Halda seglum við ál

Hefur þú einhvern tíma reynt að festa segul á álstykki og tekið eftir því að hann festist ekki eins og hann gerir við stál? Sú litla tilraun vekur oft stórar spurningar. Seglar eru hluti af daglegu lífi, allt frá ísskápshurðum til heyrnartóla, en ekki bregðast allir málmar við þeim á sama hátt.

Í þessari handbók muntu læra hvers vegna ál hegðar sér öðruvísi og hvað raunverulega gerist þegar seglar og ál hafa samskipti. Í lokin muntu skilja ekki aðeins hvort seglar festast við ál heldur einnig hvers vegna það skiptir máli bæði í daglegri notkun og iðnaði.

Do Magnets Stick to Aluminum

Segull er sérstakt efni sem framkallar ósýnilegan kraft sem kallast segulsvið. Þetta segulsvið getur dregið eða ýtt ákveðna málma, oftast járn, nikkel og kóbalt. Þegar þú kemur með segul nálægt þessum málmum dragast þeir mjög að sér vegna þess hvernig atómum þeirra er raðað.

Þú þekkir líklega einfaltstangar seglumeðaseglum í ísskáp, en seglar eru til í mörgum myndum. Sumir eru náttúrulegir, eins og lodestone, á meðan aðrir eru tilbúnar til úr málmum og málmblöndur. Til dæmis, öflugurneodymium seglumeru almennt notuð í rafeindatækni, mótorum og jafnvel lækningatækjum.

Í stuttu máli er segull meira en bara málmur; það er hlutur sem hefur annað hvort aðdráttarafl eða fráhrindandi kraft, allt eftir efninu sem hann er nálægt.

magnet

Ál er léttur málmur sem finnst í næstum öllum þáttum daglegs lífs. Allt frá gosdósum og eldhúspappír til flugvéla og reiðhjóla, gildi þess liggur í endingu og auðveldri mótun. Ólíkt þyngri málmum eins og stáli ryðgar ál ekki, sem gerir það tilvalið til notkunar utandyra og til lengri-tíma.

Efnafræðilega er ál talið ó-járn málmur. Þetta þýðir að það inniheldur ekki járn, mikilvægt atriði þegar rætt er um segla. Vegna þess að seglar laðast mest að járni og málmblöndur sem byggjast á járni-, bregst ál öðruvísi við þegar það er nálægt þessum málmblöndur.

Þannig að á meðan ál er einn af hagnýtustu og mest notaðu málmunum í heiminum, er samband þess við segla flóknara en þú gætir haldið.

aluminum

Seglar og málmar hafa einstakt samband, en ekki bregðast allir málmar á sama hátt. Til að skilja hvers vegna er mikilvægt að skilja hvernig seglar virka í raun og veru og hvaða málmar hafa sterkt aðdráttarafl og hverjir ekki.

Seglar vinna með því að mynda segulsvið í kringum þá. Þetta ósýnilega svið kemur frá hreyfingu rafeinda innan efnisins. Þegar mörg atóm raðast í sömu átt er segulkrafturinn nógu sterkur til að toga eða ýta ákveðna málma. Þú gætir hafa tekið eftir því að segull í ísskáp festist auðveldlega við stálflöt.

How Magnets Work

Nú þegar þú skilur grunnatriðin í því hvernig seglar virka er auðveldara að skilja hvers vegna ákveðnir málmar laðast að þeim. Þessir málmar eru kallaðir ferromagnetic málmar. Algengustu dæmin eru:

Járn: Sterkasti og algengasti málmurinn með sterkasta segulmagnið.

Nikkel: Notað í mynt, rafhlöður og húðun.

Kóbalt: Notað í verkfæri og-afkastamikil málmblöndur. Þessir málmar hafa mikið aðdráttarafl að seglum og eru oft notaðir til að búa til segulmagnaðir hlutir.

Aftur á móti hegða sér margir málmar öðruvísi. Sumir málmar, eins og ál, kopar, gull og silfur, hafa alls ekki segulmagn. Þessir málmar eru kallaðir nonferrous málmar vegna þess að þeir innihalda ekki járn. Jafnvel þótt þeir bregðist ekki við segulsviðum eins og þeir myndu venjulega hafa þeir samt aðra dýrmæta eiginleika, eins og að vera léttir, þola ryð eða vera góðir rafleiðarar.

