Магнитные свойства железа, кобальта и никеля

Электронное строение атомов (и ионов) элементов триады железа таково, что оно обусловливает ярко выраженные магнитные свойства как простых соединений (металлы), так и большинства сложных соединений. Действительно, число неспаренных электронов в невозбужденных атомах Ре, Со, N1 велико. Для железа оно равно четырем, для кобальта — трем, для никеля — двум. Недостроенный З -подуровень и неспаренные электроны у Ре, Со, N1 являются причиной и другого, [c.114]

Металлы — железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий и некоторые из их сплавов и соединений являются ферромагнитными при температуре ниже критической для каждого соединения. Причина ферромагнетизма до объяснения ее квантовой механикой была неизвестна. Вопрос заключается в том, почему электроны на неполностью заполненных оболочках выстраиваются в направлении приложенного поля и почему они сохраняют эту ориентацию даже после снятия магнитного поля Объясняется это тем, что низшим энергетическим состоянием для некоторых твердых тел является состояние, в котором спины электронов параллельны, а не антипараллельны, как, например, для двух электронов в молекуле водорода. Ферромагнетизм возможен только при определенных межатомных расстояниях и определенных радиусах -орбиталей, поэтому он наблюдается лишь для некоторых элементов. Ферромагнитные вещества проявляют гистерезис в магнитных свойствах. Это означает, что магнитный момент зависит от магнитной предыстории образца кривые зависимости магнитного момента от напряженности магнитного поля различны для случаев, когда магнитное поле увеличивается или уменьшается. [c.497]

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]

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ [c.131]

Кобальт и никель входят как легирующие металлы в стали на ос нове железа, придавая им особые свойства (нержавеющие, инструментальные, с особыми магнитными свойствами). Большое количества кобальта расходуют в производстве сверхтвердых материалов на базе карбидов вольфрама и титана (ВК8, ТК6 и т. д.). Никель с медьк> образует ряд сплавов, обладающих ценными свойствами констан-тан (45% N1) и никелин — материал для электропроводов, нейзильбер — неокисляющиеся сплавы, содержащие N1, Си и 2п. Никель-также входит в состав алюминиевых сплавов и т. д. Большое количество никеля идет на процессы никелирования. [c.140]

Высоким постоянством (г а в слабых полях обладают некоторые сплавы системы железо — никель — кобальт, получившие название перминвары. Содержание основных элементов в перминваре может варьироваться в широких пределах, но обычно он содержит 30% Ре, 45% N1 и 25% Со (перминвар 45—25). Данные по магнитным свойствам сплавов типа перминвар приведены на рис. 28.90 — 28.94 и в табл. 28.36. (См. также ГОСТ 10994—74). [c.555]

Магнитные свойства. По отношению к магнитному полю все металлы делятся на три группы диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. К диамагнитным веществам (обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление силовым его линиям) относятся часть элементов I (Си, Ag, Ли), П группы (Ве, Zn, Сс1, Hg), П1 (Са, 1п, Т1) и IV группы (Се, Зп, РЬ) периодической системы. Металлы щелочных, щелочноземельных элементов, а также большинства -элементов хорошо проводят силовые линии магнитного поля, обладают положительной магнитной восприимчивостью. Они являются парамагнитными веществами и намагничиваются параллельно силовым линиям внешнего магнитного поля. Очень высокой магнитной восприимчивостью обладают Ге, Со, N1, Ос1, Ву. Они являются ферромагнетиками. Ферромагнетики характеризуются температурой, выше которой ферромагнитные свойства металла переходят в парамагнитные. Эта температура называется температурой Кюри. Для железа, кобальта и никеля эта температура составляет 768, 1075 и 362 °С, соответственно. [c.324]

Магнитные свойства металлов железа, кобальта, никеля (а также их сплавов), находящихся в высокодисперсном состоянии, определяются формой и размерами частиц [1]. Такие же результаты были получены при исследовании размеров и формы частиц высокодисперсного кобальта 12] и его сплавов с железом [3]. [c.110]

Физические свойства. Железо, кобальт и никель характеризуются наличием ряда полиморфных видоизменений. Полиморфные превращения железа, отчасти кобальта и никеля, имеют очень большое значение в машиностроении, так как они обусловливают структуру и свойства сплавов. Полиморфные превращения железа а-Ре при 768 С теряет свои магнитные свойства ( -превращение), при 910°С переходит в у-Ре при 140РС переходит вб-Ре и при 1539 С плавится. [c.126]

