Ферромагнитные свойства металлов

Опыт 302. Ферромагнитные свойства металлов [c.166]

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]

Железо имеет четыре модификации (рис. 235). До 770 С устойчиво a-Fe с объемноцентрированной кубической решеткой и ферромагнитными свойствами. При 770 С a-Fe переходит в P-Fe у него исчезают ферромагнитные свойства и Железо становится парамагнитным, но кристаллическая структура его с/щественно не изменяется. При 912°С происходит полиморфное превращение, при котором изменяется структура кристалла из объемноцентрированной переходит в гранецентрированную кубическую структуру y-Fe, а металл остается парамагнитным. При 1394°С происходит новый полиморфный переход и сЗразуется б-Fe с объемноцентрированной кубической решеткой, которое существует вплоть до температуры плавления железа (1539°С). [c.582]

Особенно широко используются ферромагнитные свойства металлов. К ферромагнетикам относятся железо, никель и кобальт. [c.42]

Изучая в начале данного курса строение атомов различных элементов, мы сосредоточивали внимание на свойствах отдельных, изолированных атомов — их электронной структуре, энергии ионизации, атомных и ионных радиусах и т. п. Попытаемся теперь разобраться в особенностях строения и свойств больших групп атомов, расположенных в непосредственной близости друг к другу. Известно, например, что магнитная восприимчивость изолированного атома или иона определяется наличием в его электронной оболочке неспаренных электронов (см. гл. 5). Однако й том случае, когда поблизости друг от друга находится большая совокупность атомов, как это имеет место в твердых металлах, взаимодействие между атомами способно существенно изменить их важнейшие свойства. При наличии в кристаллической решетке железа достаточно большого числа атомов этот металл приобретает ферромагнитные свойства, которыми не обладают ни соединения железа, ни растворы, содержащие его ионы. Учитывая эту особенность твердых веществ, обусловленную взаимодействием их атомов, рассмотрим расположение атомов в кристаллической решетке твердых металлов и познакомимся с теорией взаимодействия их электронов. Кроме того, в данной главе мы обсудим еще строение и свойства сплавов, так как они довольно близки в этом отношении к чистым металлам. [c.387]

Чтобы определить конструктивные параметры (активное rj и индуктивное сопротивления нагреваемого слоя ферромагнитного металла, число витков индуктора w , ток коэффициент мощности os фи, мощность выделяющуюся в оболочке), необходимо решить краевые задачи для дифференциальных уравнений электромагнитного поля. Особенностью нагревателей химических аппаратов (по сравнению с устройствами для нагрева [76] и термообработки [82] машиностроительных деталей) является сохранение ферромагнитных свойств металла в течение всего рабочего цикла нагрева. Это обусловливает необходимость учета нелинейности нагреваемой среды. Другими словами, нелинейность математической модели существенна и должна учитываться в постановке краевой задачи. [c.93]

Ферромагнитные частицы (играющие роль индикатора) стягиваются к месту наибольшей концентрации силовых линий рассеянного поля. В качестве ферромагнитных частиц (индикаторов поля рассеяния) служат магнитные порошки или суспензии различного состава. Чувствительность метода зависит от свойств металла и геометрических форм испытуемой детали, от метода намагничивания, напряженности магнитного поля и многих других факторов. Контроль делится на три этапа 1) намагничивание исследуемого объекта 2) нанесение индикаторной среды и регистрация имеющихся на его поверхности дефектов 3) размагничивание объекта. Необходимым условием для выявления дефектов магнитным порошковым методом является перпендикулярное расположение дефектов к направлению магнитного поля, поэтому деталь проверяют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В табл. 12 приведены магнитные дефектоскопы, выпускаемые отечественными заводами. [c.203]

К фазовым переходам второго рода относятся многие превращения, весьма различные по природе фаз и характеру явления. К ним, например, относятся превращения ферромагнитных тел при температуре, называемой точкой Кюри, выше которой тела теряют ферромагнитные свойства превращение обычных металлов в сверхпроводники при низких температурах процессы распада и образования интерметаллических соединений в твердых металлических растворах и др. [c.144]

Символ Fe серебристо-белый, блестящий металл относительно мягкий и тугоплавкий, пластичный обладает сильно выраженными ферромагнитными свойствами. Неблагородный металл, ржавеет во влажном воздухе разлагает при нагревании водяные пары. При накаливании на воздухе окисляется до оксида железа(111), а в чистом кислороде - до Fe O реагирует с разбавленными кислотами с образованием солей и выделением водорода. [c.170]