Ef þú tekur venjulegan segul og þrýstir honum á álstykki gerist nánast ekkert. Það dregur ekki að sér eins og það dregur að sér stál eða járn. Þetta er vegna þess að ál er ekki ferromagnetic málmur, svo það hefur ekki frumeinda uppbyggingu nauðsynleg fyrir seglum til að laða að.

En það þýðir ekki að seglar og ál hafi aldrei samskipti. Í sumum tilfellum, eins og þegar sterkur segull er færður mjög fljótt nálægt áli, sérðu óvenjuleg áhrif, svo sem draga eða hægja á. Þetta er vegna þess að rafstraumur myndast innan áliðs, ekki vegna þess að álið sjálft er segulmagnað.

Svo, þó að seglar „dragi“ ekki að sér ál, er sambandið áhugaverðara en það kann að virðast við fyrstu sýn, eins og við munum kanna í næsta kafla.

Jafnvel þó seglar festist ekki við ál í venjulegum skilningi þýðir það ekki að þeir tveir hafi aldrei samskipti. Við ákveðnar aðstæður geta sterkir seglar haft óvænt áhrif á þennan létta málm.

Ál er talið ó-segulmagnaður eða parasegulmagnaður málmur. Atóm þess raðast ekki upp á þann hátt að það myndar varanlegt segulsvið. Þess vegna loðir stangarsegul ekki við hann. Á atómstigi hætta rafeindirnar í áli hverja aðra út og skilja ekki eftir sterka aðdráttarafl að seglum.

Hlutirnir breytast þegar segull færist hratt framhjá álstykki. Hreyfing segulsviðsins í gegnum málminn veldur örsmáum rafstraumum sem kallast hvirfilstraumar. Þessir straumar streyma inn í álið og búa til sín eigin segulsvið sem ýta aftur á móti segulnum sem hreyfist. Í stað þess að festast, finnur segullinn fyrir mótstöðu eða hægir á sér. Þessi áhrif eru mikið notuð í tækni, svo sem í hemlakerfi fyrir rússíbana eða lestir.

Þú getur prófað þetta heima með sterkum neodymium segli og þykku álröri. Slepptu seglinum í gegnum rörið og í stað þess að falla hratt mun hann reka hægt niður í botninn. Það sem þú sérð eru hvirfilstraumsáhrifin í verki, skýrt dæmi um hvernig seglar geta haft áhrif á ál án þess að halda sig við það.

magnet falling slowly through aluminum tube

Það er auðveldara að skilja hegðun áls með seglum þegar þú berð það saman hlið við hlið við aðra algenga málma. Taflan hér að neðan sýnir hvernig mismunandi málmar bregðast við seglum og hvað gerir þá einstaka.

Málmur	Segulmagnaðir	Af hverju það bregst (eða gerir það ekki)	Algeng notkun sem þú munt kannast við
Ál	Nei	Ó-atóm raðast ekki segulmagnaðir saman	Þynna, dósir, flugvélar, hjól
Járn	Já	Mjög járnsegulmagnaðir; atóm raðast auðveldlega	Byggingarbitar, verkfæri og bílavarahlutir
Stál(járn-undirstaða)	Já (fer eftir gerð)	Flest stál innihalda járn, sem gerir þau segulmagnuð	Tæki, naglar, brýr
Nikkel	Já	Ferromagnetic; sterkt tog til segla	Mynt, rafhlöður, rafeindatækni
Kóbalt	Já	Ferromagnetic; heldur segulmagni vel	Seglar,-hástyrktar málmblöndur
Kopar	Nei	Ó-járn, ekkert varanlegt segulsvið	Raflögn, pípulagnir, rafeindabúnaður
Gull	Nei	Atóm samræmast ekki seglum	Skartgripir, raftæki og tengi
Silfur	Nei	Ekki-segulmagnaðir en mjög leiðandi	Skartgripir, raftæki, speglar

Ertu ekki viss um hvort málmhluti sé segulmagnaðir? Þú þarft ekki sérstök rannsóknarverkfæri. Með nokkrum einföldum hlutum í kringum húsið þitt geturðu komist að því fljótt.

Byrjaðu með hvaða grunnsegul sem er, eins og einn úr ísskápnum þínum. Sterkur segull gefur þér skýrari niðurstöður, en jafnvel smáir virka.

