Is kobalt magneties - Hier is feite om te weet oor kobaltmagnetisme

Ja, kobalt (Co) is 'n magnetiese materiaal. Dit is een van die natuurlike ferromagnetiese materiale. Ander ferromagnetiese metale sluit in nikkel (Ni), yster (Fe), Gadolinium (Gd), Dysprosium (Dy) en Terbium (Tb)

Maar wat is so uniek aan kobaltmagnetisme of die eienskappe daarvan?

Dit is presies waarop ons in hierdie gids sal fokus.

Kobalt is 'n natuurlike magnetiese materiaal

Cobalt
Cobalt

Ferromagnetiese materiale is bekend vir hul unieke gedrag wanneer jy dit aan enige magnetiese veld onderwerp. Dit wil sê, ferromagnetisme word gekenmerk deur:

  • Magnetiese deurlaatbaarheid
  • Vermoë om permanente magnete te word
  • Hoë aantrekkingskrag vir magnete
  • Maklik om magnetisme te veroorsaak

Kobalt is 'n natuurlike ferromagnetiese materiaal. Daarom is dit natuurlik 'n magnetiese materiaal.

Binne kobalt is daar atoomdipole wat in dieselfde rigting in lyn is. Daarom, selfs in die afwesigheid van enige magnetiese veld, ervaar kobaltdomeine 'n netto magnetiese moment.

 

Dit is egter opmerklik dat selfs binne kobalt die magnetiese moment in die naburige domeine verskillende rigtings kan wys. Dit kan daartoe lei dat die totale magnetiese moment uitgekanselleer word. Deur egter net 'n klein magnetiese veld toe te pas, oriënteer hulle maklik om permanente magnete te vorm.

Boonop is die bogenoemde verskynsel te wyte aan die unieke rangskikking van elektrone in kobalt. In kobalt se d-orbitaal is daar drie ongepaarde elektrone. Dit is die ongepaarde elektrone wat bydra tot die kobaltmagnetiese eienskap.

Kobaltstruktuur vs. magnetisme

Cobalt
Cobalt

Natuurlik bestaan ​​kobalt in twee hoofkristallografiese strukture. Dit is die:

  • Gesiggesentreerde kubieke (FCC) struktuur
  • Seskantige geslote (HCP) struktuur

Hierdie strukture langs die elektronkonfigurasie dra by tot kobaltmagnetisme. Selfs in sy suiwer vorm het kobalt 'n sterk magnetiese moment. Met hierdie unieke belyning ervaar kobaltmateriaal ferromagnetisme.

Waarskynlik, jy kan wonder wat ferromagnetisme is. Wel, hier is 'n paar algemene eienskappe wat u van kobaltmagnetiese eienskappe en ander ferromagnetiese materiale moet verwag:

  • Permanente dipoolmomente in die domeine
  • Eksterne magneetveld bepaal die oriëntasie van atoomdipole
  • Die mate van magnetisering is groot en dit is direk eweredig aan die magnetiseringsveld
  • Groot magnetiese vatbaarheid
  • Groot magnetiese vloeddigtheid en relatiewe deurlaatbaarheid
  • Sterk aangetrek deur die magnetiese veld
  • Hul magnetiese eienskap hang af van die temperatuur. By temperature bo die Curie-punt sal ferromagnetiese materiale oorgaan na paramagneties.

Magnetiese eienskappe van kobalt

Aangesien kobaltmagnetisme natuurlik voorkom, is sekere eienskappe opmerklik;

  • Hoë magnetiese deurlaatbaarheid - dit wil sê, kobalt magnetiese domeine pas maklik by die bestaande magnetiese veld.
  • Met kobalt kan jy 'n sterk magnetiese veld bereik, wat dit 'n perfekte keuse maak vir die meeste magneetvervaardigingstoepassings.
  • Kobalt vertoon 'n baie hoë curiestemperatuur. Dit word geskat op 1,121 2,050 ° C of XNUMX XNUMX ° F. Onthou, dit is 'n temperatuur waarbuite 'n materiaal al sy magnetiese eienskappe verloor. Daarom kan jy kobalt kies vir hoë-temperatuur toepassings.
  • Kobalt is bekend vir sy magnetostriksie. Dit wil sê, kobalt het een van die hoogste magnetostriksiekoëffisiënte in sy suiwer vorm. Ideaal gesproke is dit die vermoë van 'n materiaal om óf dimensies óf vorm te verander tydens magnetisering.

Kobaltlegerings Magnetiese Eienskappe

As 'n ferromagnetiese materiaal, kan jy kobalt gebruik om die magnetiese eienskappe van nie-magnetiese materiaal te verbeter. Daarbenewens sal kobaltlegering sekere eienskappe verbeter wat dit in baie toepassings funksioneel kan maak.

Onthou, daar is vandag baie magnetiese kobaltlegerings wat 'n belangrike rol in baie toepassings speel. Kom ons kyk na 'n paar algemene opsies:

KobaltlegeringEiendomme
Kobalt-chroom·         Hoë spesifieke sterkte

·         Verbeterde bioversoenbaarheid

·         Verbeterde magnetiese eienskappe as suiwer kobaltmateriaal

·         Algemene toepassings sluit in ortopediese inplantings, gasturbines, tandheelkundige inplantings, MRI, ens.

Kobalt-samarium·         Hoë magnetiese energie

·         Voorbeelde van toepassings is elektriese kragopwekkers en motors wat sterk permanente magnete benodig

 

Natuurlik is daar baie kobalt-gebaseerde legerings. Jy kan kobalt legereer met yster, wolfram, nikkel, ens. Elke kobalt-gebaseerde legering bied unieke eienskappe saam met beter magnetisme.

Toets magnetisme in kobalt

Alhoewel kobaltmagnetisme natuurlik bestaan, kan jy altyd die vlak van magnetisme bepaal. Dit is 'n kritieke aspek veral wanneer daar met kobaltlegerings gewerk word.

Die magnetiese eienskappe van Alnico-magnete en samarium-kobaltmagnete verskil byvoorbeeld grootliks. Vandag is daar baie maniere om kobalt magnetiese eienskappe te meet. Sommige gewilde opsies sluit in:

  • Vibrerende monster magnetometer (VSM) – jy kan magnetiese moment en tot 'n mate die magnetiese versadiging of selfs dwang bepaal.
  • Supergeleidende kwantuminterferensietoestel – jy kan die magnetiseringseienskappe van kobalt ondersoek.

Hoe kobalt vergelyk met ander ferromagnetiese materiale

Alhoewel daar baie ferromagnetiese materiale is, kom ons vergelyk kobalt met sommige van die gewildste materiale - yster en nikkel. In die meeste gevalle sal jy nikkel en yster as 'n legeringselement in die meeste magnetiese materiale vind.

Ferromagnetiese materiaalVergelyk ferromagnetiese materiaal met kobalt
Yster (Fe)·         Natuurlik magneties

·         Yster het 'n laer Curie-temperatuur as kobalt

·         Kobalt het beter magnetostriksie-eienskappe as yster. Daarom is kobalt bekend vir beter en meer presiese meganiese bewegings.

Nikkel (Ni)·         Kobalt het 'n hoër Curie-temperatuur as nikkel

·         Nikkel bied uitstekende weerstand teen korrosie as kobalt.

 

Toepassings van kobalt

Kobalt se magnetiese eienskappe speel 'n belangrike rol in baie toepassings soos:

Alnico magnete
Alnico magnete

Kobaltlegerings word gebruik om aktuators of sensors te maak

Kobalt word wyd gebruik om sensors en aktueerders te maak as gevolg van sy magnetiese eienskappe. Sekere eienskappe soos magnetostriksie maak kobalt 'n perfekte keuse vir toepassings wat presiese meganiese beweging vereis.

Soos jy kobalt magnetiseer, verander dit effens van vorm of afmetings. As gevolg hiervan is dit 'n perfekte keuse vir toepassings wat presiese meganiese oomblikke vereis.

Oplossings vir databerging

Jy kan kobalt-gebaseerde legering magnetiseer om inligting in die vorm van magnetiese velde te stoor. Gewoonlik is die databerging in die vorm van magnetiese korrels. Met 'n kobalt-gebaseerde hardeskyf of ander stoormedia kan jy maklik inligting van jou stelsels stoor en herwin.

Produseer magnete

As 'n ferromagnetiese materiaal word kobalt wyd gebruik om permanente magnete te maak. Byvoorbeeld, Alnico-magnete word hoofsaaklik gemaak van 'n legering van:

  • Aluminium (Al)
  • Nikkel (Ni)
  • Kobalt (Co)

Daarbenewens het ons samarium kobalt magnete (SmCo magnete). Waar ons het:

  • Samarium (Sm)
  • Kobalt (Co), is die hoofelement saam met ander.

Daarom is dit baie duidelik die rol van kobalt-magnetiese eienskappe speel in die magnete-vervaardigingsproses. Onthou, magnete is belangrik in die vervaardiging van motors, kragopwekkers, skeiers, hystoerusting, ens.

ander toerusting

Baie masjiene is afhanklik van kragtige kobalt-vervaardigde magnete. 'n Goeie voorbeeld is magnetiese resonansbeelding (MRI) wat magnete gebruik wat van kobaltlegerings gemaak is. Boonop is kobalt nie net 'n gewilde keuse vanweë sy magnetiese eienskappe nie, maar ook weens die hoë Curie-temperatuur.

Kortom, kobaltmagnetiese eienskappe speel 'n integrale rol in vandag se nywerhede. Van elektriese, mediese en motor- tot meetbedrywe.

Meer Resources:

Ferromagnetiese materiale – Bron: SCIENCE DIRECT

Is Yster Magneties – Bron: HM

Cobalt – Bron: BRITANNICA

Is Nikkel Magneties – Bron: HM

Dateer koekiesvoorkeure op
Scroll na bo