금속은 세계에서 가장 다재다능한 재료 중 하나이며, 건축 및 전자 제품에서 자동차 및 항공 우주에 이르기까지 산업에서 중요한 역할을합니다. 금속을 구별하는 주요 특성 중 하나는 자기 거동. 차이를 이해합니다 자기 그리고 비자 성 금속 엔지니어, 디자이너, 제조업체 및 일상 소비자에게는 필수적입니다.

이 자세한 안내서에서는 자기 및 비자 성 금속의 정의, 속성, 예제, 응용 및 과학적 기반을 탐색 할 것입니다.

1. 자기 란 무엇입니까?

1.1 정의

자기는 전하의 움직임에 의해 생성 된 물리적 현상으로, 매력적이거나 반발력 물체 사이. 기본적으로 a 전자 스핀 및 궤도 운동의 결과 원자에서.

1.2 재료의 자기 거동의 유형

재료는 5 가지 주요 자기 범주로 분류 할 수 있습니다.

자기 유형자기 반응
강자성자석에 강력하게 끌 렸습니다. 자화 할 수 있습니다철, 코발트, 니켈
페리 마그네틱강자성과 유사하지만 덜 강렬합니다자력 (fe₃o (), 일부 도자기
상자성자석에 약하게 끌렸다. 보존 없음알루미늄, 마그네슘
diamagnetic자석에 의해 약하게 격퇴되었습니다구리, 비스무지, 금
반 강자성내부 자기장이 취소됩니다산화 망간

2. 자기 금속은 무엇입니까?

2.1 정의

자기 금속 그 사람입니다 강자성 또는 강자성 행동을 나타냅니다, 그들이 자기장에 강하게 끌려 가서 영구적으로 자화.

2.2 일반적인 자기 금속

  • 철 (fe) : 대부분의 자석의 기초를 형성하는 가장 자기 요소.
  • 코발트 (CO) : 고강도 자석에 사용되는 실온에서의 자기.
  • 니켈 (NI) : 강자성 및 합금에 널리 사용됩니다.
  • 강철 (철 기반 합금) : 철분이 많은 철분을 함유 한 경우 자기.
  • 자철석 (fe₃o () : 자연적으로 발생하는 자기 광물.

2.3 자기 금속의 특성

재산설명
자기 투과성높음 - 자기장은 쉽게 통과 할 수 있습니다
보존성외부 필드 후 자성을 유지하는 능력이 제거됩니다
강압demagnetized에 대한 저항

2.4 응용 프로그램

  • 변압기와 모터
  • 자기 센서
  • 라우드 스피커
  • 데이터 저장 (하드 드라이브)
  • 전자기

3. 비자 성 금속은 무엇입니까?

3.1 정의

비자 성 금속 자기장에 상당한 매력을 나타내지 마십시오 영구적으로 자화 할 수 없습니다. 이 금속도 마찬가지입니다 상자성,,, diamagnetic, 또는 반 강자성.

3.2 일반적인 비자 성 금속

  • 알루미늄 (AL) : 경량 및 디아마그네틱
  • 구리 (와 함께) : 전도성 및 디아마그네틱
  • 아연 (Zn) : diamagnetic
  • 리드 (PB) : 디아마그네틱하고 무겁습니다
  • 금 (au) : 디아마그네틱 및 부식 방지
  • 실버 (AG) : 전도성이 높고 디아마그네틱
  • 티타늄 (TI) : 약한 상자성
  • 스테인레스 스틸 (304, 316과 같은 오스테 나이트 유형) : 어닐링 된 상태에서 비기성

3.3 비자 성 금속의 특성

재산 설명
자기 투과성 낮은 - 자기장이 차단되거나 약하게 전송됩니다
퇴임 없음 필드가 제거되면 자기 특성을 유지하지 마십시오
전기 전도성 종종 높음 (예 : 구리,은)

3.4 응용 프로그램

  • MRI 호환 도구 및 장비
  • 전기 배선 (구리, 알루미늄)
  • 항공 우주 및 해양 구조
  • 장식 및 비 간섭 환경
  • Emi Shielding (알루미늄 호일)

4. 자기 금속과 비자 성 금속의 주요 차이점

특징 자기 금속 비자 성 금속
자석에 대한 매력 강한 아무것도 또는 매우 약합니다
자화 할 수 있습니다 아니요
전자 정렬 정렬 무작위 또는 반대
자기 투과성 높은 낮은
일반적인 예 철, 강철, 니켈, 코발트 구리, 알루미늄, 금,은
자석에 사용됩니까? 아니요
MRI 환경에서의 응답 위험한 (격렬하게 당길 수 있음) 안전하고 MRI 호환

5. 왜 일부 금속이 자기와 다른 금속이 아닌가?

5.1 원자 구조

금속의 자기 특성은 그것에 의존합니다 전자 구성, 특히 D- 궤도. 철, 코발트 및 니켈과 같은 금속에는 있습니다 짝을 이루지 않은 전자 그것은 a를 생성합니다 순 자기 모멘트.