Settu segullinn varlega á yfirborð málmsins.

Ef það festist strax er málmurinn segulmagnaður.

Ef það gerist ekki er málmurinn ekki-segulmagnaður.

Sumir hlutir hafa húðun eða blönduð efni. Prófaðu fleiri en einn stað svo þú vitir með vissu.

Hafðu lítið stykki af stáli, áli eða kopar nálægt til viðmiðunar. Þetta hjálpar þér að læra hvernig hver bregst við.

Það er fljótlegt og öruggt að prófa málma heima. Með bara segli og smá forvitni geturðu fundið út hvort málmurinn í höndum þínum tilheyrir segulfjölskyldunni eða ekki.

Seglar og ál hafa áhrif á áhugaverðan hátt og þessi áhrif nýtast bæði í iðnaði og daglegu lífi. Að skilja þessa notkun hjálpar þér einnig að vera öruggur þegar þú meðhöndlar málma í kringum segla.

Í verksmiðjum og rannsóknarstofum gegna seglar og ál mikilvægu hlutverki saman. Jafnvel þó að ál sé ekki segulmagnað, bregst það við segulsviðum á hreyfingu í gegnum hvirfilstrauma. Þetta er ástæðan fyrir:

Ál er notað í-háhraðalest fyrir segulhemlakerfi.

Endurvinnslustöðvar reiða sig á hvirfilstraumsskiljur til að flokka ál frá öðrum efnum.

Rafmagnsverkfræði notar ál í raflögn og mótorhluta, þar sem létt og leiðandi efni er þörf.

Þessi forrit sýna hvernig ó-segulmagnaðir málmar geta samt verið mikilvægir þegar þeir eru sameinaðir segultækni.

Þú sérð þetta samspil líka á einfaldari hátt heima eða í hverfinu þínu. Álpönnur festast ekki við ísskápssegla, en álhjólafelgur og tæki geta samt fundið fyrir segulmagnaðir áhrifum þegar þeir eru á ferð nálægt sterkum sviðum.

Við meðhöndlun segla og ál:

Haltu öflugum seglum í burtu frá raftækjum eða kreditkortum.

Forðastu að láta börn leika sér með sterka segla án eftirlits.

Notaðu hanska ef þú ert að vinna með seglum í búð eða bílskúr.

Með því að huga að bæði notkun og öryggi geturðu skilið betur hvernig seglar og ál móta tækni og daglegt líf.

Sp.: Eru allar gerðir af áli ekki-segulmagnaðir?

A: Almennt, já. Venjulegt ál og flestar álblöndur eru ekki-segulmagnaðir. Sumar sérmálmblöndur með örlítið magn af segulmagnuðum málmum gætu sýnt veikt aðdráttarafl, en þetta er sjaldgæft.

Sp.: Eru öryggisvandamál þegar segull er notaður nálægt áli?

A: Ál er óhætt að snerta með seglum. Helsta varúðin er þegar mjög sterkir seglar eru notaðir, sem geta klemmt húðina eða skemmt rafeindatæki ef farið er gáleysislega með þær.

Sp.: Af hverju ryðgar ál ekki þegar nálægt seglum?

A: Ál myndar náttúrulega þunnt oxíðlag sem verndar það gegn tæringu. Seglar hafa ekki áhrif á þennan eiginleika, sem gerir ál endingargott í mörgum forritum.

Nú veistu að seglar festast ekki við ál eins og þeir gera við járn eða stál. Ál er ekki-segulmagnaður, léttur málmur, en hann getur samt haft samskipti við segla á hreyfingu í gegnum hvirfilstrauma. Þetta skapar heillandi áhrif sem nýtast bæði í iðnaði og daglegu lífi.

Að skilja hvernig seglar og málmar hafa samskipti hjálpar þér að skilja hvers vegna sum efni laðast að seglum en önnur ekki. Það gefur þér einnig hagnýta þekkingu til að prófa málma heima, nota segla á öruggan hátt og þekkja raunverulegan-heimsnotkun áls.

Svo næst þegar þú prófar segul á ál, mundu: hann loðir ekki, en sagan endar ekki þar. Með smá forvitni geturðu kannað óvænt hvernig þessi tvö efni hafa áhrif á hvort annað.