Среди комплексных соединений, также применяемых в качестве катализаторов, лишь те парамагнитны, которые содержат атомы с неполностью занятыми подгруппами (п = Зд, 4д, или 63 соответственно). Из сравнения [266] магнитных свойств комплексных соединений хрома, железа, кобальта, никеля и меди со свойствами их ионов видно, что аммиачные комплексы хрома, никеля и меди почти так же сильно магнитны, как ионы Сг , N1 и Си , между тем как аммиачные комплексы кобальта и цианид железа не магнитны. Они имеют магнетизм часто типа насыщенных соединений ванадия, хрома, марганца и ниобия. [c.81]

Ферромагнетизм — частный случай парамагнетизма, характеризующийся тем, что ферромагнитный металл, помещенный предварительно в магнитное поле, неограниченно сохраняет свойство развивать свое собственное подобное поле. Ферромагнетизм встречается только в случае нескольких элементов — железа, кобальта, никеля и некоторых лантанидов, а также некоторых сплавов этих металлов даже с неметаллическими элементами (С, 51, А1), более слабый — у окиси железа (Рез04). Особенно сильным ферромагнетизмом обладают некоторые сплавы неферромагнитных металлов, например сплав Гейслера [c.579]

Железо, кобальт, никель, применяемые как конструкционные материалы и гальванически осаждаемые покрытия в большинстве отраслей техники, являются также и самой распространенной матрицей в системах КМ и КЭП [1, 13, 17, 21]. Прогнозирование свойств КМ основывается на знании их физических характеристик и поведения при высоких температурах в контакте с фазой И и средой. Для указанных металлов близки многие физические характеристики (кристаллическая структура, плотность, Гпл, магнитные и электрические свойства и др.). [c.125]

Данные электронной микроскопии согласуются с измерениями магнитных свойств высокодисперсных тройных сплавов железо — кобальт — никель в тех случаях, где представлены на снимках мелкие частицы сплава, измеренные основные магнитные характеристики довольно высоки, а там, где получены крупные частицы, магнитные свойства резко падают. Так, при наличии концентраций электролита 50 и 500 г/л магнитные свойства порошков следующие для первого случая коэрцитивная сила порошков Н = 700—780 э, для второго Не = 300—350 э- При наличии pH электролита равном 1,5, коэрцитивная сила образующихся частиц при электролизе равна [c.112]

Кобальт и никель — блестящие металлы, обладающие, как и железо, магнитными свойствами. Плотность кобальта 8,79 г/сж (8,79 10 /сг/ж ), никеля — 8,9 г/сж (8,9 10 /сг/ж ) т. пл. кобальта 1490° С, никеля 1452° С. [c.316]

КОБАЛЬТА СПЛАВЫ — сплавы на основе кобальта. Отличаются малым коэфф. термического расширения — (15,9 — 16,5) 10 град в интервале т-р 20—870 С, жаростойкостью, высокой коррозионной стойкостью и особыми магнитными свойствами. Наибольшее применение нашли снлавы кобальта с тяжелыми металлами — железом, хромом, никелем, молибденом, вольфрамом и др. (табл.), нредставляюш,ие собой твердые растворы. Такие снлавы подразделяют на твердые, жаропрочные и магнитные. К твердым относятся сплавы типа стеллит, наплавляемые (для повышения износостойкости и реставрации рабочих органов) на кромки режупц1Х инструментов и детали машин. Стеллиты, содержащие 80% Со и 20% Сг, наз. мягкими (см. также Стеллит, Твердые сплавы). Твердые сплавы, упрочненные карбидными фазами с содержанием до 1% С, способны сохранять св-ва до т-ры [c.597]

Материалы теряют ферромагнитные свойства, если энергия теплового движения превышает значение обменной энергии. Это происходит при температуре, которую называют точкой Кюри. Чем больше обменная энергия, характеризуемая обменным интегралом, тем должна быть выше точка Кюри. Точка Кюри для железа равна 753 °С, для кобальта -1127 °С, для никеля - 358 °С, для гадолиния - 16 °С. При снижении значений этого параметра магнитные свойства материалов восстанавливаются. [c.242]

Магнитные свойства веществ. Все вещества делятся на парамагнитные и диамагнитные. Вещество называется парамагнитным, если его атомы (или молекулы) обладают магнитным моментом, и диамагнитным, если его атомы не обладают постоянным магнитным моментом. Немногие твердые тела, например, железо, кобальт, никель обладают способностью намагничиваться в определенных условиях и оставаться намагниченными после устранения внешнего магнитного поля. Такие вещества называются ферромагнетиками. [c.114]

