитии наших знаний о ферромагнитных явлениях принадлежит советским учёным Н. С. Акулову, Е. И. Кондорскому и другим. Мы уже отмечали, что тепловое движение мешает атомам-магнитикам выстраиваться в магнитном поле даже при обычных температурах. При нагревании эти «помехи» усиливаются, и чем выше температура, тем труднее намагнитить металл. Для каждого ферромагнитного металла существует определённая температура, при которой он уже становится парамагнитным.
Кюри — около 1000°, для железа — примерно 750°, а для никеля — 360°.
Ферромагнитный металл намагничивается в магнитном поле. Это не значит, что для получения магнита обязательно нужен естественный магнит. Получить магнит можно и с помощью электрического тока. Если железный стержень обмотать изолированной проволокой, а затем пропускать по ней ток, стержень (сердечник) намагнитится (рис. 16). Полученный таким путём магнит называют электромагнитом. Как только ток в проволоке прекращается, электромагнит теряет свою силу — железо почти полностью размагничивается.
Электромагниты применяются очень широко. Электромагнит — необходимая деталь телеграфного аппарата, телефона, электрического звонка, динамомашины, электромотора, электромагнитного подъёмного крана. Если сердечник электромагнита сделать не из железа, а из стали, то после выключения тока магнитные свойства не исчезнут, сталь не размагнитится: строение этого сплава неоднородно, и поэтому восстановление прежнего беспорядка в расположении полюсов отдельных доменов затруднено. Железо легче намагнитить, чем сталь, легче его и размагнитить. Поэтому сердечники электромагнитов делаются именно из железа, а на изготовление постоянных магнитов идёт сталь. Постоянные магниты необходимы для изготовления компасов, радиорепродукторов, различных измерительных электроприборов и т. д. Они делаются обычно из высокоуглеродистой стали. Теперь начинают применяться постоянные магниты из нового сильно намагничивающегося сплава м а г н и к о, который состоит из кобальта, никеля, меди, алюминия и железа. Магнико создан советскими металловедами А. С. Займовским и Б. Г. Лившицем.
Низкоуглеродистую сталь марки aisi 310s купить в интернете по выгодной цене и с оперативной доставкой можно исключительно через онлайн-сервис производителей с репутацией ответственного партнера. Только в таком случае можно рассчитывать … Изготавливаемые из стали 12х18н10т круг нержавеющий, лист зеркальный — пластичные материалы с ударновязкой структурой, устойчивые к межкристаллитной коррозии. Источник: https://msd.com.ua/svojstva-metallov/magnitnye-svojstva/ Как отличить золото от подделки?
В настоящее время наблюдается парадоксальная ситуация: добыча золота снижается, а количество ювелирных салонов увеличивается. Эксперты объясняют это быстрым увеличением числа подделок. А может спрос растет?Сейчас существуют очень изящные формы обмана. Вот например, на экспертизу в инспекции привозят не целое изделие из золота, а лишь его часть. Этой частью может быть замочек или несколько звеньев от браслета. После такой “проверки” на прилавок попадает очень грубая подделка, но с настоящим золотым замком. Следует отметить, что и сама экспертиза является очень примитивной процедурой, в ходе которой анализируется только верхний слой золотого изделия. Всё, что находится под этим слоем, остаётся на совести производителя.Важно ещё то, что сплавов, похожих на золото, существует огромное множество.
Ну, во-первых, специалисты утверждают, что вероятность приобрести подделку наиболее высока на рынках и в ларьках. Если Вы решили порадовать себя золотым украшением, лучше приобрести его в специализированных салонах, работающих с российскими производителями, либо с известными зарубежными заводами. Как Вы понимаете, в таком случае придётся переплатить, но вероятность попасть на подделку уже не так велика. Во-вторых, при покупке необходимо внимательно рассмотреть изделие. Очень хорошо, если кроме пробы на нём есть и оттиск производителя. Это гарантирует соответствие пробы. Обратите внимание на “изнанку” изделия. Чем лучше она обработана, тем выше мастерство производителя.Допустим, если нет рядом ювелира, а проверить надо срочно, то можно попробовать несколько “дедовских” методов. 1) Проверка йодом. В основном этим методом пользуются “барыги” при скупки золотого лома.