5.2 결정 구조

같은 특정 결정 구조 신체 중심 입방 (BCC) 또는 육각형 가까운 포장 (HCP) 강자성을 더 잘 지원합니다 얼굴 중심 입방 (FCC).

5.3 외부 영향

  • 온도: 고온에서는 강자성 물질도 될 수 있습니다 상자성. 전환 지점을 뮤리 온도.
  • 기계 작업 : 차가운 작업은 비자 비율 금속 (예 : 스테인레스 스틸)에서 자기 특성을 유도 할 수 있습니다.
  • 합금 : 요소를 추가하거나 제거하면 자성에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어 추가 철에 니켈 자기를 향상시킵니다. 첨가 크롬 또는 오스테 나이트 안정제 그것을 줄입니다.

6. 자기 금속의 특수 범주

6.1 소프트 자기 금속

  • 쉽게 자화하고 demagnetize
  • 예 : 실리콘 스틸, 철-실리콘 합금
  • 사용 : 변압기, 전기 모터, 릴레이

6.2 단단한 자기 금속

  • 자화하기는 어렵지만 자기를 잘 유지합니다
  • 예 : Alnico, Rare-Earth Magnets (Neodymium, Samarium-Cobalt)
  • 사용 : 영구 자석, 스피커, 자기 자물쇠

7. 금속 응용 분야에서 자기의 역할

7.1 전자 및 전자기

  • 자기 재료는 필수적입니다 인덕터,,, 모터, 그리고 발전기.

7.2 의료 기기

  • 비자 성 금속 선호됩니다 MRI-SAFE 도구 그리고 임플란트.

7.3 건축

  • 자기 금속이 사용됩니다 구조적 안정성 그리고 감지 시스템.
  • 비자 성 금속과 같은 스테인레스 스틸 (304/316)은 어디에 사용됩니다 부식 저항 그리고 자기 중립성 필요합니다.

7.4 항공 우주 및 해양

  • 비자 성 합금 (예 : 티타늄, 알루미늄)이 사용됩니다 체중 절약 그리고 자기 호환성.

8. 신화와 오해

❌“모든 금속은 자기”

사실이 아닙니다. 몇 개의 금속 (주로 철, 코발트, 니켈) 만 자성입니다.

❌“스테인레스 스틸은 항상 비자 성”입니다.

일부 유형의 스테인레스 스틸 (예 : 410, 430)은 자기입니다. 다른 사람들 (예 : 304, 316)은 추운 일이 아니라면 그렇지 않습니다.

❌“자기는 실질적인 중요성이 없습니다”

자기 특성에 영향을 미칩니다 설계,,, 재료 호환성,,, 안전, 그리고 기능 많은 산업에서.

9. 요약 표 : 자기 대 비자성 금속

금속 자기? 자기 유형 일반적인 응용 프로그램
강자성 건축, 자석
니켈 강자성 배터리, 전자 장치
코발트 강자성 영구 자석, 합금
스테인리스 304 아니요 오스테 나이트 식품 가공, 의료
스테인리스 430 페라이트 가전 ​​제품, 아키텍처
알류미늄 아니요 diamagnetic 배선, 항공 우주
구리 아니요 diamagnetic 전기, 배관
티탄 아니요 상자성 항공 우주, 의료 임플란트
아니요 diamagnetic 보석류, 전자 제품

10. 결론

금속의 자기 특성은 그것들에 의해 결정됩니다 원자 구조,,, 전자 구성, 그리고 외부 영향 온도 또는 기계식 처리와 같은. 금속은 같은 동안 철, 니켈 및 코발트 강력하게 자기 및 산업 응용 분야에서 널리 사용되며 알루미늄, 구리 및 티타늄 비자 성 및 요구되는 응용 프로그램에 대해 선택됩니다 자기 중립성. 이해 자기 금속과 비자 성 금속의 차이 전문가가 정보에 입각 한 결정을 내릴 수 있도록 도와줍니다 엔지니어링 설계,,, 재료 과학,,, 의료 응용 프로그램, 그리고 전자 제조.

11. FAQ : 자기 대 비자 성 금속

Q1 : 금속 자성은 무엇입니까?

짝을 이루지 않은 전자 및 정렬 된 자기 영역 (철, 코발트, 니켈)을 갖는 금속은 자기입니다.

Q2 : 모든 스테인레스 스틸이 비자 비자적입니까?

304/316과 같은 오스테 나이트 등급은 비자 성이지만, 페라이트 및 마르 텐트 유형 (예 : 430, 410)은 자기입니다.

Q3 : 비자 성 금속이 자기가 될 수 있습니까?

경우에 따라 냉간 작동 또는 합금은 비자 성 금속에서 자기를 유발할 수 있습니다.

Q4 : MRI 기계 근처에서 사용하기에 안전한 금속은 무엇입니까?

티타늄, 알루미늄 및 오스테 나이트 스테인레스 스틸과 같은 비자 성 금속 (304, 316)은 MRI-SAFE입니다.

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