Медь свойства магнитные: Магнитные свойства меди — ответ на Uchi.ru

Содержание

Медь — свойства, характеристики | Cu-prum.ru

Медь – это пластичный золотисто-розовый металл с характерным металлическим блеском. В периодической системе Д. И. Менделеева этот химический элемент обозначается, как Сu (Cuprum) и находится под порядковым номером 29 в I группе (побочной подгруппе), в 4 периоде.


Латинское название Cuprum произошло от имени острова Кипр. Известны факты, что на Кипре ещё в III веке до нашей эры находились медные рудники и местные умельцы выплавляли медь. Купить медь можно в комании «КУПРУМ».

По данным историков, знакомству общества с медью около девяти тысячелетий. Самые древние медные изделия найдены во время археологических раскопок на местности современной Турции. Археологи обнаружили маленькие медные бусинки и пластинки для украшения одежды. Находки датируются рубежом VIII-VII тыс. до нашей эры. Из меди в древности изготавливали украшения, дорогую посуду и различные инструменты с тонким лезвием.

Великим достижением древних металлургов можно назвать получение сплава с медной основой – бронзы.

Основные свойства меди

1. Физические свойства.

На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.

Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.

Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.

Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в медный лист и медный пруток, протягивается в медную проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.

2. Химические свойства.

Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) – верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды — это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.

1. Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование.
Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.

Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.

Следующий этап пирометаллургического способа получения меди – это плавка на штейн. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450 °С.

В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.

Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2. Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора. Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.

Применение меди

Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).

Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.

Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.

Для соединений меди характерна высокая биологическая активность. В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.

В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.

 

Свойства меди, ее получение и область применения

  1. Интересное о меди
  2. Физические свойства
  3. Химические свойства
  4. Области применения меди

Свойства меди, которая в природе встречается и в виде достаточно крупных самородков, люди изучили еще в древние времена, когда из этого металла и его сплавов делали посуду, оружие, украшения, различные изделия бытового назначения. Активное использование данного металла на протяжении многих лет обусловлено не только его особыми свойствами, но и простотой обработки. Медь, которая присутствует в руде в виде карбонатов и окислов, достаточно легко восстанавливается, что и научились делать наши древние предки.

Медный слиток



Интересное о меди

Изначально процесс восстановления этого металла выглядел очень примитивно: медную руду просто нагревали на кострах, а затем подвергали резкому охлаждению, что приводило к растрескиванию кусков руды, из которых уже можно было извлекать медь. Дальнейшее развитие такой технологии привело к тому, что в костры начали вдувать воздух: это повышало температуру нагревания руды. Затем нагрев руды стали выполнять в специальных конструкциях, которые и стали первыми прототипами шахтных печей.

О том, что медь используется человечеством с древних времен, свидетельствуют археологические находки, в результате которых были найдены изделия из данного металла. Историками установлено, что первые изделия из меди появились уже в 10 тысячелетии до н.э, а наиболее активно она стала добываться, перерабатываться и использоваться спустя 8–10 тысяч лет. Естественно, предпосылками к такому активному использованию данного металла стали не только относительная простота его получения из руды, но и его уникальные свойства: удельный вес, плотность, магнитные свойства, электрическая, а также удельная проводимость и др.

В наше время уже сложно найти медь в природе в виде самородков, обычно ее добывают из руды, которая подразделяется на следующие виды.

  • Борнит — в такой руде медь может содержаться в количестве до 65%.
  • Халькозин, который также называют медным блеском. В такой руде меди может содержаться до 80%.
  • Медный колчедан, также называемый халькопиритом (содержание до 30%).
  • Ковеллин (содержание до 64%).

Халькопирит


Медь также можно извлекать из множества других минералов (малахит, куприт и др. ). В них она содержится в разных количествах.



Физические свойства

Медь в чистом виде представляет собой металл, цвет которого может варьироваться от розового до красного оттенка.

Радиус ионов меди, имеющих положительный заряд, может принимать следующие значения:

  • если координационный показатель соответствует 6-ти — до 0,091 нм;
  • если данный показатель соответствует 2 — до 0,06 нм.

Радиус атома меди составляет 0,128 нм, также он характеризуется сродством к электрону, равном 1,8 эВ. При ионизации атома данная величина может принимать значение от 7,726 до 82,7 эВ.

Медь — это переходный металл, показатель электроотрицательности которого составляет 1,9 единиц по шкале Полинга. Кроме этого, его степень окисления может принимать различные значения. При температурах, находящихся в интервале 20–100 градусов, его теплопроводность составляет 394 Вт/м*К. Электропроводность меди, которую превосходит лишь серебро, находится в интервале 55,5–58 МСм/м.

Так как медь в потенциальном ряду стоит правее водорода, она не может вытеснять этот элемент из воды и различных кислот. Ее кристаллическая решетка имеет кубический гранецентрированный тип, величина ее составляет 0,36150 нм. Плавится медь при температуре 1083 градусов, а температура ее кипения — 26570. Физические свойства меди определяет и ее плотность, которая составляет 8,92 г/см3.

Самородная медь



Из ее механических свойств и физических показателей стоит также отметить следующие:

  • термическое линейное расширение — 0,00000017 единиц;
  • предел прочности, которому медные изделия соответствуют при растяжении, составляет 22 кгс/мм2;
  • твердость меди по шкале Бринелля соответствует значению 35 кгс/мм2;
  • удельный вес 8,94 г/см3;
  • модуль упругости составляет 132000 Мн/м2;
  • значение относительного удлинения равно 60%.

Совершенно уникальными можно считать магнитные свойства данного металла, который является полностью диамагнитным. Именно эти свойства, наряду с физическими параметрами: удельным весом, удельной проводимостью и другими, в полной мере объясняют широкую востребованность данного металла при производстве изделий электротехнического назначения. Похожими свойствами обладает алюминий, который также успешно используется при производстве различной электротехнической продукции: проводов, кабелей и др.

Основную часть характеристик, которыми обладает медь, практически невозможно изменить, за исключением предела прочности. Данное свойство можно улучшить практически в два раза (до 420–450 МН/м2), если осуществить такую технологическую операцию, как наклеп.

Химические свойства

Химические свойства меди определяются тем, какое положение она занимает в таблице Менделеева, где она имеет порядковый номер 29 и располагается в четвертом периоде. Что примечательно, она находится в одной группе с благородными металлами. Это лишний раз подтверждает уникальность ее химических свойств, о которых следует рассказать более подробно.

Оттенки медных сплавов



В условиях невысокой влажности медь практически не проявляет химическую активность. Все меняется, если изделие поместить в условия, характеризующиеся высокой влажностью и повышенным содержанием углекислого газа. В таких условиях начинается активное окисление меди: на ее поверхности формируется зеленоватая пленка, состоящая из CuCO3, Cu(OH)2 и различных сернистых соединений. Такая пленка, которая называется патиной, выполняет важную функцию защиты металла от дальнейшего разрушения.

Окисление начинает активно происходить и тогда, когда изделие подвергается нагреву. Если металл нагреть до температуры 375 градусов, то на его поверхности формируется оксид меди, если выше (375-1100 градусов) — то двухслойная окалина.

Медь достаточно легко реагирует с элементами, которые входят в группу галогенов. Если металл поместить в пары серы, то он воспламенится. Высокую степень родства он проявляет и к селену. Медь не вступает в реакцию с азотом, углеродом и водородом даже в условиях высоких температур.

Внимание заслуживает взаимодействие оксида меди с различными веществами. Так, при его взаимодействии с серной кислотой образуется сульфат и чистая медь, с бромоводородной и иодоводородной кислотой — бромид и иодид меди.

Иначе выглядят реакции оксида меди с щелочами, в результате которых образуется купрат. Получение меди, при котором металл восстанавливается до свободного состояния, осуществляют при помощи оксида углерода, аммиака, метана и других материалов.

Медь при взаимодействии с раствором солей железа переходит в раствор, при этом железо восстанавливается. Такая реакция используется для того, чтобы снять напыленный медный слой с различных изделий.

Одно- и двухвалентная медь способна создавать комплексные соединения, отличающиеся высокой устойчивостью. Такими соединениями являются двойные соли меди и аммиачные смеси. И те и другие нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.

Бухты медной проволоки



Области применения меди

Применение меди, как и наиболее схожего с ней по своим свойствам алюминия, хорошо известно — это производство кабельной продукции. Медные провода и кабели, характеризуются невысоким электрическим сопротивлением и особыми магнитными свойствами. Для производства кабельной продукции применяются виды меди, характеризующиеся высокой чистотой. Если в ее состав добавить даже незначительное количество посторонних металлических примесей, к примеру, всего 0,02% алюминия, то электрическая проводимость исходного металла уменьшится на 8–10%.

Невысокий вес меди и ее высокая прочность, а также способность поддаваться различным видам механической обработки — это те свойства, которые позволяют производить из нее трубы, успешно использующиеся для транспортировки газа, горячей и холодной воды, пара. Совершенно не случайно именно подобные трубы применяются в составе инженерных коммуникаций жилых и административных зданий в большинстве европейских стран.

Медь, кроме исключительно высокой электропроводности, отличается способностью хорошо проводить тепло. Благодаря этому свойству она успешно используется в составе следующих систем:

  • тепловые трубки;
  • кулеры, использующиеся для охлаждения элементов персональных компьютеров;
  • системы отопления и охлаждения воздуха;
  • системы, обеспечивающие перераспределение тепла в различных устройствах (теплообменники).

Металлические конструкции, в которых использованы медные элементы, отличаются не только небольшим весом, но и исключительной декоративностью. Именно это послужило причиной их активного использования в архитектуре, а также для создания различных интерьерных элементов.

Шина электротехническая медная

Нестандартная медь – Наука – Коммерсантъ

Ученые исследовали, как повышение давления в плазмохимическом реакторе влияет на физические параметры и магнитные свойства синтезированных в нем наночастиц оксида меди. Наночастицы, синтезированные при давлении 0,002 атмосферы, показали нестандартные свойства. Исследования российских ученых продемонстрировали, что на размеры и свойства таких систем можно повлиять при их производстве. Использование подобных наночастиц позволит повысить эффективность и надежность высокотемпературных сверхпроводников и устройств на их основе. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.


Фото: Пресс-служба СФУ

Фото: Пресс-служба СФУ

Наночастицы оксида меди (CuO) привлекают внимание ученых своими необычными магнитными свойствами, которые можно применить при создании высокотемпературных сверхпроводников, электролитов и высокочувствительных сенсоров. Наночастицы оксида меди являются полупроводником с антиферромагнитным упорядочиванием, при котором магнитные моменты соседних атомов компенсированы за счет противоположной направленности. Однако при уменьшении размеров начинают проявляться такие свойства, как ферромагнетизм (магнитные моменты направлены параллельно) при комнатной температуре, эффект обменного смещения (особенность кривой перемагничивания), изменение температуры антиферромагнитного упорядочивания. Синтез частиц оксида меди происходит в плазмохимическом реакторе с газом; повышение давления в реакторе ускоряет процесс синтеза и позволяет регулировать размер частиц до 40 нанометров (примерно в 2500 раз тоньше человеческого волоса). Исследователи изучали свойства наночастиц, полученных при разном давлении.

Плазмохимический синтез наночастиц меди мы проводили на дуговом испарителе. Плазмообразующим газом служил аргон, который подавался в камеру вместе с кислородом и образовывал оболочку вокруг плазменного факела. После этого компонентный состав наночастиц изучался на электронном микроскопе, а структурный анализ проводился на рентгеновском дифрактометре»,— рассказывает участник проекта по гранту РНФ Анатолий Ушаков, доктор технических наук, сотрудник Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета.






Предыдущая фотография



Анатолий Ушаков у рабочей установки


Фото:
Пресс-служба СФУ



Анатолий Ушаков (справа) и заведующий лабораторией Игорь Карпов


Фото:
Пресс-служба СФУ






Следующая фотография


1
/
2

Анатолий Ушаков у рабочей установки


Фото:
Пресс-служба СФУ

Анатолий Ушаков (справа) и заведующий лабораторией Игорь Карпов


Фото:
Пресс-служба СФУ

Ученые получили две группы частиц — синтезированные при давлении 0,0004 и 0,002 атмосферы. При меньшем давлении размер наночастиц варьировался от 15 до 60 нанометров, и их магнитные свойства практически не отличались от магнитных свойств объемного материала. В случае давления в 0,02 атмосферы размеры колебались от 15 до 45 нанометров, а параметры оксида меди сильно изменились. Он обладал магнитной твердостью, то есть долго сохранял намагниченность, и она оказалась повышенной. По мнению исследователей, это связано с формированием ферромагнитных дендритных (как деревья) оболочек на ядрах наночастиц, синтезированных с большей скоростью.