2) Проверка магнитом. Золото не магнитится. Алюминий тоже. Есть такой способ, как покрытие изделия тонким слоем напыления золотым составом. Редко, но встречаются кудесники, которые иногда наносят тонкий слой золота на обычный металл. Приложите магнит – если золотое изделие притягивается, то вас разводят по крупному. Драгоценные металлы немагнитные. Поэтому, золото никак не отреагирует на магнит.Но нельзя забывать, что существуют металлы которые тоже не притягиваются магнитом. Это бронза, медь , алюминий – но их подводит вес, они существенно легче золота. Свинец практически идентичен весу золота, но довольно мягкий метал. 3) Проверка уксусом. Тот же принцип, что и йодом. Кладём золотишко ненадолго в уксус и наблюдаем.Потемнеет – это подделка. 4) Проверка ляписным карандашом. Исправлено смотрим внизу. Ляписный карандаш, основная функция которого – останавливать кровь, продается в аптеке. Наносим карандашом маленькую черточку на смоченном в воде металле. На металле не должно оставаться темных пятен. Метод удобен тем, что не надо долго ждать, проявление окисления метала происходит практически мгновенно. Довольно удобный метод, ибо Ляписный карандаш можно использовать и по назначению.. 5) Золото проверяем золотом.
Чертим своей золотой безделицей на жестком предмете полосу и рядом наносим подопытным образцом тоже полосу. И делаем анализ на схожесть отпечатка линии. Но большой недостаток данного метода в том если образцы разной пробы, следовательно и отпечатки будут разные. 6) Проверка солнцем. Смотрим на подопытный образец на солнечном свете и в тени. Настоящее золото сохранит свой цвет в обоих случаях. Имитация золота в тени заметно темнее, чем на солнце. 7) Метод Архимеда. «Эврика!» Данный метод полезен только для большого объема золота. Проверка слитка. Погружая изделие в воду, можно определить её объём, измерив объём вытесненной ею воды. Но для этого надо вспомнить уроки физики. Можно проще, не заморачиваясь. : Золото – тяжелый металл и когда-то, чтобы проверить его на подлинность, изделие опускали в воду: если тонуло быстро – хорошо, но если нет – считалось, что это не настоящее золото. Не принимать всерьез последний метод, есть шанс, что утопите подопытного.
В исторических фильмах, часто показывают торговца надкусывающего золотую монету: либо она (монета) погнётся – либо зуб сломается. Не пытайтесь монету погнуть зубами – на настоящем золоте должна остаться (и остается) вмятина от укуса или зуб. Администрация ZwonkA предупреждает, что данный обзор хоть и написан нами, но если Вы будете пользоваться “дедовскими” методами проверки, то только на свой страх и риск. Небольшая справка:Чистое золото представляет собой металл насыщенного жёлтого цвета, однако мало кто знает о следующем: ювелиры из данного вещества практически ничего не производят из-за его очень высокой мягкости. Используют же в ювелирной промышленности сплавы, в составе которых присутствует та или иная доля золота. Цвет самых распространённых сплавов – жёлтый, красный и белый. Обычно их так и называют – жёлтое, красное, и белое золото.Красное золото (либо червонное, как его ещё иногда называют) особенно часто встречалось в Древней Руси. Его традиционный состав следующий: 75% самого золота и 25% меди.
Жёлтое золото – самое популярное, ибо цвет его очень напоминает цвет чистого металла, однако состоит жёлтое золото из не только из него – в качестве добавок здесь вводятся медь и серебро (и чем больше последнего, тем светлее сплав). Классический же вариант изготовления жёлтого золота предполагает, что всех металлов в сплаве поровну. Белое золото. Данный сплав стал широко распространяться сравнительно не так давно. Состоит он обычно из 37 % золота, а остальными его компонентами являются серебро, никель или платина. Никель, правда, из-за повышенной своей аллергенности запрещён в странах Европейского союза. Дополнение: насчет Ляписный карандаш.
