Ar volframas yra magnetinis? Stebinantis mokslinis atsakymas

Volframas yra unikalus metalas, vertinamas dėl tokių savybių kaip itin aukšta lydymosi temperatūra ir kietumas. Tačiau dažnai sulaukiu vieno klausimo: ar volframas yra magnetinis?

Pasirodo, atsakymas yra sudėtingesnis nei paprastas "taip" arba "ne" - volframo magnetinės savybės priklauso nuo tokių veiksnių kaip jo grynumas ir gamybos procesas.

Norėdami iš tiesų suprasti volframo ryšį su magnetizmu, pirmiausia turime apžvelgti pačius magnetizmo pagrindus. Taip pat ištirsime gryno volframo subtilią magnetinę elgseną. Toliau, kaip profesionalas neodimio magnetai gamintojastirsime volframo lydinius ir junginius, kad atskleistume šio išskirtinio metalo magnetinės savybės paslaptį.

Įsitraukime!

Magnetizmo prigimtis

Norėdami suprasti, ar volframas yra magnetinis, pirmiausia turėtume suprasti. kodėl kai kurias medžiagas magnetai traukia, o kitų neveikia.

Magnetizmas atsiranda dėl mikroskopinių atomų magnetinių dipolių, kurie atsiranda dėl elektronų sukinio ir orbitinio judėjimo.

Šie atomų dipoliai magnetiniuose laukuose yra linkę susilyginti, todėl atsiranda bendra magnetinė elgsena. Pagal tai, koks stiprus ir nuolatinis yra šis indukuotas magnetizmas, medžiagos skirstomos į kategorijas:

• Feromagnetinis - pasižymi stipriu nuolatiniu magnetizmu net ir be išorinio lauko (pvz., geležis, nikelis, kobaltas).
• Paramagnetinis - Silpnai traukia magnetinius laukus, bet neišlaiko magnetizmo (pvz., aliuminis, volframas)
• Diamagnetinis - Atstumiami magnetinių laukų, kuriuose yra silpnas indukuotasis magnetinis momentas (pvz., vario, aukso).

Skirtumai atsiranda dėl skirtingos elektroninės konfigūracijos ir dėl to, kaip lengvai dipoliai išsidėsto atomo struktūroje.

Dabar panagrinėkime patį volframą ir išsiaiškinkime, kodėl jo įgimtas magnetizmas yra toks minimalus.

Ar grynas volframas yra magnetinis?

Ne, grynas volframas nėra magnetinis. Nors dėl nesuporuotų elektronų jis pasižymi nedideliu paramagnetizmu, silpnos diamagnetinės savybės šį poveikį užgožia, todėl volframas netraukia magnetinių laukų.

Išoriniame magnetiniame lauke volframas turi paramagnetizmas. Jo atomų dipoliai silpnai orientuojasi pagal lauką, kurį sukelia elektronų kelių persiskirstymas. Tačiau, palyginti su feromagnetiniais metalais, šis poveikis yra nežymus.

Volframas taip pat šiek tiek deimagnetizmas, kurio indukuotas magnetinis laukas yra priešingas išoriniam laukui. Tačiau volframo diamagnetinė reakcija yra nereikšminga, palyginti su jo silpnu paramagnetizmu.

Apskritai, gryno volframo metalas turi itin mažą magnetinis imlumas. Kambario temperatūroje jo magnetinio imlumo vertė svyruoja nuo +1,3 iki 1,8 × 10-5 cm3/mol, o tai patvirtina minimalų magnetinį aktyvumą.

Taigi magnetas akivaizdžiai nepritrauks gryno volframo gabalėlio. Volframo atomų dipoliai pasislenka nepastebimai, o perėjimai tarp elektronų energijos būsenų slopina magnetinį atsaką.

Štai kodėl volframas yra puiki medžiaga magnetiniams trikdžiams jautriose srityse, pvz., įprastinių elektros lempučių siūleliuose!

Volframo lydiniai ir junginiai

Nors grynas volframas neabejotinai pasižymi nežymiu magnetizmu, istorija pasikeičia, kai pažvelgiame į jo lydinius ir junginius.

Gamybos metu įvedant kitus elementus galima pakeisti elektronų konfigūraciją taip, kad būtų skatinamas magnetinis suderinimas. Netgi nedideli feromagnetinių metalų, tokių kaip geležis ar kobaltas, kiekiai, naudojami kaip rišikliai, keičia magnetinį žavesį.

Tai reiškia, kad legiruoto volframo objektas gegužės mėn. demonstruoti magnetinę trauką, priklausomai nuo tokių veiksnių kaip:

• Naudojami legiruojantys elementai
• Jų proporcijos lydinyje
• Feromagnetinių priemaišų buvimas
• Lydinio susidarymo procesas

Pavyzdžiui, volframo karbidas, pagamintas su nikelio rišikliu, pasižymi silpnomis magnetinėmis savybėmis. Tuo tarpu kobaltu prisotintas volframo karbidas gali būti pastebimai magnetinis.

Svarbiausia: lydiniai leidžia volframui pasižymėti išmatuojamu magnetizmu, nes jo atomų gardelėje yra magnetinių komponentų.

Bendrieji volframo objektai ir magnetizmas

Dabar, kai suprantame gryno volframo nemagnetiškumą ir galimą jo lydinių magnetiškumą, galime analizuoti kai kuriuos kasdienius volframo gaminius.

Čia pateikiama magnetinė informacija apie kelis volframo gaminius:

• Volframo žiedai: Dažnai legiruotas nikeliu/kobaltu, gali silpnai reaguoti į magnetus
• Volframo karbidas: Įvairus magnetizmas, priklausomai nuo rišiklio tipo ir (arba) turinio
• Volframo strypai: Nemagnetinis nelegiruotas grynas volframas
• Volframo milteliai: Gryna forma neturi magnetizmo
• Volframo suvirinimo elektrodai: Torizuoti elektrodai, šiek tiek įmagnetinti radionuklidų

Magnetizmo vertinimas taip pat priklauso nuo ankstesnės objekto istorijos ir apdorojimo būdo. Perdirbtas volframas, kuriame yra geležies priemaišų, gali pasižymėti netikėtu magnetizmu!

Norint įvertinti magnetinę elgseną, reikia išsiaiškinti elemento prieskonius ir gamybos kroniką. Magneto bandymas lengvai atskleidžia, ar legiruotame volframo gaminyje yra reikšminga magnetinė mineralizacija.

Išvados

Ar volframas yra magnetinis? Gryno volframo magnetinė trauka yra nežymi. Tačiau volframo, kaip lydinio sudedamosios dalies, magnetizmas atsiranda priklausomai nuo panaudotų elementų ir gamybos proceso.

Taigi kobaltu papildytas volframo vestuvinis žiedas gali švelniai šokti su jūsų šaldytuvo magnetais, o didelio grynumo volframo strypai išlieka stoiškai nemagnetiniai!

Supratus mokslines metalų magnetizmo ištakas, paaiškėja, kaip keičiasi volframo magnetinis charakteris. Volframo magnetizmas yra intriguojančiai selektyvus, nes yra sprendimų pramonės šakoms, kurioms reikia stabilaus nemagnetizmo, ir produktų, naudojančių volframo magnetiškai "plastiškus" lydinius!

Ar volframas yra magnetinis pagal jūsų patirtį? Pasidalykite savo mintimis žemiau!