Je wolfram magnetický? Překvapivá vědecká odpověď

Wolfram je jedinečný kov ceněný pro své vlastnosti, jako je mimořádně vysoký bod tání a tvrdost. Často se mě však ptají na jednu věc: je wolfram magnetický?

Ukázalo se, že odpověď je složitější než jednoduché "ano" nebo "ne" - magnetické vlastnosti wolframu závisí na faktorech, jako je jeho čistota a výrobní proces.

Abychom skutečně pochopili vztah wolframu k magnetismu, musíme se nejprve seznámit se základy samotného magnetismu. Prozkoumáme také jemné magnetické chování čistého wolframu. Odtud se jako profesionál výrobce neodymových magnetů, prozkoumáme slitiny a sloučeniny wolframu, abychom odhalili tajemství magnetických vlastností tohoto výjimečného kovu.

Pusťte se do toho!

Povaha magnetismu

Abychom pochopili, zda je wolfram magnetický, měli bychom nejprve pochopit. proč některé materiály jsou magnety přitahovány, zatímco na jiné to nemá vliv.

Magnetismus vzniká díky mikroskopickým magnetickým dipólům atomů, které jsou výsledkem spinového a orbitálního pohybu elektronů.

Tyto atomové dipóly mají tendenci se v magnetickém poli vyrovnávat a vytvářejí celkové magnetické chování. Podle toho, jak silný a trvalý je tento indukovaný magnetismus, se materiály rozdělují do kategorií:

• Feromagnetické - Vykazuje silný, permanentní magnetismus i bez vnějšího pole (např. železo, nikl, kobalt).
• Paramagnetické - Slabě přitahují magnetické pole, ale nezachovávají magnetismus (např. hliník, wolfram).
• Diamagnetické - Odpuzuje se od magnetických polí se slabým indukovaným magnetickým momentem (např. měď, zlato).

Rozdíly vyplývají z rozdílů v elektronické konfiguraci a z toho, jak snadno se dipóly v atomové struktuře vyrovnávají.

Nyní se podíváme na samotný wolfram a zjistíme, proč je jeho vlastní magnetismus tak minimální.

Je čistý wolfram magnetický?

Ne, wolfram není v čisté formě magnetický. Vykazuje sice mírný paramagnetismus způsobený nepárovými elektrony, ale slabé diamagnetické vlastnosti tento efekt přehlušují, takže wolfram není magneticky přitažlivý.

Ve vnějším magnetickém poli vykazuje wolfram stopy po paramagnetismus. Jeho atomové dipóly se slabě orientují podle pole vyvolaného přeskupením drah elektronů. Tento efekt je však ve srovnání s feromagnetickými kovy nepatrný.

Wolfram také vykazuje mírné diamagnetismus, s indukovaným magnetickým polem v opozici k vnějšímu poli. Diamagnetická odezva wolframu je však ve srovnání s jeho slabým paramagnetismem zanedbatelná.

Celkově má čistý kovový wolfram mimořádně nízký obsah wolframu. magnetická susceptibilita. Při pokojové teplotě se hodnota magnetické susceptibility pohybuje v rozmezí +1,3-1,8 × 10-5 cm3/mol, což potvrzuje minimální magnetické chování.

Magnet tedy nebude viditelně přitahovat čistý wolfram. Atomové dipóly wolframu se posouvají jen neznatelně, zatímco přechody mezi energetickými stavy elektronů magnetickou odezvu tlumí.

Proto je wolfram vynikajícím materiálem pro aplikace citlivé na magnetické rušení, jako jsou vlákna běžných žárovek!

Slitiny a sloučeniny wolframu

Zatímco čistý wolfram má nepochybně zanedbatelný magnetismus, situace se změní, když se podíváme na jeho slitiny a sloučeniny.

Zavedení dalších prvků během výroby může změnit elektronovou konfiguraci způsobem, který podporuje magnetické vyrovnání. Dokonce i malá množství feromagnetických kovů, jako je železo nebo kobalt, jako pojiva mění magnetický půvab.

To znamená, že legovaný wolframový předmět květen prokázat magnetickou přitažlivost, v závislosti na faktorech, jako jsou:

• Použité legující prvky
• Jejich poměry ve slitině
• Přítomnost feromagnetických nečistot
• Proces tvorby slitiny

Například karbid wolframu vyrobený s niklovým pojivem má slabé magnetické vlastnosti. Naproti tomu karbid wolframu nasycený kobaltem může být výrazně magnetický.

Závěr: slitiny umožňují wolframu vykazovat měřitelný magnetismus tím, že obsahují magnetické složky ve své atomové mřížce.

Běžné wolframové předměty a magnetismus

Nyní, když jsme pochopili, že čistý wolfram je nemagnetický a že jeho slitiny jsou potenciálně magnetické, můžeme analyzovat některé předměty z wolframu používané v každodenním životě.

Zde je magnetický přehled několika wolframových výrobků:

• Wolframové prsteny: Často legované niklem/kobaltem, mohou slabě reagovat na magnety.
• Karbid wolframu: Různý magnetismus v závislosti na typu/obsahu pojiva
• Wolframové tyče: Nemagnetický nelegovaný čistý wolfram
• Wolframový prášek: Čistá forma nemá magnetismus
• Svařovací wolframové elektrody: Thoriované elektrody mírně magnetické od radionuklidů

Posouzení magnetismu závisí také na předchozí historii objektu a způsobu zpracování. Recyklovaný wolfram obsahující stopy železných kontaminantů by mohl vykazovat neočekávaný magnetismus!

Vyhodnocení magnetického chování vyžaduje odhalení elementárního koření a výrobní kroniky předmětu. Magnetická zkouška snadno odhalí, zda má legovaný wolframový výrobek významnou magnetickou mineralizaci.

Výběr z nabídky

Je wolfram magnetický? V čisté formě má wolfram zanedbatelnou magnetickou přitažlivost. Jako složka slitiny se však magnetismus wolframu projevuje v závislosti na použitých prvcích a výrobním procesu.

Takže wolframový snubní prsten s kobaltem může jemně tančit s magnety na lednici, zatímco wolframové tyčinky vysoké čistoty zůstávají stoicky nemagnetické!

Pochopení vědeckého původu magnetismu kovů vede k objasnění měnící se magnetické povahy wolframu. Díky řešením pro průmyslová odvětví vyžadující stabilní nemagnetismus až po výrobky využívající magneticky "poddajné" slitiny wolframu je magnetismus wolframu zajímavě selektivní!

Je wolfram podle vašich zkušeností magnetický? Podělte se o své názory níže!