Предыдущая фотография



Фото горения дугового разряда с медного катода (непосредственно процесс синтеза наночастиц оксида меди) при разных режимах


Фото:
Анатолий Ушаков



Фото горения дугового разряда с медного катода (непосредственно процесс синтеза наночастиц оксида меди) при разных режимах


Фото:
Анатолий Ушаков



Снимок дендритных структур, сделанный методом электронной микроскопии


Фото:
Анатолий Ушаков






Следующая фотография


1
/
3

Фото горения дугового разряда с медного катода (непосредственно процесс синтеза наночастиц оксида меди) при разных режимах


Фото:
Анатолий Ушаков

Фото горения дугового разряда с медного катода (непосредственно процесс синтеза наночастиц оксида меди) при разных режимах


Фото:
Анатолий Ушаков

Снимок дендритных структур, сделанный методом электронной микроскопии


Фото:
Анатолий Ушаков

В разных областях промышленности нужны разные электропроводящие материалы, обладающие различными параметрами. Во многих ситуациях могут потребоваться дополнительные свойства, в некоторых можно обойтись и без них, упростив процесс производства оксида меди. Исследования российских ученых показали, что на размеры и свойства электропроводника можно повлиять, изменив давление в реакторе.

По материалам статьи «Investigation of the Quenching Rate Effect on the Ferromagnetic Properties of CuO Nanoparticles»; I. V. Karpov, A. V. Ushakov, V. G. Demin, E. A. Goncharova, A. A. Shaihadinov; журнал Nanomechanics of Low-dimensional Materials, май 2020 г











Медь – все самое важное об уникальном металле!

МЕДЬ – ВСЕ САМОЕ ВАЖНОЕ ОБ УНИКАЛЬНОМ МЕТАЛЛЕ!

24 МАРТА / 2020

Общие сведения

Медь – невероятно красивый и пластичный металл золотисто-розового цвета. Широкое использование он приобрел еще на начальном этапе развития цивилизации и на сегодняшний день занимает третье место по объему мирового производства и потребления (после железа и алюминия).

Детали, изготовленные из меди

Уникальные свойства меди

Медь обладает множеством уникальных свойств, которые придают ей необыкновенный вид и расширяют границы ее применения:

1

Явный цветовой окрас

Уникальный цвет меди связан с ее структурой электронных уровней и оптическими свойствами. Отличительный золотистый оттенок медь приобретает благодаря образованию не ее поверхности оксидной пленки при контакте с воздухом. Такие соединения защищают металл и делают его прочнее.

2

Высокая электропроводность

Отличительным свойством меди является ее высокая способность проводить электрический ток. Этот металл находится на втором месте по данному показателю, и превосходит его только серебро. Именно потому медь нашла широкое применение при изготовлении проводов.

3

Высокая пластичность

Медь легко поддается обработке, хорошо гнется и принимает различные формы без непреднамеренной деформации. Благодаря данному свойству этот металл часто используется при обработке металлов давлением, например, при ротационной вытяжке.

4

Диамагнетизм

Медь является полностью диамагнитным металлом. В отсутствии магнитного поля она не магнитится. При условии воздействия магнитного поля она намагничивается ему навстречу, в результате чего не притягивается магнитом.

5

Бактерицидность и лечебные свойства

Медь является природным антибактериальным препаратом. Широко известна ее инактивирующая способность против вируса гриппа A/h2N1 («свиной грипп»), кишечной палочки, метициллин-устойчивого золотистого стафилококка и др. Кроме того, еще с древних времен медь использовали в качестве лечебного препарата, что сохранило свою популярность и на сегодняшний день.

Способы получения меди

В настоящее время можно выделить три основных способа получения меди из медных руд и минералов:

1. Пирометаллургический. Получение меди происходит при высоких температурах, в результате чего расплавленная масса разделяется на штейн-сплав (промежуточный продукт, подлежащий дальнейшей обработке) и шлак-сплав (отход от производства металла). Данный метод является самым распространенным.

2. Гидрометаллургический. Основа данного метода состоит в получении меди с помощью определенных водных растворов. Минералы меди растворяют в разбавленной серной кислоте или аммиаке, после чего уже из полученного раствора выделяют медь.

3. Электролизный. Производство меди осуществляется под действием электрического тока, путем выделения металла из раствора сульфата меди с содержанием свободной серной кислоты.

Области применения меди

Благодаря своим уникальным и полезным свойствам медь стала широко применяться в различных сферах и областях:

1. Применение меди в разрезе электропроводности

Благодаря высокой проводимости электрического тока чистую медь используют для изготовления проводов, кабелей и других проводников.

Медный провод

Медный теплообменник

2. Применение меди в разрезе теплопроводности

Высокая теплопроводность меди обеспечивает ее применение при изготовлении теплообменников и теплоотводов, которые используются в холодильниках, кондиционерах и радиаторах отопления.

3. Применение меди в строительстве

В строительстве медь обрела широкое применение для изготовления молниезащиты и громоотводов. Также весьма популярны кровельные покрытия, изготовленные из меди. Медь устойчива к перепадам температур и воздействию ультрафиолетовых лучей, в результате чего такая кровля имеет достаточно большой срок эксплуатации.

Медная кровля

Медный рокс

4. Применение меди для изготовления посуды

Медная посуда имеет особенный изысканный вид. Разнообразные кружки, чаши и тарелки для подачи пользуются особой популярностью в ресторанном бизнесе. Такая посуда не только обладает полезными свойствами благодаря антибактериальной способности меди, но и придает стиль и элегантность всему процессу.

5. Применение меди в качестве украшений и предметов декора

С давних пор устоялось мнение, что медь обладает лечебными свойствами. В связи с этим данный металл очень часто применяется для изготовления различных украшений: браслетов, колец, сережек и т.д. Уникальный окрас также позволяет использовать медь в декоративных изделиях: скульптурах, осветительных приборах, дверных ручках и т.д.

Браслеты из меди

Применение меди не ограничивается вышеперечисленными сферами. Данный металл обладает невероятно полезными и уникальными характеристиками, которые обеспечат ее востребованность сегодня и в будущем.

На нашем канале на платформе Яндекс. Дзен еще больше всего интересного!

Подпишитесь и следите за обновлениями.

Подписаться

Другие наши услуги и технологии

Детали вентиляции

Корпуса вентиляторов, диффузоры, сопла, корпуса шумоглушителей, вентиляционные зонты

Корпусные детали

Детали из алюминия, меди, латуни, стали, нержавеющей стали

Полусферы

Полусферы и шары из алюминия, меди, латуни, стали, нержавеющей стали

Влияние химических элементов на свойства стали.

Условные обозначения химических элементов:

хром ( Cr ) — Х
никель ( Ni ) — Н
молибден ( Mo ) — М
титан ( Ti ) — Т
медь ( Cu ) — Д
ванадий ( V ) — Ф
вольфрам ( W ) — В
азот ( N ) — А
алюминий ( Аl ) — Ю
бериллий ( Be ) — Л
бор ( B ) — Р
висмут ( Вi ) — Ви
галлий ( Ga ) — Гл
иридий ( Ir ) — И
кадмий ( Cd ) — Кд
кобальт ( Co ) — К
кремний ( Si ) — C
магний ( Mg ) — Ш
марганец ( Mn ) — Г
свинец ( Pb ) — АС
ниобий ( Nb) — Б
селен ( Se ) — Е
углерод ( C ) — У
фосфор ( P ) — П
цирконий ( Zr ) — Ц

 ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СТАЛЬ И ЕЕ СВОЙСТВА

Углерод — находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.

Кремний — если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает.(Полезная примесь; вводят в качестве активного раскислителя и остается в стали в кол-ве 0,4%)

Марганец —  как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. (Полезная примесь; вводят в сталь для раскисления и остается в ней в кол-ве 0,3-0,8%. Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Сера —  является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, — свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%. ( От красноломкости сталь предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS).

Фосфор — также является вредной примесью. Снижает вязкость при пониженных температурах, то есть вызывает хладноломкость. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.

 ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ

Хром (Х) — наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.

Никель (Н) — сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.

Вольфрам (В) — образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.

Ванадий (Ф) — повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.

Кремний (С)-  в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.

Марганец (Г) —  при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.

Кобальт (К) — повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.

Молибден (М) — увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан (Т) — повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий (Б) — улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.

Алюминий (Ю) — повышает жаростойкость и окалиностойкость.

Медь (Д) — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Церий — повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий (Ц) — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан, цезий, неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

цвет, физические свойства купрум, характеристика, как определить, химический элемент (металл)

В нашей статье мы описали все основные физические и химические свойства меди, ее отличия от множества похожих металлов и сплавов. Вы узнаете, как можно отличить медь в домашних условиях от бронзы, латуни и других металлов.

Содержание

  1. Что представляет собой медь
  2. Основные свойства меди
  3. Физические свойства меди
  4. Химические свойства
  5. Оптические свойства
  6. Кристаллографические свойства
  7. Как идентифицировать медь на глаз
  8. Как определить медь в домашних условиях
  9. Проверить цвет
  10. Тестировать магнитом
  11. Применить нагрев
  12. Как отличить медь от других металлов
  13. Как отличить медь от бронзы
  14. Как отличить медь от латуни
  15. Как отличить медь от алюминия
  16. Медь в природе
  17. Способы получения
  18. Пирометаллургический
  19. Гидрометаллургический
  20. Интересное о меди

Что представляет собой медь

Хотя она не является ни редким, ни драгоценным металлом ее ценность как химического элемента достаточно высока. В первую очередь это связано с тем, что она широко применяется в медицине, полупроводниковых приборах, фотоэлементах, на производствах и даже оборонной промышленности.

Цвет меди является основным признаком, по которому можно выделить ее среди похожих металлов. В природе встречается в чистом виде как мягкий материал светловато оранжевого цвета, при контакте с воздухом покрывающийся зеленоватой оксидной пленкой. К характеристикам меди также относится исключительная пластичность.

Основные свойства меди

Все свойства характеризующее медь как ценный для человека химический элемент подразделяются на четыре основные группы – физические, химические, оптические и кристаллографические. Рассмотрим последовательно каждое свойство.

Физические свойства меди

Обладает ярко выраженным красновато оранжевым цветом и хорошо взаимодействует с различными примесями, улучшающими или дополняющими ее физические свойства.

Хорошо проводит тепло и электрический ток (именно благодаря этому свойству получила широкое распространение в электротехнике). Теплопроводные свойства меди нашли применение в системах охлаждения, радиаторах и теплообменниках.

Подробнее о физических свойствах меди в таблице.

Химические свойства

Химический состав меди слабо взаимодействует с неметаллами и практически не реагирует на внешние окислители. В нормальном состоянии, в помещении с сухим воздухом медь не подвержена быстрому окислению. Также слабо реагирует на кислоты и щелочи. Более подробную информацию о химических свойствах этого металла можно узнать из представленной таблицы.

Читать также: Как заварить глушитель электросваркой самостоятельно

Оптические свойства

Спектральный анализ меди показывает, что зависимость преломления оптического показателя под влиянием увеличения длины волны настолько малозначима, что может не приниматься в расчет на производствах. В спектральном диапазоне от 200 нм до 900 нм не наблюдается серьезных изменений коэффициента поглощения.

Теплоемкость отдельно взятого медного изделия такова, что поглощение энергии светового импульса на единицу площади не приводит к сколько нибудь значимому нагреву при испытаниях в естественных условиях эксплуатации.

Кристаллографические свойства

Основные кристаллографические свойства меди можно узнать из представленной таблицы.