А почему? Теперь поясню, во -первых ляписом можно “определить” только высокопробное золото!И не проблема в том что Ляпис делать никто не разучился, могут и умеют. Состав карандаша: нитрат серебра и нитрат калия – из за чего его могли запретить? Другое дело – выпить внутрь, но вы же не пьете раствор йода банками!Проблема в том что серебра нитрат относится к веществам, прекурсорам (смотрим в ВИКЕ) – те, что применяются при изготовлении наркотиков, поэтому продажа строго ограничена и подлежит учету. Золотой Ferrari 599 GTB Золотой велосипед. Источник: http://zwonok.net/index.php?newsid=1659 Магнитные свойства вещества
Дата публикации 09.02.2013 20:27 Если разместить в магнитном поле какой-либо предмет, то его «поведение» и тип внутренних структурных изменений будет зависеть от материала, из которого предмет изготовлен. Все известные вещества можно разделить на пять основных групп: парамагнетики, ферромагнетики и антиферромагнетики, ферримагнетики и диамагнетики. В соответствии с данной классификацией различают магнитные свойства вещества. Чтобы разобраться, что же скрывается за указанными терминами, рассмотрим каждую группу более подробно.
Высокая магнитная восприимчивость положительного знака (достигает 1 млн.) присуща ферромагнетикам. Будучи зависимой от интенсивности внешнего поля и температуры, восприимчивость варьирует в широких пределах. Важно отметить, что так как моменты элементарных частиц разных подрешеток в структуре равны, то суммарное значение момента нулевое. Как по названию, так и по некоторым свойствам им близки ферримагнитные вещества. Их объединяет высокая зависимость восприимчивости от нагревания и значения напряженности поля, однако есть и различия. Магнитные моменты размещенных в подрешетках атомов друг другу не равны, поэтому, в отличие от предыдущей группы, общий момент отличен от нуля. Веществу присуща самопроизвольная намагниченность. Связь подрешеток антипараллельна. Наиболее известны ферриты.
Особый интерес представляет группа антиферромагнетиков. При охлаждении подобных веществ ниже определенной температурной границы атомы и их ионы, размещенные в структуре кристаллической решетки, естественным образом изменяют свои магнитные моменты, приобретая противопараллельное ориентирование. Совершенно иной процесс имеет место при нагревании вещества – у него регистрируются магнитные свойства, характерные для группы парамагнетиков. Примерами могут служить карбонаты, оксиды и пр. И, наконец, диамагнетики. Магнитные свойства вещества этой группы никак не зависят от напряженности поля, а значение магнитной восприимчивости отрицательно. Если вещество обладает ковалентной связью, то это «чистый» диамагнетик. Представители – золото, медь, инертные газы и пр. Магнитные свойства вещества широко используются в современной технике. К примеру, витки обмоток трансформаторов наматывают на магнитомягкие материалы.
Если магнитные свойства вещества соответствуют магнитомягкому материалу, то для изделия из него характерен значительный поток, ограничиваемый лишь насыщением. На практике это означает возможность уменьшить габариты магнитопровода, тем самым снизив массу устройства. Однако в достоинствах кроется и недостаток – переменное поле генерирует в таком материале вихревые токи, вызывающие нагрев, поэтому компромиссным решение является шихтование проводника. Другой тип материалов – магнитотвердые, коэрцитивная сила для которых составляет не менее 4000 ампер на метр. Это означает, что для их перемагничивания необходимы магнитные поля с высокой напряженностью, после чего материал сохраняет магнитные свойства, превращаясь в постоянный магнит. Источник: https://www.vigivanie.com/nauka/1705-magn.html Магнитные свойства различных веществ
|
Ферромагнитные, парамагнитныеи диамагнитные материалы. Все вещества — твердые, жидкие и газообразные з зависимости от магнитных свойств делят на три группы: ферромагнитные, парамагнитные и диамагнитные. К ферромагнитным материалам относят железо, кобальт, никель и их сплавы. Они обладают высокой магнитной проницаемостью р,, в тысячи и даже десятки тысяч раз большей магнитной проницаемости неферромагнитных веществ, и хорошо притягиваются к магнитам и электромагнитам. К парамагнитным материалам относят алюминий, олово, хром, марганец, платину, вольфрам, растворы солей железа и др. Относительная магнитная проницаемость ц у них несколько больше единицы. Парамагнитные материалы притягиваются к магнитам и электромагнитам в тысячи раз слабее, чем ферромагнитные материалы. Диамагнитные материалы к магнитам не притягиваются, а, наоборот, отталкиваются. К, ним относят медь, серебро, золото, свинец, цинк, смолу, воду, большую часть газов, воздух и пр. Относительная магнитная проницаемость х у них несколько меньше единицы. Магнитные свойства ферромагнитныхматериалов. Ферромагнитные материалы благодаря их способности намагничиваться широко применяют при изготовлении электрических машин, аппаратов в других электротехнических установок. Основными характеристиками их являются: кривая намагничивания, ширина петли гистерезиса и потери мощности при перемагничивании. Кривая намагничивания. Процесс намагничивания ферромагнитного материала можно изобразить в виде кривой намагничивания (рис.
Так как напряженность магнитного поля определяется силой тока, посредством которого намагничивается ферромагнитный материал, эту кривую можно рассматривать как зависимость индукции от намагничивающего тока /. Кривую намагничивания можно разбить на три участка: Оа, на котором магнитная индукция возрастает почти пропорционально намагничивающему току (напряженности ноля); аб, на котором рост магнитной индукции замедляется («колено» кривой намагничивания), и участок магнитного насыщения за точкой б, где зависимость В от Н становится опять прямолинейной, но характеризуется медленным нарастанием магнитной индукции при увеличении напряженности поля по сравнению с первым и вторым участками кривой. Следовательно, при большом насыщении ферромагнитные вещества по способности пропускать магнитный поток приближаются к неферромагнитным материалам (магнитная проницаемость их резко уменьшается).
Чем больше индукция насыщения ферромагнитного материала, тем меньший намагничивающий ток требуется для создания в нем заданной индукции и, следовательно, тем лучше он пропускает магнитный поток. Магнитную индукцию в электрических машинах, аппаратах и приборах выбирают в зависимости от предъявляемых к ним требований. Если необходимо, . чтобы случайные колебания намагничивающего тока мало влияли на магнитный поток данной машины или аппарата, то выбирают индукцию, соответствующую условиям насыщения (например, в генераторах постоянного тока с параллельным возбуждением).
Перемагничивание ферромагнитных материалов, петля гистерезиса. Большое практическое значение, особенно в электрических машинах и установках переменного тока, имеет процесс перемагничивания ферромагнитных материалов. На рис. 44, б показан график изменения индукции при намагничивании и размагничивании ферромагнитного материала (при изменении намагничивающего тока / или напряженности магнитного поля Н). Как видно из этого графика, при одних и тех же значениях напряженности магнитного поля магнитная индукция, полученная при размагничивании ферромагнитного тела (участок а—б—в), будет больше индукции, полученной при намагничивании (участки О — а и д — а). Когда напряженность поля (намагничивающий ток) будет доведена до нуля, индукция в ферромагнитном материале не уменьшится до нуля, а сохранит некоторое значение Вг, соответствующее отрезку Об. Это значение называется остаточной индукцией. Явление отставания, или запаздывания, изменений магнитной индукции от соответствующих изменений напряженности магнитного поля называется магнитным гистерезисом, а сохранение в ферромагнитном материале магнитного поля после прекращения протекания намагничивающего тока — остаточным магнетизмом. При изменении направления намагничивающего тока можно полностью размагнитить ферромагнитное тело и довести магнитную индукцию в нем до нуля. Обратная напряженность Нс, при которой индукция в ферромагнитном материале уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой. Кривую О—а, получающуюся при условии, что ферромагнитное вещество было предварительно размагничено, называют первоначальной кривой намагничивания. Следовательно, при перемагничивании ферромагнитного вещества, например при постепенном намагничивании и размагни- чивании стального сердечника электро- Потери энергии при перемагничивании. При периодическом перемагничивании ферромагнитного вещества затрачивается определенная энергия, которая выделяется в виде тепла, вызывая нагревание ферромагнитного вещества. Потери энергии, связанные с процессом перемагничивания стали, называют потерями на гистерезис.
Поэтому при значительном увеличении индукции в магнитопроводах электрических машин и аппаратов, работающих в переменном магнитном поле, эти потери резко возрастают. Влияние ферромагнитных материалов на распределение магнитного поля.Если поместить в магнитное поле какое-либо тело из ферромагнитного материала, то магнитные силовые линии будут входить и выходить из него под прямым углом. В самом теле и около него будет иметь место сгущение силовых линий, т. е. индукция магнитного поля внутри тела и вблизи него возрастает. Если выполнить ферромагнитное тело в виде кольца, то во внутреннюю его полость магнитные силовые линии практически проникать не будут (рис. 45) и кольцо будет служить магнитным экраном, защищающим внутреннюю лолость от влияния магнитного поля.