Свойства. Металлический кобальт, серовато-стального цвета, по внешнему виду сходен с железо.м, но тверже его и никеля. В тонко раздробленном состоянии он легко окисляется во влажном воздухе. При температуре белого каления о сгорает в С03О4. Магнитные свойства, которыми он обладает, теряются при те.мпературе выше П5°. Из сплавов кобальта назовем стеллит, сталь, содержащую кобальт и хром, отличающуюся весьма большой твердостью и противокоррозийными свойствами карбалой, сплав карбида, вольфра.ма с кобальтом, также отличается своей очень большой твердостью магнитную сталь, содержащую S5% кобальта. Окись кобальта служит для окраски стекла и эмали в синий цвет. [c.265]

Весьма ценными свойствами металлов являются их пластичность, упругость, прочность. Они способны под давлением изменять свою форму, не разрушаясь. Это свойство металлов позволяет прокатывать их в листы или вытягивать в проволоку. Прочность и пластичность металлов зависят от температуры с повышением температуры прочность понижается, а пластичность возрастает. По степени твердости металлы значительно отличаются друг от друга. Так, калий, натрий — металлы мягкие (их можно резать ножом) хром по твердости близок к алмазу — царапает стекло. Температура плавления и плотность металлов также изменяются в широких интервалах. Самый легкоплавкий металл — ртуть (температура плавления —38,87°С) самый тугоплавкий — вольфрам (температура плавления 3370 °С). Плотность лития — 590 кг/м , а осмия — 22 480 кг/м . Металлы отличаются также своим отношением к магнитным полям. По этому свойству они делятся на три группы ферромагнитные металлы — способные намагничиваться при действии слабых магнитных полей (например, железо, кобальт, никель и гадолиний) [c.389]

Ферромагнитными называются вещества, способные сильно намагничиваться даже в слабых магнитных полях. К ним относятся железо, никель, кобальт, некоторые сплавы. Ферромагнетизмом называют совокупность магнитных свойств, характерных для этих веществ. [c.153]

Магнитная дефектоскопия основана на способности магнитных силовых линий свободно проходить через слой металла и изменять свое направление при встрече с инородными включениями ввиду их пониженной магнитной проницаемости. Отклоненные силовые линии улавливаются приборами, по показаниям которых делают заключение о качестве металла. Этот способ применим только для металлов, обладающих магнитными свойствами (железо, никель, кобальт). [c.7]

С. Мейера и других по магнитной восприимчивости элементов, которые показали, что в рядах элементов атомная магнитная восприимчивость элементов или молекулярная — окислов достигает максимума в двух случаях в ряду железо — кобальт — никель и в семействе редких земель . В ряду окислов ВаО—ZTRjOg—Та Оз происходит переход от диамагнетизма к парамагнетизму последний достигает максимума у эрбия, затем снова падает по направлению к иттербию, а тантал уже снова диамагнитен. Стиль заключает какой бы атомный вес они (редкоземельные элементы) ни имели, они располагаются вместе и классифицируются в правильном порядке . Это одна из первых попыток подтвердить аномальное расположение редкоземельных элементов посредством измерения хода их физических констант и едва ли не первая активная попытка применить для этих целей магнитные свойства. Таким образом, и Томсен и Стиль близко подошли к идее об интерпериодической группе. Мы можем предположить, что их работы также оказали определенное влияние на Браунера его новая концепция, вызревавшая долгое время, как бы получила косвенную поддержку. [c.64]

Таким образом, оказалось, что не только среди магнитных веществ железо, кобальт и никель могут обладать свойствами образовывать в определенном интервале температур громадные агломераты одинаково ориентированных частиц, но то же самое имеет место и в совершенно немагнитной (диамагнитной) сегнетовой соли и в целом ряде ее твердых растворов. По-видимому, можно думать, что это явление гораздо более общее, что суть здесь заключается не в магнитных или электрических свойствах, а в образовании больших комплексов. Они могут и не связываться ни с магнитными, ни с электрическими явлениями тем не менее они представляют собой форму микроструктуры тела, состоящего не из молекул, а из громадных группировок, связанных общностью ориентации и способных вращаться только как одно целое. В тех случаях, когда это свойство не проявляется ни электрически, ни магнитно, оно может наблюдаться энергетически по тепловым эффектам, но аномалиям теплоемкости, которые и наблюдаются в разных телах. Это новое явление имеет, кажется, значительный теоретический интерес, так как оно вскрывает новую форму сое- [c.293]