Как идентифицировать медь на глаз

Метод визуальной идентификации самый простой и как ни странно наиболее действенный из доступных. Медные изделия, очищенные от грязи и окислов должны иметь ярко выраженный красноватый или розоватый цвет. При рассмотрении металла в первую очередь стоит вспомнить какие еще химические элементы имеют схожую с медью окраску.

Визуально похожи на медь следующие металлы:

  • осмий и металлы на его основе;
  • цезий и сплавы, в которых он составляет большую часть процентного соотношения;
  • различные сплавы золота.

Очевидно, что если рассматриваемое изделие представляет собой предмет домашнего обихода или деталь электроинструмента, то маловероятно, что для его изготовления использовали большое количество золота или цезия.

Полезная статья: Электрическая дуговая сварка — что это

Как определить медь в домашних условиях

В домашних условиях, где могут попасться медные изделия совершенно различного предназначения, существуют несколько простых, но действенных методов как распознать медь без сложных спектральных анализов и химических лабораторий.

Кроме чистой меди, вполне могут встретиться и сплавы очень похожие по виду, но совершенно отличающиеся по структуре металла и его физико-химическим свойствам. Рассмотренные ниже домашние методы помогут выяснить истинный состав металла даже в таких случаях.

Всего различают три основных способа определения меди.

  1. Визуальный анализ цвета.
  2. Тест на магнитные свойства.
  3. «Тепловой» метод идентификации.

Рассмотрим подробнее каждый из методов.

Проверить цвет

Практически все знают как должна выглядеть медь, но мало кто представляет это цвет визуально. Если есть сомнения в составе представленного металла, то для начала нужно добиться блеска — очистить от следов окислов, пыли, грязи (при наличии).

Если есть возможность и это не повредит самому изделию, то пройтись по видимой части детали мелкозернистой наждачной бумагой.

Полученный результат идентифицируют «на глаз» или же сравнивают с цветом эталонного изделия о котором совершенно точно известно, что это медь. Если такого изделия под рукой не оказалось, то в качестве эталона можно применить токопроводящую жилу от любого силового кабеля.

Как правило, электрические провода изготавливают из чистой меди без примесей.

Тестировать магнитом

Тест на магнитные свойства считается одним из самых надежных методов проверки, но увы не может быть единственным. Чистая медь не магнитится и не намагничивается. Так же не магнитятся и различные медные сплавы. Если смысл только в этом, то на данном этапе тестирование металла можно завершить.

Если же исследуемое металлическое тело пойдет на вторичную переработку, переплавку или как заготовка для самостоятельного изделия, имеет смысл проверить чистоту металла еще и визуальным методом на срезе торца. Делается это для того, чтобы не спутать чистый металл с например – омедненным алюминием или оловом, которые тоже не реагируют на поднесенное магнитное поле.

Применить нагрев

Кроме всего перечисленного есть и еще один способ проверить медь перед вами или что-то другое. Данный метод применяют только в тех случаях, когда сильный нагрев предположительно медного изделия никак не повлияет на его дальнейшую эксплуатацию.

Исследуемый металл накаляют на открытом огне до температуры в 150 — 200 °C и наблюдают за его состоянием. Чистая медь в процессе нагрева начинает тускнеть и постепенно приобретает буроватый цвет похожий на черные следы окисления.

По мере нагрева вещество не должно выделять резких неприятных запахов, дыма или копоти. Чтобы исключить ошибки, деталь перед нагреванием очищают от внешних загрязнений или моют водой.

Полезная статья: Как выбрать электроды по нержавейке

Как отличить медь от других металлов

Существует ряд металлов со схожими свойствами (цветом, химической реакцией на окислители и магнитными свойствами). Все эти металлы настолько похожи друг на друга, что порой даже специалисты не могут с первого взгляда описать характеристики каждого.

На практике, чаще всего происходит путаница со следующими металлами:

  • бронзой;
  • латунью;
  • алюминием или его сплавами.

Каждый из этих металлов визуально похож, но обладает одним или несколькими свойствами по наличию которых можно однозначно судить о его составе.

Разберем подробнее как отличить медь от бронзы, алюминия или латуни.

Как отличить медь от бронзы

Бронза наиболее часто путаемый металл. По сути это и есть медь, но в сплаве с оловом. В связи с тем, что бронзовые изделия обладают почти тем же набором характеристик, что и медные, отличить их с помощью визуального, магнитного или теплового способа не получится.

Для достижения гарантированного результата проверяемую деталь необходимо слегка деформировать (конечно только в тех случаях, где это допустимо). Медь намного более мягкий и пластичный металл и на изделии из чистой меди однозначно останется вмятина или глубокая царапина. Бронза обладает большей твердостью и останется невредимой.

Второй способ основан на химическом взаимодействии меди с солью. Необходимо приготовить концентрированный раствор обычной поваренной соли, нагреть до температуры 50 – 80 °C и погрузить в него исследуемое изделие (или его часть) на некоторое время (обычно 15-20 минут). Бронзовое изделие не изменит своего первоначального цвета, тогда как медь быстро потемнеет.

Третий способ основан на визуальном восприятии временных изменений. Если перед вами лежит изделие про которое точно известно. Видно, что оно изготовлено достаточно давно и при этом на нем нет ни следа зеленоватого налета, вероятнее всего оно изготовлено не из чистой меди.

Полезная статья — Как варить вертикальный шов инвертором

Как отличить медь от латуни

Латунью называется металл, кристаллическая решетка которого состоит из сплава меди с цинком. При высоком содержании в сплаве цинка (от 40% и выше) отличить латунь можно даже визуальным методом – она имеет желтоватый оттенок. В случае, когда примесь цинка не более 10%, на глаз отличия уже не видны. В таких случаях прибегают к «народным» методам.

  1. Проверка на слух. В связи с тем, что медь более мягкий металл при ударе в него металлическим прутом издает глухой звук похожий на стук упавшего яблока. Латунь звучит более звонче и дольше.
  2. Если изделие тонкостенное, то можно попробовать его на изгиб. Медь согнется, а латунь будет упругой.

Существуют и другие методы – растворение в соляной кислоте, снятие стружки высокооборотистым фрезером, определение удельной плотности и подобные. Ввиду сложности применения в быту рассматривать их не имеет смысла.

Как отличить медь от алюминия

При наличии двух изделий из чистых металлов различить их не составит труда даже в условиях плохого освещения. Совсем другое дело, когда имеется сплав в непонятном соотношении.

Чаще всего такие сплавы используют для изготовления электрических проводов. Понять из какого металла состоит провод просто, достаточно измерить его сопротивление.

У чистой меди сопротивление всегда меньше чем у алюминия и на сто метров провода не будет превышать 10 Ом. Алюминиевый провод или провод из сплава выдаст гораздо большие показатели.

Также можно попробовать провод на изгиб – алюминиевый быстро сломается уже после нескольких перегибов, медный выдержит.

Медь в природе

В природе встречается как в соединениях, так и в виде самородков. Большая часть этого металла лежит в поверхностных слоях грунта и добывается открытым способом. Металлургическая руда содержит от 0.25 % до 1.5 % самородной меди на объем грунта.

Полезная статья — Чем заварить нержавейку

Способы получения

Так как даже в «богатой» руде содержание меди не превышает 1.5% плавить такую руду экономически не целесообразно. В целях оптимизации процесса руда предварительно обогащается и далее добывается одним из двух основных методов.

Пирометаллургический

Сложный процесс включающий в себя ряд взаимоувязанных этапов:

  • обогащение. Суть метода основана на водной флотации, грунт помещается в водяную ванну, где микрочастицы меди увлекаются на поверхность воздушными пузырьками. Данный процесс обогащения позволяет добиться концентрации меди в 35%;
  • обжиг. Применяется в основном к руде с большим содержанием серы. После сильного температурного воздействия более половины серы «сгорает», чем также достигается повышение доли меди в руде;
  • плавка. Полученную обогащенную руду помещают в плавильные печи и на выходе получают спекшийся медный штейн;
  • рафинирование. Штейн обрабатывают открытым огнем и электролитом, газовой продувкой удаляются химические примеси. Концентрация чистой меди на этом этапе может достигать 99.97%.

Полезная статья — Поксипол клей двухкомпонентный

Гидрометаллургический

Процесс применяют для руды с критически малым содержанием меди. Суть процесса заключается в химическом растворении руды в концентрате серной кислоты после которой извлекается только медь без содержания других примесей.

Интересное о меди

Медь является неотъемлемым химическим элементом, участвующим в жизненно важных процессах организма. Способствует образованию кровяных телец и замедляет старение организма.

Недостаток меди в организме проявляется в слабой костной структуре и различных патологиях крови. Восполнить недостаток элемента можно употребляя в пищу следующие виды продуктов – любые из видов орехов (лесной, грецкий, миндаль и т.д.), крупы, мясо, говяжья печень, какао и множество других.

Учитывая полезные свойства меди, она очень востребована в медицине, из нее изготавливаются трубопроводы для питательных жидкостей. К примеру, в Японии трубопровод из меди несет в себе сразу две полезные функции – он химически безопасен для организма и сейсмоустойчив, что для острова является важным фактором.

Да

77.97%

Нет

22.03%

Проголосовало: 59

Задавайте свои вопросы в комментариях под статьей. Расскажите, была ли Вам полезна наша статья.

Является ли медь магнитной? — Techiescientist

Все мы знаем, что когда два магнитных поля сближаются, они либо отталкиваются, либо притягиваются друг к другу, образуя магнит. Будучи металлом, медь должна быть одним из сверхпроводников, диамагнетиков, парамагнетиков и ферромагнетиков. Медь является одним исключением из диамагнетиков по своей природе, хотя предполагается, что она парамагнитна.

Итак, медь магнитная? Да, он слабомагнитен в присутствии большого внешнего магнитного поля, так как по своей природе диамагнитен. В противном случае медь немагнитна по своей природе. Будучи диамагнетиком, медь отталкивает внешнее магнитное поле.

Магнитные свойства любого металла обычно зависят от наличия неспаренных электронов на внешней оболочке.

Чем больше, тем лучше, поскольку они помогают атому реагировать на близлежащее магнитное поле, либо притягиваясь к нему, либо отталкиваясь от него.

Электронная конфигурация меди (Cu)

Из схемы ясно видно, что меди не хватает одного электрона на s-орбитали, как говорится в книгах, что делает ее парамагнетиком.

 

Но химия полна исключений, и одним из них является медь. Для достижения большей стабильности один электрон с 4s-оболочки переходит на 3d-оболочку.

Это приводит к симметричному распределению заряда по всей 3d-оболочке, и процесс носит экзотермический характер, то есть он выделяет энергию, достигающую стабильного состояния с низкой энергией.

 

Почему медь по своей природе диамагнитна, а не парамагнитна?

Мы знаем, что для того, чтобы быть диамагнетиком, металл должен иметь спаренные электроны, а чтобы быть парамагнетиком, необходимо наличие неспаренного электрона.

Это связано с тем, что медь добилась стабильности, завершив свою d-оболочку.

Он во много раз увеличил стабильность меди, в которой отсутствие только одного электрона никак не может конкурировать. Это причина того, что медь диамагнитна, а не парамагнетична по своей природе.

 

Почему медь обладает магнитными свойствами?

Все элементы периодической таблицы обладают магнитными свойствами в присутствии внешнего магнитного поля от сильного до очень сильного.

Как и все диамагнетики, отталкивающие магниты во внешнем магнитном поле, медь ничем не отличается.

При наличии внешнего магнитного поля электроны меди начинают вращаться по своим орбитам.

Это вращение электронов определяет, будет ли элемент притягивать или отталкивать магнит.

 

Почему медь отталкивает магнит?

Взаимодействие между магнитом и медью основано на законе Ленца.

Этот закон гласит, что постоянно изменяющееся магнитное поле, индуцированное в проводнике, определяет направление электрического тока и основано на магнитном поле, создаваемом индуцированным током, которое противодействует первоначальному магнитному полю.

Если вы понимаете, это закон сохранения энергии.

Магнитное поле и электрический ток работают рука об руку. Если вы поднесете и переместите магнит достаточно близко к меди, он будет генерировать электрические вихревые токи.

Этот ток будет отталкивать магнит, если вы свободно упадете в медь (полое медное кольцо в центре). Это отталкивание давит на магнит и замедляет скорость свободного падения.

Это взаимодействие с магнитами используется на электростанциях для выработки электроэнергии.

 

Как долго сохраняется магнитное поведение меди?

Медь слабо отталкивает внешнее магнитное поле. Магнетизм обычно исчезает в момент удаления внешнего магнитного поля.

Если внешнее магнитное поле очень сильное, магнетизм сохраняется в течение нескольких дней после его удаления.

Исследователи размышляют, может ли такое поведение привести к открытию гибридных металлоорганических магнитов, которые можно будет использовать для медицинской визуализации.

 

Будет ли медь прилипать к магниту?

К этому времени вы сами сможете ответить на этот вопрос. Нет, в нормальных условиях медь никогда не прилипнет к магниту. Более того, при наличии внешнего магнитного поля он будет отталкивать магнит.

Расчет магнитной восприимчивости меди:

Магнитная восприимчивость меди очень низкая и обычно находится в диапазоне от 300 до 1,45 градусов по Кельвину.

Фактические цифры можно рассчитать по приведенной выше формуле.

В дополнение к этому ядерная восприимчивость меди возникает при одной пятой указанных температур.

Такое поведение связано с наличием парамагнитных (наличие неспаренных электронов) примесей, что говорит о том, что поведение восприимчивости меди в основном не зависит от температуры.

Относительная магнитная проницаемость меди меньше 1, а проницаемость меди меньше проницаемости вакуума, что является хорошим свойством диамагнетиков.

Внешнее магнитное поле изменяет орбитальную скорость электронов, находящихся вблизи ядер, что изменяет общий магнитный дипольный момент в направлении, противоположном приложенному внешнему магнитному полю.

Значения магнитной проницаемости дают гораздо более четкое представление, чем магнитная восприимчивость.

Магнитная проницаемость обычно уменьшается с увеличением приложенного внешнего магнитного поля для диамагнетиков, таких как медь.

 

Является ли медный сплав магнитным?

Элемент, который использовался для изготовления сплава с медью, привносит свои свойства. Итак, если вопрос; все медные сплавы магнитные?

Ответить никак нельзя. Нам нужно изучить это на примере медно-бериллиевого сплава.

Он также является диамагнитным по своей природе и обладает таким же магнитным поведением, как и металлическая медь.

В общем, все высокопрочные сплавы меди слабо парамагнитны по своей природе. Поскольку большинство медных сплавов обладают высокой прочностью, мы можем говорить о большинстве медных сплавов.

Свойства меди

  • Медь считается лучшим проводником электричества. Он используется для изготовления электрических проводов, используемых во всем мире.
  • При температуре 20°С его плотность составляет 8,9 г.см-3.
  • Он также устойчив к коррозии.
  • Он легко пластичен, т.е. легко сгибаются в разные формы.
  • Температура плавления около 1083 °C.

 

Некоторые сопутствующие вопросы

Можно ли использовать медь для изготовления электромагнита?

Медь имеет низкое электрическое сопротивление, благодаря чему через нее легко проходит электрический ток. В дополнение к этому, медь может быть легко отлита в проволоку, чтобы сделать катушку. Итак, медь — хороший выбор для изготовления электромагнита.

Можно ли использовать медь для блокировки или экранирования магнитных полей?

Электромагнитное экранирование или блокирование — это метод снижения интенсивности электромагнитного поля с помощью проводящего элемента в качестве барьера. Поскольку медь может легко экранировать радиочастотные (РЧ) волны, ее можно использовать в качестве барьера для других электромагнитных волн.

Можно ли намотать медный провод на магнит?

Да, это многократно увеличит общее магнитное поле. Принцип, которому он следует, — закон индукции Фарадея.

Это важный закон электромагнетизма, который помогает предсказать, как магнитное поле будет реагировать на индуцированное электрическое поле, создавая электродвижущую силу. Явление, также называемое электромагнитной индукцией.

Что такое вихревые токи?

Вихревой ток представляет собой непрерывную петлю электрического тока, индуцированную изменением магнитного поля в проводнике в соответствии с законом индукции Фарадея.

Является ли медь сверхпроводником?

Да, так как медь позволяет электронам свободно двигаться внутри себя, неся вместе с собой электрический заряд. Электрический ток может продолжать течь внутри металла, не разрушаясь и не рассеиваясь независимо от времени.

 

Заключение

Медь не является магнитной в нормальных условиях, как железо, поскольку медь не является ферромагнитной по своей природе. Но при наличии внешнего магнитного поля медь слабо отталкивает магнит.

Лучший способ понять это — пропустить магнит через полое медное кольцо в центре.

Скорость свободно падающего магнита уменьшается в момент его контакта с медью. Издалека кажется, что магнит парит в воздухе.

 

 

Магнитна ли медь? (Пояснение)

 

Медь используется в сантехнике и других отраслях промышленности.

Он также широко используется в ювелирных изделиях, чтобы сделать некоторые изделия более доступными.

Из-за ее широкого применения у вас может возникнуть вопрос, обладает ли медь магнитными свойствами или нет.

Вот что вам нужно знать о меди и о том, является ли она магнитной.

 

Является ли медь магнитной?

 

Медь не обладает магнитными свойствами в том смысле, что если вы держите магнит над предметом из меди, он прилипнет к нему.

Тем не менее, медь обладает некоторыми магнитными свойствами.

В частности, он играет важную роль в электричестве и вихревых токах.

Когда магнит приближается к меди, он создает электрический вихревой ток.

Вихревые токи отталкивают магниты.

Таким образом, при наличии достаточного магнитного поля вы можете заставить магнит плавать над медью.

При этом из-за очень слабых магнитных свойств медь не считается магнитной.

 

Почему медь не магнитится?

 

Поскольку медь имеет неспаренный электрон, можно сначала подумать, что она должна обладать магнитными свойствами.

Однако это не относится к меди.

Это из-за того, как атом меди взаимодействует с другими атомами меди.

В магнитном материале неспаренные электроны атома перемещаются с одной валентной оболочки на другую и свободно вращаются.

Этот поток электронов создает магнитный диполь.

Атомы меди действуют несколько иначе.

Когда два или более атома меди соединяются вместе, их электроны превращаются в облако.

В результате атомы образуют металлические связи.

Это делает медь диамагнитной, что означает, что она отталкивает магниты, хотя и не сильно.

 

Прилипнет ли магнит к меди?

 

Поскольку медь — это металл, вы можете задаться вопросом, может ли магнит прилипнуть к предмету, сделанному из меди.

Нет, магнит не может прилипнуть к меди.

Это потому, что медь не обладает магнитными свойствами.

Во всяком случае, отталкивает магниты.

В зависимости от размера меди и магнита вы даже сможете провести эксперимент, в котором магнит будет плавать.

Лучший способ получить такой результат — взять медную трубку и магнит в форме шара.

Когда вы вставите шарик в медную трубку, если магнитное поле будет достаточно сильным, он будет парить внутри трубки.

Магнит никогда не прилипнет к предмету из меди.

 

Как узнать, используется ли в предмете настоящая медь

 

Медь имеет много важных качеств в сантехнике, электромонтажных работах и ​​ювелирных изделиях.

Чтобы убедиться, что вы покупаете настоящую, а не подделку, полезно знать, как отличить медь от других металлов.

Вот несколько методов, которые вы можете использовать, и тесты, которые вы можете выполнить, чтобы определить, является ли что-то медным или нет.

 

1. Изучите его цвет

 

Один из первых тестов, который вы можете выполнить, чтобы определить, является ли предмет медным или нет, — посмотреть на его цвет.

Медь имеет почти карамельный оттенок.

Выглядит красновато-коричневым.

При изучении цвета предмета следует учитывать цвет только что отчеканенной копейки.

Это медь в чистом виде.

По мере старения меди она начинает темнеть.

Он может стать более темным коричневым, более темным оттенком желтого или даже более темным оттенком оранжевого.

Независимо от того, насколько он темнеет, он имеет тенденцию придерживаться этих оттенков цвета.

Распространенным материалом, который часто путают с медью, является латунь.

Однако вы можете отличить их по цвету.

В то время как медь имеет более красновато-коричневый оттенок, латунь имеет более желтый оттенок.

Некоторые могут даже сказать, что латунь немного больше похожа на золото.

По крайней мере, он всегда ярче меди.

При попытке определить, настоящая медь или нет, обратите внимание на красновато-коричневый оттенок.

Новая медь будет иметь розоватый оттенок.

 

2. Магнитный тест

 

Еще один отличный способ определить, настоящая медь или нет, — с помощью магнита.

Поскольку медь не магнитится, к ней не должен прилипать магнит.

Это делает проверку чего-либо, чтобы определить, настоящая ли это медь или не очень простая.

Например, если вы делаете покупки в ювелирном магазине или на блошином рынке, вы можете легко взять с собой небольшой магнит.

Затем вы можете провести магнитом по куску, чтобы увидеть, приклеится ли он.

Если он прилипает, значит, это не настоящая медь.

Или, по крайней мере, только с медным покрытием.

Например, предмет, сделанный из железа, но имеющий медную пластину, прилипнет к магниту.

Это потому, что железо, в частности, имеет очень сильное магнитное поле.

Даже если медь пытается оттолкнуть магнит, сильное магнитное поле железа притянет к нему магнит.

Это информирует вас о том, что предмет, на который вы смотрите, имеет как минимум медную пластину.

На нем может быть даже просто медная краска.

Использование магнита — отличный способ проверить, является ли предмет настоящей медью или покрыт медью.

 

3. Воздействие воды

 

Возможно, вы когда-то задавались вопросом, почему Статуя Свободы зеленого цвета.

Она не всегда была зеленой.

Она покрыта медными пластинами.

Медь становится сине-зеленой под воздействием воды, воздуха и света.

Поскольку Статуя Свободы находится на острове, окруженном водой, медь подверглась воздействию воды и начала окисляться.

В процессе окисления он стал другого цвета.

Вы также можете использовать этот процесс, чтобы определить, является ли что-то медным или нет.

Имейте в виду, что вы фактически создаете медную ржавчину без настоящей ржавчины.

Таким образом, если вы хотите протестировать его на изделии, которое вам нужно использовать, или на ювелирном изделии, вам нужно позаботиться об этом.

Например, если вы хотите протестировать деталь, которую хотите использовать для какого-либо приложения, стоит отрезать небольшой участок для целей тестирования.

Если вы тестируете ювелирное изделие, вы должны проводить тест на небольшом участке, который не будет виден другим.

Внутренняя часть кольца или задняя часть ожерелья являются идеальными местами.

Чтобы провести тест, вам нужно либо замочить медь, либо капнуть немного воды на ее поверхность.

Затем дайте высохнуть на солнце.

Возможно, вам придется выполнить этот тест несколько раз, чтобы увидеть изменения.

Вы также можете ускорить процесс, используя лимонный сок вместо воды.

Медь быстро окисляется.

Если вы видите, что он начинает становиться синим или зеленым, знайте, что это настоящая медь.

 

4. Испытание на электричество

 

Одна из причин популярности меди в электронике заключается в том, что она хорошо проводит электричество.

Этот тест требует некоторых знаний по электрике и математике.

Поскольку вы собираетесь пропускать электрический ток через деталь, это также может быть опасно, если вы не знаете, как безопасно обращаться с электричеством. 9-8 Ом-метров.

Это результат, который вы хотите получить.

Чтобы получить результат, сначала необходимо прикрепить омметр к тестируемому объекту.

Затем вам нужно взять показания омметра и умножить их на площадь поперечного сечения предмета.

Затем нужно измерить длину изделия.

Как только вы узнаете длину, вы возьмете произведение, полученное путем умножения площади поперечного сечения, и разделите его на длину предмета. 9-8 Ом-метров, если это медь.

Если он не дает вам эту сумму, проведите тест еще два раза, чтобы убедиться, что вы все делаете правильно.

Если сумма по-прежнему не совпадает, значит, материал не настоящая медь.

Хотя этот тест требует немного математики и науки, это отличный способ определить, является ли материал медью или чем-то другим.

 

5. Звуковой тест

 

Если мысль об использовании электричества вызывает у вас некоторое беспокойство, вы всегда можете вместо этого попробовать звуковой тест.

Медь имеет совершенно другой звук по сравнению с другими металлами.

В то время как другие металлы, как правило, издают чистый, легкий, похожий на колокольчик звук, медь – нет.

Медь обычно имеет более низкий тон, довольно глубокий и мягкий звук.

Чтобы провести звуковой тест, достаточно ударить предметом по меди.

Вам следует воздержаться от использования других металлических предметов, так как это может исказить звук, который вы слышите.

Дерево и камень — отличные инструменты.

При ударе по материалу слушайте глубокий и мягкий звук.

Если звук слишком похож на колокольчик, то, вероятно, это не медь.

Вы также можете облегчить различение, имея при себе другие куски металла.

Ударив по ним, вы сможете услышать четкую разницу между ними.

Как только вы их услышите, вам будет легче определить, что вы слышите: медь или один из металлов, по которым вы только что ударили.

Вы также можете получить кусок меди, о котором вы точно знаете, что это настоящая медь.

Ударив по нему, вы сможете понять, как звучит медь.

Затем вы можете протестировать материал и определить, звучит ли он как медь, которую вы только что ударили, или что-то еще.

Поскольку медь имеет уникальный звук, вы часто можете использовать звук, чтобы определить, настоящая это медь или что-то другое.

 

6. Тест текстуры

 

Еще одной уникальной особенностью меди является ее текстура.

Медь — очень мягкий материал.

Его также трудно сделать полностью гладким из-за его склонности к изгибу, если он тонкий.

Вы можете провести пальцем по материалу и нащупать деформации.

Например, могут быть небольшие пузырьки или выступающие части материала.

Также могут быть места, которые могут быть немного шероховатыми для пальцев.

Это указывает на то, что это, скорее всего, медь, так как это не самый простой металл, который можно сделать гладким.

Еще одна вещь, которую вы можете сделать, если не боитесь испортить часть изделия, это согнуть его.

Поскольку медь очень мягкая, если у вас есть тонкий лист, вы можете согнуть его только руками.

Чем толще медь, тем сложнее ее гнуть.

Однако с помощью некоторых инструментов можно согнуть толстую медную деталь.

Вот почему, если у вас есть сплющенная монета, ее так легко согнуть.

Вы всегда можете удалить небольшой участок детали и попробовать согнуть его.

Если он относительно легко гнется, велика вероятность, что это настоящая медь.

 

7. Испытание на плотность

 

Как и электрическое сопротивление, медь также имеет удельную плотность.

Вы можете рассчитать плотность предмета, который вам нужен, чтобы определить, совпадает ли он с плотностью меди.

Медь имеет плотность 8,96 г/см3.

Чтобы рассчитать плотность вашего объекта, вам нужно сначала его взвесить.

Затем вам нужно разделить вес предмета на его объем.

Вычисление объема объекта может стать немного запутанным.

Все сводится к форме предмета.

Самый простой объем, который вы можете вычислить, это куб.

Формула объема куба — это произведение длины, ширины и высоты.

Если фигура цилиндрическая, то вам нужно подбросить число Пи.

Существует множество онлайн-калькуляторов, которые помогут вам определить, какую формулу следует использовать для расчета объема.

Получив этот объем, разделите на него вес.

Полученный ответ — плотность материала.

Если плотность соответствует или очень близка к плотности меди, то это настоящая медь.

Однако, если плотность отличается от плотности меди, это не настоящая медь.

Наконец, если плотность лишь немного отличается от плотности меди, в нем может быть некоторое количество меди.

В нем также могут быть разные сплавы.

Расчет плотности материала может быть отличным способом определить, настоящая это медь или нет.

 

8. Испытание на плавучесть

 

Хотя плотность большинства металлов выше плотности воды, некоторые из них менее плотны, чем вода.

Это означает, что они будут плавать на поверхности воды.

Медь плотнее воды.

Так как он более плотный, он тонет в воде.

Вы можете использовать этот тест, чтобы убедиться, что медь настоящая.

Просто наполните стакан или миску водой, затем бросьте в нее материал или предмет.

Если он утонет, велика вероятность, что это медь.

Однако медь — не единственный плотный металл.

Золото, например, также опускается на дно стакана или миски, наполненной водой.

Основные металлы с меньшей плотностью, чем вода, включают:

  • Литий
  • Калий
  • Натрий

Проблема с этими металлами в том, что они также очень активны.

Если вы поместите их в чистом виде в воду, они либо сгорят на поверхности воды, либо взорвутся.

Однако, если ваш предмет опускается на дно стакана, значит, он сделан не из лития, калия или натрия.

 

Как выглядит поддельная медь?

 

Последнее, что вы хотите сделать, это купить новый набор медных кастрюль и сковородок только для того, чтобы обнаружить, что они не настоящая медь.

Медь может подорожать, и ее легко обмануть.

Чтобы не стать жертвой мошенников, стоит знать, как выглядит поддельная медь.

В большинстве случаев латунь часто выдают за медь.

По оттенку он похож на медь, но если вы присмотритесь к нему поближе, то увидите, что его цвет немного желтее, чем у настоящей меди.

Если в объекте используется что-то вроде железа с медной пластиной, вы можете использовать магнит, чтобы определить, подделка ли это.

Магнит прилипнет к железному предмету, даже если на нем есть медная пластина.

Используя эти инструменты, вы можете идентифицировать поддельную медь.

 

Заключение

Медь не обладает магнитными свойствами из-за того, как она взаимодействует со своими собственными атомами.

Фактически, медь отталкивает магниты, если у нее достаточно сильное магнитное поле для этого.

Вы можете использовать магниты и некоторые другие методы, чтобы отличить настоящую медь от подделки.

Магнитные и немагнитные металлы с примерами

Магнитные и немагнитные металлы играют важную роль в технике. Магнетизм является основой для многих приложений. В то же время это свойство может быть и нежелательным при определенных обстоятельствах.

Поэтому важно знать, какие металлы являются магнитными, а какие нет.

Что такое магнетизм?

Говоря простым языком, магнетизм — это сила, которая может притягивать или отталкивать магнитные объекты. Магнитные поля, пронизывающие различные среды, опосредуют эту силу.

Магнетизм по умолчанию является свойством некоторых материалов. Однако некоторые материалы можно намагничивать или размагничивать в зависимости от требований.

Что создает магнетизм в металлах?

Как и электрический ток, магнетизм вызывается электронами на элементарном уровне. Электроны имеют спин, который создает крошечный магнитный диполь.

Когда эти вращения сбалансированы, результирующая сила равна нулю. Но в случае большого количества неспаренных электронов этот бесконечно малый магнитный момент становится большим. В результате вокруг металла создается заметное магнитное поле.

Электрический ток также способен создавать магнитные поля и наоборот. Когда электрический ток проходит через провод, он создает круговое магнитное поле вокруг провода. Точно так же, приближая магнитное поле к хорошему проводнику электричества, в проводнике начинают течь электрические токи.

Эта удивительная взаимосвязь между электричеством и магнетизмом привела к появлению множества оригинальных устройств и приложений.

Типы магнитов

Существуют различные классификации магнитов. Один из способов отличить магнитные металлы друг от друга — по продолжительности действия их свойств. Используя это как основу, мы можем классифицировать магниты как:

  • Постоянные
  • Временный
  • Электромагниты

Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

Постоянные магниты

Постоянные магниты создают магнитное поле благодаря своей внутренней структуре. Они не теряют свой магнетизм легко. Постоянные магниты изготавливаются из ферромагнитных материалов, которые не прекращают создавать свое магнитное поле независимо от внешнего воздействия. Таким образом, они устойчивы к размагничивающим силам.

Чтобы понять постоянные магниты, мы должны рассмотреть внутреннюю структуру магнитных материалов. Материал проявляет магнитные свойства, когда его домены выровнены в одном направлении. Домены — это крошечные магнитные поля, присутствующие в кристаллической структуре материала.

В ферромагнитных материалах домены идеально выровнены. Существуют различные способы их выравнивания, но самый надежный способ — нагреть магнит до определенной температуры. Эта температура различна для материалов и приводит к постоянному выравниванию доменов в одном направлении.

Благодаря сходным условиям, существующим в ядре Земли, оно ведет себя как постоянный магнит.

Временные магниты

Временные магниты, как следует из названия, сохраняют свои магнитные свойства только при определенных условиях. Когда эти условия больше не присутствуют, они теряют свои магнитные поля.

Мягкие материалы с низкими магнитными свойствами, такие как отожженное железо и сталь, являются примерами временных магнитов. Они становятся магнитными в присутствии сильного магнитного поля. Они также изображают низкую принудительную силу.

Вы наверняка видели, как скрепки крепятся друг к другу, когда рядом находится постоянный магнит. Каждая скрепка становится временным магнитом, притягивающим другие скрепки в присутствии магнитного поля. Как только постоянный магнит убирается, скрепки теряют свои магнитные свойства.

Электромагниты

Электромагниты представляют собой магниты, создающие магнитные поля при прохождении через них электрического тока. Они имеют различные варианты использования. Например, двигатели, генераторы, реле, наушники и т. д. — все они используют электромагниты.

В электромагнитах катушка проволоки наматывается на ферромагнитный сердечник. Подключение провода к источнику электричества создает сильное магнитное поле. Ферромагнитный материал дополнительно усиливает его. Электромагниты могут быть чрезвычайно сильными в зависимости от электрического тока.

Они также позволяют включать и выключать магнитную силу нажатием кнопки. Это чрезвычайно особое свойство, которое помогает нам использовать магнитную силу в наших приложениях.

Возьмем в качестве примера кран, используемый для подъема металлолома на свалке. С помощью электромагнита мы можем подобрать металлолом, пропуская через него электрический ток. Когда нам нужно бросить кусочки, все, что нам нужно сделать, это отключить электричество на магните.

Еще одним интересным примером применения электромагнита является поезд на маглеве. В этом приложении поезд отрывается от рельсов и левитирует. Это возможно только при прохождении электрического тока через электромагниты на кузове поезда.

Значительно снижает сопротивление поезда в движении. Следовательно, эти поезда имеют очень высокие скорости.

Какие металлы обладают магнитными свойствами?

Существуют различные способы взаимодействия металла с магнитом. Это зависит от внутренней структуры материалов. Металлы можно классифицировать как:

  • Ферромагнитный
  • Парамагнитный
  • Диамагнетик

В то время как магниты сильно притягивают ферромагнитные металлы , они лишь слабо притягивают парамагнитные металлы. С другой стороны, диамагнетики демонстрируют слабое отталкивание, если их поместить рядом с магнитом. Только ферромагнитные металлы считаются действительно магнитными.

Список магнитных металлов

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее известных магнитных металлов. Некоторые из них магнитятся во все времена. Другие, например нержавеющая сталь, обладают магнитными свойствами только при определенном химическом составе.

Железо

Железо — чрезвычайно известный ферромагнитный металл. Фактически, это самый сильный ферромагнитный металл. Он составляет неотъемлемую часть земного ядра и придает нашей планете свои магнитные свойства. Вот почему Земля сама по себе действует как постоянный магнит.

Есть много аспектов, влияющих на магнетизм железа. В дополнение к его чистому электронному спину на атомном уровне его кристаллическая структура также играет важную роль. Без него железо не было бы магнитным металлом.

Различные кристаллические структуры приводят к различным свойствам железа.

Железо является ферромагнитным в своей объемно-центрированной кубической (ОЦК) альфа-FE структуре. В то же время он не проявляет магнетизм в гранецентрированной кубической (ГЦК) структуре гамма-Fe. Структура Beta-Fe, например, проявляет парамагнитные тенденции.

Никель

Никель — еще один популярный магнитный металл с ферромагнитными свойствами. Как и железо, его соединения присутствуют в ядре Земли. Исторически никель использовался для изготовления монет.

Сегодня никель находит применение в батареях, покрытиях, кухонных принадлежностях, телефонах, зданиях, транспорте и ювелирных изделиях. Большая часть никеля используется для производства ферроникеля для нержавеющей стали.

Благодаря своим магнитным свойствам никель также входит в состав магнитов Alnico (состоящих из алюминия, никеля и кобальта). Эти магниты сильнее, чем магниты из редкоземельных металлов, но слабее, чем магниты на основе железа.

Кобальт

Кобальт является важным ферромагнитным металлом. Уже более 100 лет превосходные магнитные свойства кобальта помогают разрабатывать различные приложения.

Кобальт можно использовать для изготовления как мягких, так и твердых магнитов. Мягкие магниты, в которых используется кобальт, имеют преимущества перед другими мягкими магнитами. А именно, они имеют высокую точку насыщения, температуры Кюри в диапазоне 950…990° Цельсия. Таким образом, их можно использовать для высокотемпературных применений (до 500° по Цельсию).

Кобальт с его сплавами используется в жестких дисках, ветряных турбинах, аппаратах МРТ, двигателях, исполнительных механизмах и датчиках.

Сталь

Сталь также обладает ферромагнитными свойствами, поскольку она получена из железа. Большинство сталей будут притягиваться к магниту. При необходимости сталь также можно использовать для изготовления постоянных магнитов.

Возьмем в качестве примера сталь EN C15D. Эта марка стали содержит от 98,81 до 99,26% железа. Таким образом, очень высокий процент этой марки стали составляет железо. Следовательно, ферромагнитные свойства железа передаются стали.

Нержавеющая сталь

Некоторые нержавеющие стали являются магнитными, а некоторые нет. Легированная сталь становится нержавеющей сталью, если в ней содержится не менее 10,5% хрома. Из-за разного химического состава существуют разные типы нержавеющей стали.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритные и мартенситные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами благодаря своему составу железа и молекулярной структуре.

Аустенитные стали , с другой стороны, не проявляют ферромагнитных свойств из-за другой молекулярной структуры. Это делает его пригодным для использования в аппаратах МРТ.

Структурное отличие связано с количеством никеля. Он укрепляет оксидный слой для лучшей защиты от коррозии, а также изменяет структуру нержавеющей стали.

Редкоземельные металлы

Наряду с вышеупомянутыми металлами соединения некоторых редкоземельных элементов также обладают превосходными ферромагнитными свойствами. Гадолиний, самарий, неодим — все это примеры магнитных редкоземельных металлов.

Различные магниты с различными свойствами могут быть изготовлены с использованием вышеуказанных металлов в сочетании с железом, никелем и кобальтом. Эти магниты обладают особыми свойствами, необходимыми для определенных применений.

Например, самариево-кобальтовые магниты используются в турбомашинах, высокотехнологичных электродвигателях и т. д.

Какие металлы не магнитятся?

Лишь несколько металлов в периодической таблице обладают магнитными свойствами. Большинство других распространенных металлов являются немагнитными металлами. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Список немагнитных металлов

Алюминий

Кристаллическая структура алюминия, подобно литию и магнию, делает его немагнитным. Все три материала являются популярными примерами парамагнитных металлов.

Хотя возможны несколько типов коррозии алюминия, он известен своей устойчивостью к агрессивным средам. Это, наряду с его легким весом, делает его полезным металлом во многих отраслях промышленности.

Золото

Золото — диамагнитный металл, как и большинство других металлов. В чистом виде золото немагнитно и проявляет лишь слабое отталкивание к магнитам, как и все диамагнитные металлы.

Серебро

Серебро — еще один немагнитный металл. Это свойство делает возможной идентификацию поддельного серебра. Если «серебряные» монеты или украшения притягиваются к магнитам, то это что-то другое.

Медь

Является ли медь магнитной?

Медь сама по себе не является магнитной, но в некоторой степени взаимодействует с магнитами. Это свойство помогает вырабатывать электроэнергию на электростанциях.

Заключение

При достаточно большом магнитном поле все типы металлов будут взаимодействовать с магнитом. Это связано с тем, что в металлах возникают вихревые токи, когда они подвергаются воздействию движущегося магнитного поля.

Используя этот принцип, металлоискатели способны обнаруживать немагнитные металлы, такие как золото, серебро. Но для большинства практических целей этого взаимодействия недостаточно, и оно ограничивает возможные варианты использования.

Какие металлы магнитятся?

Есть три элементарных металла, обладающих магнитными свойствами: 

  • Железо
  • Кобальт
  • Никель

Соединения и сплавы также могут быть магнитными, если они содержат железо, кобальт или никель. Общие магнитные сплавы включают:

  • Многие типы стали
  • Многие виды нержавеющей стали
  • Феррит
  • Алнико
  • Пермаллой

Магнитный металл при намагничивании создает магнитное поле. Металлы, которые могут намагничиваться, называются «ферромагнитными». В своем естественном состоянии эти металлы обычно не обладают магнитными свойствами, но будут притягиваться к объектам, создающим магнитные поля. Когда они намагничиваются, они сами становятся магнитами.

При работе с любым металлом важно знать, является ли он ферромагнитным. Иногда ферромагнитные свойства сплава, такого как сталь, невероятно полезны для притяжения или отталкивания других материалов. Но если вы хотите избежать воздействия ненужных магнитных сил на ваши материалы, вы можете отказаться от ферромагнитных металлов в своем проекте.

Что делает металл магнитным?

Если кристаллическая структура атомов внутри куска металла выровнена так, что все атомы обращены в одном направлении, этот металл будет магнитным. В большинстве материалов атомы не выровнены по какой-либо схеме.

Только ферромагнитные материалы способны намагничиваться. В своем естественном состоянии атомы ферромагнитных металлов обычно не выровнены, но их необходимо намагнитить. Когда вы намагничиваете металл, вы создаете один из трех типов магнитов:

  • Постоянные магниты
  • Временные магниты
  • Электромагниты

Постоянный магнит представляет собой металл, кристаллическая структура которого постоянно перестраивается. Временный магнит — это металл, который создает магнитное поле только при определенных условиях.

Электромагнит создается путем намотки провода вокруг ферромагнитного материала и пропускания через него электрического тока. Этот тип магнита создает магнитное поле только до тех пор, пока работает электричество. Эта связь также работает в обоих направлениях. Перемещая магнит через спиральный провод, вы можете создать электрический ток.

Многие распространенные металлы, такие как алюминий, медь, латунь, золото, серебро, титан, вольфрам и свинец, не являются ферромагнитными. Их нельзя превратить в магниты, и они не будут притягиваться к магнитным полям.

Магнитные металлы прочнее немагнитных?

Магнитные свойства металла не зависят от прочности или слабости этого металла. Некоторые ферромагнитные металлы, такие как сталь, являются одними из самых прочных. В качестве альтернативы другие прочные металлы, такие как титан, не являются ферромагнитными.

Существует также целая категория магнитов, называемых «мягкими» магнитами. Они часто изготавливаются из отожженного железа или стали, что просто означает, что они были физически или химически изменены, чтобы уменьшить их твердость. И многие из самых мягких металлов, известных нам, такие как свинец, золото и олово, не являются ферромагнитными.

Могут ли металлодетекторы обнаруживать немагнитные металлы?

Металлоискатели обнаруживают немагнитные металлы, такие как золото, серебро, медь и олово. Только ферромагнитные материалы, такие как железо, кобальт и никель, достаточно сильно притягиваются к магнитным полям, чтобы считаться действительно магнитными. Однако все металлы можно отнести к одной из трех категорий:

  • Ферромагнитные
  • Парамагнитный
  • Диамагнетик

Парамагнитные и диамагнитные металлы очень слабо взаимодействуют с магнитными полями, которые не могут быть обнаружены обычными человеческими органами чувств, но могут быть обнаружены с помощью металлодетекторов.

Примеры использования магнитных металлов

Потенциальные области применения магнитных металлов безграничны. Эти чрезвычайно универсальные материалы находят применение почти во всех аспектах нашей повседневной жизни.

Магниты можно использовать для:

  • Временного крепления объектов к другому ферромагнитному материалу
  • Создание компаса
  • Строительные динамики и микрофоны
  • Запись данных, видео или аудио на ленты или другие магнитные системы хранения данных, такие как жесткие диски
  • Игрушки
  • Звукосниматели для электрогитар
  • Магнитные полосы на кредитных, дебетовых и других банковских картах
  • Электродвигатели
  • Перемещение больших кусков металлолома, например автомобилей
  • Поезда Mag-lev (или «магнитная левитация»)
  • Производство электроэнергии
  • Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Если учесть, что магниты могут притягиваться или отталкиваться друг от друга в зависимости от их ориентации, а также то, что магнит может также использоваться для создания электричества при использовании в сочетании с токопроводящим проводом, возможности поистине безграничны.

Как намагниченность влияет на цену?

Поскольку ферромагнитные металлы, обладающие магнитными свойствами, обладают такими свойствами благодаря своей атомной и химической структуре, их ценообразование не связано с дополнительными расходами. Лист ферромагнитной нержавеющей стали всегда будет ферромагнитным из-за самой своей природы.

Однако, если вы ищете постоянный магнит, это, вероятно, повлияет на цену. Поскольку постоянное намагничивание куска металла требует дополнительной обработки и труда, эти материалы часто будут стоить дороже, чем их ненамагниченные аналоги.

Mead Metals может помочь

Если вам нужен магнитный металл для любого типа проекта, Mead Metals здесь для вас. Наша ниша — высококачественные, небольшие объемы, специальные металлы, и мы хотим работать с вами! Начните работу над своим проектом, запросив быстрое предложение сегодня.

Магнитные, электрические и структурные свойства медно-пермаллоевых сплавов.0003

Том 442, 15 ноября 2017 г. , страницы 45-52

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.06.081Получить права и содержание Пленки сплава 80 Fe 20 ) x ] были нанесены методом совместного распыления и охарактеризованы их химические, структурные, магнитные и электрические свойства. Было обнаружено, что эти пленки обладают благоприятными слабыми ферромагнитными свойствами для низкотемпературных магнитоэлектронных приложений. Наши результаты показывают, что при изменении состава намагниченность насыщения (M s ) можно настроить от 700 эме/см 3 до 0, а температуру Кюри (T c ) , можно настроить от 900 K до 0 K. масштабируются линейно между x  = 25% и 100%. Расчеты электронной структуры используются для обеспечения четкого фундаментального понимания механизмов, ответственных за установление наблюдаемых электрических и магнитных свойств. Теоретические результаты также показывают, что введение Cu в решетку пермаллоя приводит к очень сильному спиновому рассеянию в неосновном спиновом канале с умеренными взаимодействиями в основном канале.

Использование легирования и легирования магнитных материалов может быть использовано для разработки свойств магнитов для практических применений. Начиная с 1930-х годов, были достигнуты большие успехи в систематических исследованиях широкого спектра присадок и легирующих добавок под руководством Элмена, Бозарта и других в группе Bell Labs [1], [2]. Их поиски привели к металлическим магнитам с высокой магнитной проницаемостью и низким переменным током. потери для трансформаторов и нагрузочных катушек, большие остаточные намагниченности для постоянных магнитов и оксидные ферриты и гранаты для высокочастотных применений. Во всех этих случаях материалы состоят в основном из «магнитных» элементов, т.е. Co, Ni, Fe, Cr и Mn классифицируются как «сильные», поскольку они демонстрируют характерно высокие значения намагниченности насыщения (или эквивалентно высокие проницаемости) при комнатной температуре. Использование магнитов при низких температурах для практических приложений пока ограничено, и при их использовании почти всегда выбирают сильные магниты из-за их высокой намагниченности насыщения (М с ).

Исследование разбавленных уровней магнитных элементов в немагнитных носителях не проводилось широко для практического применения, потому что магнитное упорядочение наблюдается только при низких температурах и слабом магнетизме. Большая часть предыдущих работ по разбавленным магнитным системам была выполнена преимущественно академическим сообществом в таких областях, как спиновые стекла [3]. Магнитное поведение разбавленных магнитов можно понять, используя комбинацию теории РККИ и моделей перколяции. [4], [5], [6]

Помимо вопросов, связанных с фундаментальными проблемами и свойствами разбавленных магнитов, существует растущая потребность в слабых магнитах с низкой намагниченностью насыщения и, возможно, пониженной температурой Кюри для некоторых применений в микроэлектронике. Чтобы уменьшить поля переключения MRAM с переключением спинов, жизнеспособной альтернативой является использование более слабых магнитов, работающих при более низких температурах. Поскольку барьер термостойкости однодоменного долота в модели Стонера-Вольфарта масштабируется как Ms2∆t2∝kBT [7], [8] (∆t — толщина слоя, а T — температура, связанная с критерием термостойкости, используемым для оценки сохранение битов), а минимальный ток записи, который создает поле переключения, масштабируется как MsΔt, уменьшение с 300 до 4 К позволит получить коэффициент 300/4≈8,6 для поля записи и тока.

Чтобы увеличить плотность устройств MRAM, существует большой интерес к разработке практической технологии устройств MRAM с вращающим моментом. Для этих устройств MRAM со спиновым моментом ток записи (I c ) масштабируется примерно пропорционально M s 2 [7]. Такое снижение важно для снижения энергопотребления при работе при низких температурах. Это также может помочь свести к минимуму вызванное током повреждение туннельных барьеров, которое может ограничить срок службы современных устройств MRAM с вращательным моментом при комнатной температуре.

Другим интересным приложением для микроэлектроники является разработка быстрой, плотной и маломощной криогенной памяти, в которой используется перенос куперовских пар через ферромагнитные свободные и фиксированные слои, покрытые сверхпроводящими электродами [9], [10], [11]. Поскольку процесс чтения определяет величину сверхпроводящего тока при нулевом напряжении, процесс считывания бита потребляет незначительное количество энергии. Таким образом, энергия переключения свободного слоя определяет энергопотребление памяти и идентична циклу записи MRAM. Его можно уменьшить, используя низкий M с свободный слой [9], [10], [11].

В работе, описанной здесь, мы показываем, что, разбавляя магнитные элементы немагнитными носителями, свойства, включая намагниченность насыщения и температуру Кюри, можно отрегулировать до желаемых малых значений. Мы специально изучаем медно-пермаллоевые (Cu 1-x (Ni 80 Fe 20 ) x ) сплавы в магнитно-разбавленном пределе, где M s можно настроить от 700 emu/cm 3

2 3 до 0 и Т c можно регулировать от 900 К до 0 К, изменяя состав сплава. Исследования структурных и химических свойств этой системы сплавов определили, что система Cu-пермаллой смешивается в широком диапазоне составов [12]. Насколько нам известно, магнитные и электронные свойства не были широко исследованы, особенно в разбавленном пределе содержания пермаллоя.

Фрагменты сечений

Пленки Cu-пермаллоя, использованные в этом исследовании, были нанесены при комнатной температуре на пластины окисленного Si (100) с использованием совместного напыления в необожженной камере сверхвысокого вакуума при базовом давлении ∼2 × 10 −8 Торр. 5 см источники магнетронного распыления US Inc. и 2,5 см Kurt Lesker Torus™ использовались с мишенями Ni 81 Fe 19 чистотой 99,95 % (81 % Ni и 19 % Fe) и 99,99 % Cu соответственно. Источник Ni 81 Fe 19 распыляется на подложку, а источник Cu устанавливался под углом 45°. Пленки напылялись под давлением Ar 3

RMS шероховатость и толщина несколько единиц Cu 1−x (Ni 80 Fe 20 ) 9Составы размером 0972 x приведены в Таблице 1. Среднеквадратичные значения шероховатости поверхности 1–2 нм указывают на то, что топография пленки является относительно гладкой для всех перечисленных пленок и должна подходить для тонкопленочных магнитоэлектронных приложений.

На рис. 1 показано типичное поведение M-H совместно напыленных пленок сплава Cu 1−x (Ni 80 Fe 20 ) x при комнатной температуре (КТ) и 4,2 К. Этот конкретный образец имеет 50 % содержания пермаллоя и измеренная температура Кюри 380 К.

Расчеты электронной зонной структуры с использованием приближения когерентного потенциала обеспечивают фундаментальную основу для понимания электрических и магнитных свойств сплавов Cu 1−x (Ni 80 Fe 20 ) x . Рассеяние сплава расширяет острые уровни квазичастиц и придает им ширину. Таким образом, ширина квазичастичных уровней на уровне Ферми является прямой мерой вклада сплава в рассеяние там состояний. В CPA уширение полосы сплавным рассеянием дается мнимой частью

Таким образом, были измерены магнитные, химические и электрические свойства тонких пленок Cu 1-x (Ni 80 Fe 20 ) x . Сплавы Cu 1−x (Ni 80 Fe 20 ) x с x более 25% оказались ферромагнитными. Было обнаружено, что M s и T c этих материалов линейно масштабируются с содержанием пермаллоя. Обнаружено, что сплавы с х от 12% до 25% обладают свойствами, характерными для суперпарамагнитного поведения: S-образные характеристические кривые с отсутствием или малым H c , маленький M r , малая прямоугольность (M s /M r ) и отсутствие магнита

Эта работа была поддержана IARPA по контракту N66001-12-C-2020. MvS был поддержан Флагманским проектом EPSRC CCP9 № EP/M011631/1. РВК была поддержана ARO через грант № W911NF-11-1-0419. Использование объектов в Центре исследований твердого тела Лероя Айринга в Университете штата Аризона признано.

Каталожные номера (30)

  • Дж. Крэнгл и др.

    Наблюдение минимумов сопротивления в сплавах CuNi вблизи критической концентрации ферромагнетизма

    Физ. лат. A

    (июнь 1970 г.)

  • Х. Кронмюллер

    Теория коэрцитивного поля в аморфных ферромагнитных сплавах

    J.

    Magn. Магн. Матер.

    (1981)

  • Е.Е.Х. Стремме

    Физ. лат. A

    (1973)

  • DC Ralph и др.

    Момент передачи вращения

    Дж. Магн. Магн. Матер.

    (2008)

  • К. Шаловски и др.

    Термодинамические свойства разбавленного ферромагнетика Гейзенберга с анизотропией взаимодействия – магнитокалорическая точка зрения

    J. Mag. Магн. Матер.

    (2011)

  • Г.В. Elmen

    Магнитные сплавы железа, никеля и кобальта

    J. The Franklin Inst.

    (1923)

  • Р.М. Bozorth

    Проблема пермаллоя

    Rev. Mod. физ.

    (1953)

  • К. Биндер и др.

    Спиновые очки: экспериментальные факты, теоретические концепции и открытые вопросы

    Rev. Mod. физ.

    (1986)

  • Р.В. Чемберлин и др.

    Перколяционная модель релаксации в случайных системах

    Физ.

    Преподобный Летт.

    (1990)

  • Б.Р. Коулз и др.

    Роль конечных магнитных кластеров в сплавах Au-Fe вблизи концентрации перколяции

    Philos. Маг. Часть B

    (1978)

  • N.D. Rizzo et al.

    Термоактивируемое перемагничивание в субмикронных магнитных туннельных переходах для магниторезистивной оперативной памяти

    Заявл. физ. лат.

    (2002)

  • М.А. Эль-Кадер и др.

    Переключение при малых магнитных полях в джозефсоновских контактах, изготовленных с ферромагнитными барьерными слоями

    Заявл. физ. лат.

    (2014)

  • Б. Бэк и др.

    Гибридное сверхпроводяще-магнитное запоминающее устройство, использующее конкурирующие параметры порядка

    Нац. коммун.

    (2014)

  • Ларькин Тимофей Иванович и др.

    Ферромагнитное переключающее устройство Джозефсона с высоким характеристическим напряжением

    Заявл.

    физ. лат.

    (2012)

  • R. Bozorth

    Ferromagnetism

    (1951)

    • Magnetic properties and Curie temperature tuning in copper-Permalloy alloys obtained by electrodeposition

      2022, Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      Структуры из пермаллой-меди (CuPy), изготовленные с помощью недорогостоящего метода безвакуумного импульсного электроосаждения, демонстрируют соответствующие результаты в виде упрочнения магнитных свойств материала и снижения температуры Кюри в зависимости от концентрации меди. Такая модификация свойств здесь связана с небольшим кристаллическим фазовым сдвигом грани кубоцентрированной (ГЦК) структуры в сторону меньших углов, о чем свидетельствуют рентгеновские измерения, с увеличением параметра решетки и последовательным ослаблением намагниченности за счет замещения атомов Ni атомами Cu. Точная настройка снижения температуры Кюри, описанная здесь, Tc≈800K от чистого пермаллоя до Tc≈380K для сплава с 67% Cu, может позволить использовать этот метод для разработки магнитных датчиков и запоминающих устройств с термической активацией, достигаемой при температуре, близкой к комнатной.

    • Структура и магнитные свойства лент спинодального распада Cu

      60Ni20Fe10Co10 с твердыми магнетизм

      2021, Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      Сплав Cu-Ni-Fe со спинодальным разложением может обладать как магнитотвердыми свойствами, так и превосходной пластической ударной вязкостью, коррозионной стойкостью и способностью к холодной обработке. Cu 60 Ni 20 Fe 10 9Ленты 0973 Co 10 получены методами формования расплава и отжига, исследованы их фазовый состав, микроструктура и магнитные свойства. Результаты показывают, что ленты после формования состоят из равноосных зерен. В результате распада γ γ 1 + γ 2 внутри зерен формируется спинодальная структура, придающая лентам магнитотвердые свойства. Кроме того, максимальная коэрцитивность 679.3 ± 149,1 Э и намагниченность насыщения 72,0 ± 2,7 эме/г получены в лентах, отожженных при 435 °C в течение 30 мин и 835 °C в течение 30 мин соответственно. Основными факторами, определяющими магнитные свойства. При этом предлагаются соответствующие модели эволюции микроструктуры.

    • Коррозионное поведение и магнитокалорический эффект композитов LaFe

      11,6Si1,4/Sn с покрытием FeNi (1J85)

      2019, Journal of Rare Earths

      Eq. (7) показывает, что M пропорционально χ или μ, когда напряженность магнитного поля (H) определена. Из-за высокой проницаемости пермаллоя37 М увеличивается с увеличением χ. Переход IEM характеризуется двумя квазивырожденными состояниями коллективизированных электронов, особенно большими магнитообъемными эффектами в сплавах на основе Fe, таких как сплав FeNi.

      Композиты LaFe 11,6 Si 1,4 /Sn с покрытием FeNi были приготовлены методом горячего прессования (ГП). Микроструктура, коррозионное поведение и магнитокалорический эффект (МКЭ) композитов LaFe 11,6 Si 1,4 /Sn с покрытием FeNi были систематически исследованы. Результаты показывают, что коррозионная стойкость композитов LaFe 11,6 Si 1,4 /Sn с покрытием FeNi лучше, чем у композитов LaFe 11,6 Si 1,4 /Sn в ​​деионизированной воде. Максимальное изменение магнитной энтропии ((–Δ S M ) max ) и относительная охлаждающая способность (RCP) композитов LaFe с покрытием FeNi 11,6 Si 1,4 /Sn составляют 13,30 Дж/(кг·K) и 146,25 Дж/кг соответственно, что больше, чем ((–Δ S M ) max , 10,65 Дж/(кг·K) и RCP, 106,53 Дж/кг) композитов LaFe 11,6 Si 1,4 /Sn в ​​низком изменение магнитного поля 2 Тл. Композиты LaFe 11,6 Si 1,4 /Sn с покрытием FeNi имеют более отрицательный наклон. Улучшение магнитных свойств связано с высокой проницаемостью пермаллоя FeNi (1J85), который улучшает метамагнитный переход блуждающих электронов (IEM). Таким образом, способ покрытия FeNi может дать новую идею для повышения коррозионной стойкости и магнитокалорического эффекта La(Fe x Si 1– x ) 13 материалы на основе.

    • Магнитные свойства тонких пленок Ni

      80Fe20, легированных хромом

      2018, Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      Это объясняет, почему сопротивление заметно увеличивается при легирование Cr. Интересно, что в отличие от этого, как мы сообщали ранее [19], легирование Ni80Fe20 Cu лишь умеренно увеличивает рассеяние основной полосы в сплавах, в то время как неосновная полоса рассеивается сильно. Поскольку основная полоса пропускает большую часть тока, материалы сплава (Ni80Fe 20)100-xCrx с той же долей легирующего агента имеют гораздо более низкое сопротивление, чем другие сплавы Ni-Fe [33].

      В этой статье исследуются свойства тонких пленок легированного хромом Ni 80 Fe 20 (пермаллоя), которые потенциально могут быть полезны в будущих технологиях магнитной памяти с низким энергопотреблением. Добавление хрома снижает намагниченность насыщения M s , что полезно для низкоэнергетического переключения, но существенно не ухудшает отличные переключающие свойства основного материала даже до 10 К, самой низкой измеренной температуры, в пленках, как тонкий как 2,5нм. Например, пленка из сплава, состоящего из 15 % хрома и 85 % никеля 9.0972 80 Fe 20 имеет M s немногим больше половины чистого Ni 80 Fe 20 , с коэрцитивной силой H c менее 4Э, полем анизотропии H k менее э, а остаточная прямоугольность по оси легкой оси M r /M s равна 0,9 (где M r — остаточная намагниченность). Магнитодинамические измерения с использованием импульсного индукционного микроволнового магнитометра показали, что среднее затухание Ландау-Лифшица λ было относительно постоянным при изменении содержания Cr, но значительно увеличивалось для более тонких пленок (λ ≈ 150 МГц для 11 нм, λ ≈ 250 МГц для 2,5 нм), а при низкие поля смещения, вероятно, из-за увеличения магнитной дисперсии. Расчеты теории функционала плотности показывают, что хром восстанавливает M s за счет антиферромагнитного входа в решетку; это также увеличивает рассеяние в основном спиновом канале, добавляя почти незначительное рассеяние в неосновной канал.

    • Влияние концентрации Au на электрофизические свойства наноструктурированных (Ni

      80Fe20) xAu1-x тонкие пленки

      2022, Прикладная физика A: Материаловедение и обработка

    • Перемагничивание и прозрачность критического тока гетероструктур сверхпроводник-ферромагнетик-сверхпроводник CoFeB

      2021, arXiv

    Просмотреть все цитирующие статьи в Scopus in SmB 6

    Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 400, 2016, pp. 62-65

    SmB 6 представляет собой изолятор Кондо с зонной структурой, топологически отличной от вакуума. Теоретически предсказывается, что это приведет к возникновению металлических топологических поверхностных состояний, устойчивых к возмущениям, которые не нарушают симметрию обращения времени, например немагнитные дефекты. Однако поверхностное состояние может быть разрушено примесью с достаточно большим магнитным моментом. Чтобы проверить это предсказание, мы показываем измерения сопротивления поверхностного состояния монокристаллов SmB 6 с различной степенью повреждения, вызванного облучением магнитными и немагнитными ионами. Мы обнаружили, что при достаточно высокой концентрации повреждения состояние поверхности перестраивается под аморфным поврежденным слоем, независимо от того, было ли повреждение вызвано магнитным или немагнитным ионом.

  • Научная статья

    Закрепление тепловых возбуждений на дефектах в искусственных дипольных решетках: теоретическое исследование

    Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 386, 2015, pp. 117-124

    В этом теоретическом исследовании мы рассматриваем влияние дефектов на тепловые возбуждения в дипольных массивах с квадратной решеткой. Образцы состоят из наномагнитов, геометрия которых взята из недавних экспериментов [А. Фархан и др., Nat. физ. 9 (2013) 375] [13] и допускает термическую активацию при комнатной температуре. В системы вводятся различные типы дефектов, все из которых могут быть созданы методами микроструктурирования. Оказывается, возбуждения можно эффективно закрепить на дефектах. Кроме того, можно изготовить ферромагнитные струны наномагнитов, соединяющие пару дефектов; их длины тесно связаны с расстоянием до дефектов и топологией магнитной конфигурации основного состояния.

  • Научная статья

    Структурно-механические свойства азотодефицитных кубических систем Cr–Mo–N и Cr–W–N

    Scripta Materialia, Volume 123, 2016, pp. 34-37

    Наши расчетно-экспериментальные результаты показывают присущую кубическим твердым растворам Cr–TM–N (TM = Mo, W) движущую силу дефицита азота, выраженную химически как Cr 1- x TM x N 1–0,5 x . Предсказываемые расчетами большие положительные энтальпии смешения указывают на высокую движущую силу изоструктурного разложения на CrN со структурой B1 и γ-TM 9.0972 2 N. Расчеты дополнительно предсказывают улучшенную пластичность с увеличением содержания ТМ и значительную анизотропию упругих констант и модуля Юнга во всем диапазоне составов. Экспериментально измеренные параметры решетки, содержание азота в Cr-Mo-N и упругие свойства Cr 1- x TM x N 1–0,5 x подтвердили наши теоретические предсказания. Наше комбинированное теоретическое и экспериментальное исследование дает новое понимание и понимание этих сложных материальных систем.

  • Исследовательская статья

    Статические и динамические характеристики магнетизма в овальном нанокольце из пермаллоя с помощью микромагнитного моделирования

    Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 474, 2019, pp. 301-304

    Благодаря потенциальному применению в магнитной памяти Большое внимание привлекла вихревая конфигурация намагниченности, обнаруженная во многих магнитных наноструктурах. В этой статье с помощью микромагнитного моделирования исследуются статические и динамические характеристики магнетизма в овальном нанокольце из пермаллоя с различной толщиной и шириной плеча. В овальном нанокольце обнаружены две конфигурации намагниченности (вихревое и луковичное состояния), причем вихревое состояние является устойчивым состоянием. Хотя лук находится в метастабильном состоянии, он становится более стабильным с уменьшением толщины. Моделируется петля магнитного гистерезиса вдоль длинной оси овального нанокольца и исследуются коэрцитивные силы в зависимости от ширины и толщины плеча. Коэрцитивная сила сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением толщины. Между тем, динамическая магнитная восприимчивость вихревого состояния в овальном нанокольце моделируется для различной ширины и толщины плеча. Равномерный режим резонанса и режим краевого резонанса можно найти, когда толщина превышает 25 нм. Однако в овальном нанокольце толщиной менее 20 нм существует единственная однородная резонансная мода. Резонансная частота может быть значительно модулирована в диапазоне 8,2–13,7 ГГц при изменении толщины от 4 до 100 нм.

  • Исследовательская статья

    Липидный профиль и его связь с эндотелиальной дисфункцией и активностью заболевания у пациентов с ранним ревматоидным артритом

    Индийский журнал ревматологии, том 9, выпуск 1, 2014 г. , стр. 9-13 у больных ранним ревматоидным артритом (РА). Они могут предрасполагать к преждевременному атеросклерозу и ранним сердечно-сосудистым событиям. Однако данные из Индии скудны.

    Для оценки профиля липидов сыворотки у пациентов с ранним РА и оценки взаимосвязи между профилем липидов сыворотки, эндотелиальной дисфункцией, активностью заболевания и маркерами воспаления.

    В исследование были включены 50 пациентов с ранним РА и 50 здоровых лиц контрольной группы того же возраста и пола. Были оценены профили липидов натощак и вазодилатация, опосредованная потоком плечевой артерии (FMV%), наряду с другими параметрами активности заболевания в группе РА.

    Пациенты с ранним РА показали атерогенный липидный профиль, характеризующийся увеличением общего холестерина (ОХ) (180,12 ± 16,50 против 141,30 ± 9,57; p значение <0,0001) и липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) (126,82 ± 17,49против 79,36 ± 10,04; p значение <0,0001) и снижение уровня холестерина липопротеинов высокой плотности (HDL-C) (37,92 ± 3,85 по сравнению с 44,42 ± 4,38; p значение <0,0001) по сравнению с их возрастом и полом, соответствующими здоровому контролю. Средний FMV% у пациентов с ранним РА (3,87 ± 1,70) был меньше, чем в контроле (8,7 ± 1,58). Пациенты с ранним РА показали атерогенный липидный профиль с высокими атерогенными отношениями ОХ/ЛПВП и ЛПНП/ЛПВП, что свидетельствует о более высоком риске развития атеросклероза у этих пациентов. Выявлена ​​значительная корреляция между уровнями липопротеинов, активностью заболевания, эндотелиальной дисфункцией и воспалением.

    Пациенты с ранним ревматоидным артритом имеют атерогенный липидный профиль и сниженный FMV%, что коррелирует с активностью заболевания и воспалением.

  • Исследовательская статья

    Интеграция эпитаксиального пермаллоя на Si (1 0 0) с помощью парадигмы доменной эпитаксии

    Current Opinion in Solid State and Materials Science, Volume 18, Issue 1, 2014, pp. В этой статье рассматривается эпитаксиальная интеграция магнитных материалов с твердотельными устройствами на основе Si (1 0 0). Эпитаксиальный Ni 9Тонкие пленки 0972 82,5 Fe 17,5 (пермаллой, Py) были синтезированы методом импульсного лазерного осаждения (PLD) на Si (1 0 0) с использованием MgO/TiN в качестве темплатного буфера. Этот эпитаксиальный рост этих систем с большим несоответствием решетки был достигнут с помощью эпитаксии с согласованием доменов (DME). Рентгенограмма в плоскости и результаты электронной дифракции с селективной областью (SAED) ясно указывают на эпитаксиальное выравнивание куба на кубе. ПЭМ-изображение гетероструктуры Py/MgO/TiN/Si (1 0 0) в светлом поле указывает на толщину слоя Py, равную примерно 30 нм, с хорошо выровненной островковой (150–200 нм) структурой, которая соответствует росту по типу Фольмера – Вебера. . Данные о намагничивании, собранные при 4 К и 300 К, показывают, что легкая ось намагничивания лежит в плоскости Py. Кроме того, мы наблюдали внутреннее поле положительного обменного смещения (PEB) ~104 Oe, где петля магнитного гистерезиса смещена к оси положительного поля в условиях охлаждения при нулевом поле.

  • Просмотреть полный текст

    © 2017 Elsevier B.V. Все права защищены.

    Структурное разнообразие и магнитные свойства соединений хинальдината меди(ii) с аминоспиртами

    Структурное разнообразие и магнитные свойства соединений хинальдината меди(ii) с аминоспиртами†

    Нина
    Поджед, и

    Барбара
    Модек,
    * и

    Родольф
    Клерак, b

    Матье
    Рузьер, b

    Мария М.
    Алькаида c
    а также

    Хоакин
    Лопес-Серрано c

    Принадлежности автора

    *

    Соответствующие авторы

    и

    Факультет химии и химической технологии, Люблянский университет, Večna pot 113, 1000 Любляна, Словения

    Электронная почта:
    [email protected]

    б

    ун-т Бордо, CNRS, Центр исследований Поля Паскаля, UMR 5031, Пессак, Франция

    с

    Instituto de Investigaciones Quimicas (IIQ), Departamento de Química Inorganica и Centro de Innovación en Quimica Avanzada (ORFEO-CINQA), Высший совет научных исследований (CSIC) и Universidad de Sevilla, Avenida Américo Vespucio 49, 41092 Севилья, Испания

    Аннотация

    rsc.org/schema/rscart38″> Реакции между [Cu(quin) 2 (H 2 O)] (quin = анионная форма хинолин-2-карбоновой кислоты) и рядом алифатических аминоспиртов дали структурно очень разнообразные комплексы меди ( II ), обозначенные a-g . Рентгеноструктурный анализ монокристаллов выявил либо интактные молекулы аминоспиртов, либо аминоалкоголят-ионы, выполняющие роль лигандов. В типе a комплексы, аминоспирты связаны монодентатно через NH 2 . Координационное вовлечение обеих функциональных групп наблюдалось для комплексов типов b и e (бидентатно-хелатный тип) и типа c (бидентатно-мостиковый). Ввиду сильной бидентатно-хелатной координации хинальдината в [Cu(quin) 2 (H 2 O)] образование гомолептических аминоспиртовых комплексов e не ожидалось. Столь же неожиданным было превращение одноядерного исходного материала в одномерный (1D) координационный полимер [Cu(quin) 2 ] n ( г ). Происходит также спонтанное депротонирование некоторых аминоспиртов и координация образующихся при этом аминоалкоголятов через обоих доноров. Двуядерные комплексы ( d ) содержали два мостиковых аминоалкоголата, в то время как для типа 9 наблюдался бидентатный хелатирующий режим.0005 ф . Интересно, что биядерный комплекс существует в виде двух изомеров, различающихся положением хинальдинатов относительно ядра Cu(μ-OR) 2 Cu. DFT calculations on isolated syn — and anti -[Cu 2 (quin) 2 (3a1pO) 2 ] (3a1pO = anion of 3-amino -1-пропанол) показали, что изомер syn более стабилен.