За исключением металлов подгруппы 2В, все остальные являются тугоплавкими, обладают высокими температурами плавления и кипения. Большинство из них обладают пара- или ферромагнитными свойствами. Характеризуются способностью образовать между собой твердые растворы с неограниченной растворимостью, если металлы стоят близко друг к другу в периоде (или в одной подгруппе), и с ограниченной растворимостью, если отстоят друг от Друга далеко. [c.431]

Железо имеет несколько модификаций (рис. 239). До 769 °С устойчиво а-железо с объемно центрированной кубической решеткой и ферромагнитными свойствами. При 769 °С о-Ре переходит в / -Ре исчезают ферромагнитные свойства и железо становится парамагнитным, но кристаллическая структура его существенно не изменяется. При 910 °С происходит полиморфное превращение, при котором изменяется структура — образуется гранецентрированная кристаллическая решетка 7-Ре, но металл остается парамагнитным. При 1400° С происходит новый полиморфный переход и образуется -Ре с объемно центрированной кубической решеткой, существующее вплоть до температуры плавления железа (1539 °С). Рутений и осмий имеют гексагональную кристаллическую решетку (см. рис. 28). [c.633]

Металлический кобальт—серебристо-белый металл со слабым красноватым оттенком. Он менее активен, чем железо, и из разбавленных кислот медленно вытесняет водород. Кобальт применяют при изготовлении специальных сплавов, в том числе сплава алнико (сплав алюминия, никеля, кобальта и железа с сильными ферромагнитными свойствами), применяемого для изготовления постоянных магнитов. [c.554]

Лантаноиды применяют чаще всего в виде смеси металлов — мишметалла — или смеси их солей. Такие смеси служат легирующими добавками к сталям, улучшая их структуру, жаропрочность и коррозионную стойкость. Многие лантаноиды обладают очень высокими ферромагнитными свойствами, что позволяет получать [c.191]

Своеобразны магнитные свойства тербия при обычных условиях он — парамагнетик, но при охлаждении до —54° С и ниже приобретает ферромагнитные свойства. В остальном же этот металл достаточно зауряден серебристо-белого цвета, при нагревании покрывается окисной пленкой... [c.148]

Свойства (см. также табл. 42). Кобальт представляет собой серебристобелый, слегка красноватый металл более ковкий, твердый и прочный, чем сталь. При температуре до 1115° проявляет ферромагнитные свойства. На воздухе при обычных условиях устойчив с щелочами не реагирует. [c.435]

Свойства (см. также табл. 42). Никель представляет собой слегка желтоватый серебристый металл, очень ковкий и тягучий. До температуры 356 °С проявляет ферромагнитные свойства. Весьма устойчив на воздухе, медленно реагирует с кислотами и совсем не реагирует с щелочами. [c.436]

Целью исследования никелевых контактов было определение структуры частиц металла, осажденного на носителе. Его ферромагнитные свойства делают возможным количественное определение элемента в металлическом состоянии, а также оценку степени дисперсности металла. Если температура во время восстановления не очень высока, контакты только частично восстанавливаются до металла и содержат окись никеля. Однако поднять температуру нельзя, потому что это отрицательно влияет на их каталитическую активность. [c.160]

Свойства лантаноидов. В виде простых веществ все лантаноиды представляют собой серебристобелые металлы (желтизна празеодима и неодима обусловлена образованием на поверхности пленки оксидов). Они хорошо куются. Почти все лантаноиды парамагнитны, только гадолиний, диспрозий и гольмий проявляют ферромагнитные свойства. [c.348]

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]

Для металлов с симметричной электронной структурой (электроны образуют замкнутые магнитные поля) характерны диамагнитные свойства. Металлы с асим.метричной электронной структурой (с неспарепными электронами) имеют некомпенсированные магнитные поля и обладают парамагнитными свойствами. Ферромагнитные свойства металлов обнаруживаются, когда незамкнутые внутренние магнитные поля замыкаются внешним полем. [c.30]

Магнитные свойства металлов связаны с их электрическими свойствами, поскольку элементарные носители магнетизма - электроны - обладают как магнитным моментом, так и элеюрическим зарядом. Наряду с общими для всех твердых тел элеюрическими свойствами магнитные материалы обладаюг рядом специфических электрических свойств, зависящих от самопроизвольной намагниченности. В магнитных материалах в каждом ферромагнитном домене на электрон проводимости даже при нулевом внешнем магнитном поле действует сила Лоренца. [c.17]

Простые вещества. Физические и химические свойства. Железо, кобальт и никель представляют собой серебристо-белые металлы с сероватым (Ре), розоватым (Со) и желтоватым (Ni) отливом. Чистые металлы пластичны, однако даже незначительное количество примесей (главным образом углерода) повышает их твердость и хрупкость, что особенно заметно у кобальта. Все три металла ферромагнитны. При нагревании до определенной температуры (точка Кюри) ферромагнитные свойства исчезают и метгллы становятся парамагнитными. Переход ферромагнетика в парамагнетик не сопровожда- [c.489]

Ферромагнитными свойствами обладают не только металлы и сплавы, но и некоторые другие соединения. В частности, ферромагнитными свойствами обладают магнетит Рез04 и магемит у-РеаОз, а также парамагнитный гематит а-РегОз. Магнетохими-ческое изучение этих соединений позволило установить, что маг- [c.201]

Как видно из табл. 69, в I и П периодах нет сверхпроводников, число их увеличивается с возрастанием номера периода, т. е. большое число электронных уровней в атоме благоприятствует проявлению сверхпроводнико-вых свойств. Большинство сверхпроводников относится к -элементам (14), у р-элементов их только 7, у /-элементов — только 2, а у з-элементов сверхпроводников нет. Все эти данные находятся в согласии с правилом Пайнса, по которому сверхпроводимость наблюдается только у тех металлов, у которых число валентных электронов > 2 и 8 при отсутствии ферромагнитных свойств. [c.219]

Простые вещества. Физические и химические свойства. В компактном кристаллическом состоянии железо, кобальт и никель представляют собой серебрпсто-белые металлы с сероватым (Ре), розоватым (Со) и желтоватым (N1 ) отливом. Чистые металлы пластичны, однако даже незначительное количество примесей (главным образом, углерода) повышает их твердость и хрупкость, что особенно заметно у кобальта. Все три металла ферромагнитны. При нагревании до определенной температуры (точка Кюри) ферромагнитные свойства исчезают и металлы становятся парамагнитными. Переход ферромагнетика в парамагнетик не сопровождается перестройкой кристаллической структуры и представляет собой фазовый переход 2-го рода, при котором отсутствует тепловой эфсрект превращения. [c.401]

Большой интерес представляют редкоземельные ферриты (гранаты), сочетающие полупроводниковые, диэлектрические и ферромагнитные свойства (микроволновые передатчики, резонаторы и т. д.). Особое внимание уделяется иттриево-железным гранатам типа ЗУзОз- бРе Оз, являющимся ценным материалом для магнитных сердечников в микроволновой и телевизионной аппаратуре [23]. Алюмо-иттрие-вые гранаты имитируют бриллианты [3]. Разнообразие магнитных свойств редкоземельных металлов и их сплавов представляет несомненный интерес с точки зрения использования их в электронике [2]. Окислы тяжелых РЗЭ применяются в запоминающих устройствах электронно-вычислительных машин [3]. Большое значение РЗЭ приобретают как полупроводниковые материалы. Принципиально возможно получить большое число соединений РЗЭ с 5е, Те, 5, 5Ь, В и др., имеющих широкий набор полупроводниковых свойств [13, 2]. [c.89]

Блестящий, серебристо-голубой, твердый металл обладает ферромагнитными свойствами. Устойчив на воздухе медленно В2 аимодейстнуе г с разбавленными кислотами. Со используется в качест)е радионуклидной метки. Применяется для получения магнитных сплавов, керамики, катализаторов и художественных красок. [c.88]

Разница в магнитном состоянии труб объясняется комплексом физических свойств металла, связанных с его сопротивлением намагничиванию. К таким свойствам прежде всего следует отнести легко измеряемую неразрушающим способом коэрцитивную силу, т. е. магнитное напряжение, необходимое для уничтожения остаточного магнетизма и размагничивания железа. Возможно определять стойкость экранных труб из ферромагнитной стали к внутрикотловой коррозии путем измерения коэрцитивной силы ме галла. Чем ниже коэрцитивная сила, тем быстрее приобретает металл трубы повы-щенную намагниченность в процессе эксплуатации, тем меньшей стойкостью к внутрикотловой и прежде всего к водородной коррозии обладает данная труба. [c.55]

Основные представления, которыми обычно руководствуются при исследовании сплавов, в значительной степени базируются на эмпирических корреляциях между активностью металлических катализаторов в реакциях гидрирования, дегидрирования, обмена и определенными свойствами металлов (так, например, магнитной восприимчивостью), связанными со степенью заполнения -зоны, или процентом d-характера металлической связи. Так, сплавление парамагнитного и ферромагнитного металла VIII группы с диамагнитным металлом подгруппы 1Б изменяет магнитную восприимчивость сплава, что можно объ-яснить изменением степени заполненности /-зоны, или процента d-характера, металлической связи. Этот подход рассматривался в гл. 1. [c.153]

Значения металлической валентности можно обсуждать, рассматривая доступные орбиты. Для внешних электронов этих элементов доступными являются следующие орбиты п 1ть Зй-орбит, 4х-орбита и три 4/)-орбиты. Эти девять орбит, будучи зрняты электронными парами, могут удерживать восемнадцать электронов, которые вместе с восемнадцатью электронами аргонной оболочки составляют 36 электронов, а это и есть число электронов криптона. Каждая из этих девяти орбит может быть занята электронной парой, которая не участвует в связи, или связывающим электроном, или же, как в случае ферромагнитных металлов, не связывающим магнитным электроном. Так или иначе, не все из девяти орбит в металле подходят для этой цели. Свойства металла показывают, что валентные связи в металле резонируют между различными положениями несинхронным образом. Так, в кристалле металлическ010 калия может быть такое распределение валентных связей, как показано на рис. 154, а. Если две связи одновременно изменят свои места, то получится распределение связей, показанное на рис. 154, б. Однако имеется подтверждение того, что для металлов характерно независимое резонирование валентных связей, и если одна из этих связей смещается из положения, указанного на рис. 154, а, то возникает структура, приведенная па рис. 154, в. В данном случае атом калия, показанный на рисунке как К", образует одну дополнительную связь он удерживает два электрона вместо одного. Атом калия, расположенный по диагонали от этого атома, обозначен К, он не имеет присоединенных электронов. Атом К нуждается в одной дополнительной доступной орбите, чтобы вторая валентная связь могла резонировать с ней. Поскольку имеется всего девять устойчивых орбит, доступных для атома калия, наличие дополнительной орбиты металлической орбиты) пе представляет в случае калия никакой трудности. Однако такие трудности существуют для элементов, подобных меди. [c.403]

Удельное электросопротивление хрома с повышением температуры возрастает. Величина его зависит от содержания примесей, метода изготовления, плотности и других факторов. Представленные в табл. 139 значения электросопротивления определены для хрома с содержанием примеси кислорода 0,43%. Хром в отличие от других тугоплавких металлов имеет анти-ферромагнитные свойства, обнаруженные с помощью нейтронографических исследований. Температура Неэля равна примерно 200° С [36]. [c.86]

Когда вещество обладает очень больщим парамагнетизмом, его называют ферромагнитным веи еством. Ферромагнетизм возникает в тех случаях, когда магнитные диполи в веществе могут взаимодействовать друг с другом, что приводит к чрезвычайно сильной ориентации моментов по полю. При этом значения I оказываются очень большими. У таких веществ восприимчивости зависят от напряженности поля. В большинстве комплексных соединений парамагнитные центры (ионы металлов) отделены друг от друга лигандами и ферромагнетизм обычно не возникает. Комплексы, не проявляющие ферромагнитных свойств, называются магнитно разбавленными. [c.422]

Металл X находит широкое применение в технике. Основным сырьем для его производства является минерал, в состав которого входит также железо. Металл X получают из руды, используя электротермическое восстановление его коксом. При этом образуются сплавы металла X с железом, которые сами по себе частично используются в промышленности. Чистый металл X получают восстановлением оксида Х2О3 кремнием или алюминием, а также путем электролиза растворов солей X. Элемент X образует оксиды ХО, Х2О3, ХО2 и ХОз, три из которых применяются в технике. Использование одного из этих оксидов основано на его мелкозернистой структуре и твердости, другого — на хорошей растворимости в воде, благодаря чему этот оксид применяется в процессе приготовления электролитов. Промышленное применение третьего оксида связано с наличием у него ферромагнитных свойств. [c.146]