Магнитная цепь Для того чтобы сосредоточить магнитное поле в определенной части электрической машины, аппарата или прибора и уменьшить мощность, потребляемую катушкой электромагнита, создаю- щего это поле, в конструкции этих устройств широко применяют различные элементы из ферромагнитных материалов. Совокупность таких элементов с разделяющими их воздушными зазорами составляет магнитопровод, или магнитную цепь, электрической машины, аппарата или прибора. Например, магнитная цепь электромагнитного реле (рис. 46, а) состоит из трех участков: сердечника 2, якоря 4 и двух воздушных зазоров 6. По замкнутому контуру, образованному этими участками, проходит магнитный поток 3, создаваемый током катушки /. При переходе через воздушные зазоры, разделяющие сердечник и якорь, часть магнитного потока замыкается по воздуху, т. е. не проходит через якорь,— возникает поток рассеяния 5.
Магнитодвижущая сила.Способность тока возбуждать магнитное поле оценивается его магнитодвижущей силой (м. д. с). Магнитодвижущая сила Р изменяется в амперах. Магнитодвижущая сила проводника с током I равна силе этого тока: Р — 1. В общем случае, когда какой-либо замкнутый контур охватывает несколько токов (показан на рис. 47, а штриховой линией), суммарная магнитодвижущая сила равна их алгебраической сумме: Для случая Магнитодвижущая сила катушки представляет произведение тока / на число ее витков до. Это объясняется тем, что Закон Ома для магнитной цепи.Для лучшего понимания условий возникновения магнитного поля в магнитных цепях целесообразно провести аналогию между магнитной цепью и цепью электрической. Это можно сделать, например, для простейшей магнитной цепи, на всем протяжении которой напряженность Н магнитного поля постоянна. Для такой цепи произведение напряженности Н на длину I магнитной цепи по всему ее замкнутому контуру равно алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром: Формула (46) выражает закон полного тока для рассматриваемой магнитной цепи.
Если в формулу (46) подставим напряженность Н из формулы (43), заменив индукцию В согласно формуле (41), то получим зависимость магнитного потока Ф от магнитодвижущей силы Р и параметров данной магнитной цепи, т. е. от ее магнитного сопротивления /?м. Эта зависимость называется законом Ома для магнитной цепи. Он формулируется следующим образом. Магнитный поток, проходящий по магнитной цепи, равен магнитодвижущей силе, деленной на магнитное сопротивление цепи, Магнитное сопротивление /?ч = //(ца5) зависит от длины / магнитной цепи, поперечного сечения 5 и магнитной проницаемости ия. Из формулы (47) следует, что действие магнитодвижущей силы аналогично действию электродвижущей силы. Подобно тому как э. д. с. является причиной возникновения тока в электрической цепи, так и м. д. с. является причиной возникновения магнитного потока в магнитной цепи. Чем больше магнитодвижущая сила Р, создаваемая катушкой электромагнита, тем больший магнитный поток проходит по его магнитной цепи.
Так же как в электрической цепи с увеличением сопротивления уменьшается ток, так и в магнитной цепи с увеличением магнитного сопротивления уменьшается магнитный поток. Следует, однако, отметить, что эта аналогия не распространяется на физические процессы, имеющие место в электрических и магнитных цепях. Кроме того, магнитное сопротивление /?„ является нелинейным. Оно зависит от магнитной проницаемости ца, которая изменяется при изменении индукции, т. е. магнитного потока, проходящего через данный участок цепи. Поэтому при расчетах магнитных цепей пользуются кривыми намагничивания, т. е. зависимостями напряженности Н от индукции В для соответствующего ферромагнитного материала.
увеличением проходящего по ней тока. / или числа витков ш катушки; уменьшением магнитного сопротивления магнитной цепи данной машины или аппарата путем применения ферромагнитных материалов с большей магнитной проницаемостью д. а; уменьшением воздушных зазоров, разделяющих отдельные участки магнитной цепи, выполненные из ферромагнитных материалов (воздушные зазоры, имеющиеся в магнитной цепи, создают весьма большое магнитное сопротивление); увеличением площади поперечного сечения 5 отдельных участков магнитной цепи или же уменьшением общей длины магнитной цепи и ее отдельных участков. Все эти меры широко используют при конструировании электрических машин и аппаратов. Магнитопроводы стараются выполнить из высококачественных ферромагнитных материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью (электротехнической стали или специальных сплавов), воздушные зазоры свести до минимальных значений. |
Загрузка...