Магаитные свойства вещества связаны с магнитными свойствами его атомов. У ферромагнитных материалов отдельные атомы-магнитики ориентируются так, чтобы все их одноименные полюса были направлены в одну сторону. Из простых веществ ферромагнетизмом при комнатной температуре обладают только железо, кобальт, никель и гадолиний. [c.139]

Большинство физическрк свойств, в том числе и магнитные свойства, неодинаковы в различных направлениях 1фисталла. Железо легче всего намагничивается в направлении ребра куба, никель — в направлении диагонали iQ a и кобальт — вдоль оси симметрии. [c.27]

Изготовление магнитных материалов. Наличие 5/-электронов на внешней оболочке атома урана предполагает возможное наличие сильных магнитных свойств. В таком случае уран может выступать в качестве заменителя редкоземельных элементов в магнитных сплавах. Однако уран является радиоактивным элементом и его использование возможно в областях, где имеется контроль за ядерными материалами. Предполагается исследование тройных магнитных сплавов, например, уран+железо, никель, кобальт и другие материалы. [c.191]

Для большинства соединений переходных металлов весьма характерным является их цвет. Почти каждое соединение ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди характеризуется вполие определенным цветом, причем этот цвет зависит не только от атомного номера данного металла, но и от его окислительного состояния и в известной мере от характера неметаллического элемента или кислотного радикала, с которым соединяется данный металл. Можно считать установленным, что цвет таких соединений зависит от наличия незаполненной М-оболочки электронов, т. е. от того, что Ж-оболочка содержит меньше максимального числа электронов, равного восемнадцати. Как правило, соединения бесцветны в тех случаях, когда М-оболочка заполнена это имеет место, нанример, в случае соединений двухвалентного цинка (ZnS04H т. д.) и одновалентной меди ( u l и т. д.). Другое свойство, характерное для незаполненных внутренних оболочек, — парамагнетизм, т. е. свойство вещества притягиваться сильным магнитным полем. Почти все соединения переходных элементов, находящихся в окислительных состояниях, при которых имеются иезаполненные внутренние оболочки, характеризуются ярко выраженными парамагнитными свойствами. Получение из руд и очистка некоторых переходных металлов были рассмотрены в предшествующей главе, где говорилось о свойствах этих металлов и их сплавов. [c.418]

Все РЗЭ и торий обладают парамагнитными свойствами, причем величины магнитной восприимчивости отдельных элементов очень различны, как это видно из данных, приведенных в табл, 29. Легко заметить, что это свойство РЗЭ также подчиняется внутренней периодичности элементы цериевой группы обладают значительно меньшим парамагнетизмом, чем элементы иттриевой группы. Торий в этом отношении является аналогом церия. Важно отметить, что гадолиний обладает ферромагнитными свойствами, подобно железу, кобальту и никелю. [c.242]

Прочная адсорбция кислорода происходит, если атом металла на поверхности образует химические связи с кислородом (хемисорбция). Было замечено, что наиболее склонны к пассивности переходные металлы, имеющие незаполненный электронный -уровень, такие как хром, железо, кобальт, никель и др. Г. Г. Улиг предположил, что наличие незаполненного -уровня способствует хемисорбции кислорода. Если -уровень заполнен, то хемисорбция кислорода не происходит или энергия связи металл — кислород мала. У подобных металлов, например меди, легче образуется фазовый окисел. Эта концепция [58] подтверждается тем, что легирование переходных металлов металлами с заполненным -уровнем приводит к перераспределению электронов и заполнению -уровня электронами, отдаваемыми легирующим металлом с уровня х. Примером могут служить сплавы N1—Си или Ni—Zn в области твердых растворов. Есть возможность рассчитать концентрацию легирующего металла (донора электронов), необходимую для заполнения -уровня легируемого металла. При такой концентрации изменяются магнитные свойства сплава ж вместе с тем резко снижается способность к пассивации. [c.239]

А еще у него максимальное по сравнению со всеми другими лантаноидами удельное электрическое сопротивление — примерно вдвое больше, чем у его аналогов. И удельная теплоемкость гадолиния иа 20% (при 25° С) превышает удельную теплоемкость лантана и церия. Наконец, магнитные свойства ставят элемент Д 64 в один ряд с железом, кобальтом и никелем. В обычных условиях, когда лантан и другие лантаноиды парамагнитны, гадолиний — ферромагнетик, причем даже более сильный, чем никель и кобальт. Но железо и кобальт сохраняют ферромагнитность и при температуре порядка 1000 К, никель — 631 К. Гадолиний же теряет это свойство, будучи нагрет всего до 290 К (17° С). [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология