磁性金属と非磁性金属-: 主な違い

なぜ磁石は鉄骨にはくっつくのにソーダ缶にはくっつかないのか疑問に思ったことがあるなら、それは金属自体に原因があるのです。鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性金属は電子が並んでいて磁力を保持しているため、磁石は金属をしっかりと掴みます。アルミニウム、銅、金などの非磁性​​金属はそのような配列を持たないため、磁石はほとんど反応しません。ステンレス鋼であっても、単純な答えは 1 つではありません。一部のグレードは磁気を帯びますが、他のグレードは磁気を帯びません。どれがどれであるかを知ることは、次のプロジェクトに適切な素材を選択するのに役立ちます。

金属が磁性を帯びるか否かは何ですか?

それは原子レベルで何が起こっているかということになります。すべての金属には、小型の磁石のように機能する小さな電子「スピン」があります。

鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性金属では、これらのスピンは自然に同じ方向に揃い、強力な結合引力が生じます。アルミニウムや銅などの非磁性​​金属では、これらのスピンはあらゆる方向を向いており、互いに打ち消し合います。

そのため、磁石を鉄の近くにかざすと、すぐに吸着して、何百万もの整列した回転が一緒に働いているのがわかります。ソーダ缶の近くでは、金属の構造がそのように配線されていないため、何も起こりません。

磁性金属と非磁性金属-: 比較表

磁気応答、一般的な材料、一般的な用途を調べることで、磁性金属と非磁性金属の主な違いを簡単に比較できます。{0}

一般的な磁性金属

いくつかの金属や合金は顕著な磁気的挙動を示しますが、その強度や実際の用途は組成や構造によって異なります。

鉄

鉄は本来磁性があり、地球の核には鉄が豊富に含まれているため、実際に地球自体が巨大な磁石のように振る舞うのはこのためです。釘、工具、機械などにそれが見られ、これらはすべて力を入れずに磁石に引き寄せられます。

コバルt

コバルトは物体が加熱されても磁性を維持するため、ジェット エンジンや産業用モーターにコバルトが使用されています。また、今日の最も強力な永久磁石の一部の重要な成分でもあります。

ニッケル

ニッケルは鉄やコバルトよりも穏やかな引力を持っているため、通常は単独で使用されるよりも鉄やコバルトと組み合わせて使用​​されます。硬貨、電池、工具や付属品の光沢のあるメッキでそれがわかります。

炭素鋼および合金鋼

鉄は鉄を混ぜることで磁性を発するため、ほとんどの自動車のボディ、梁、電化製品は特別な処理をしなくても磁石にくっつきます。ただし、他の金属を十分に加えれば、その引力は消える可能性があります。

レアアース合金-

合金のようなネオジム磁石そしてサマリウムコバルト磁石は現在購入できる磁石の中で最も強力で、これまで鉄よりもはるかに多くの吸引力を小さな片に詰め込みます。そのため、それらはヘッドフォン、携帯電話、ハードドライブの中にあります。

一般的な非磁性金属-

多くの一般的な金属は、通常の永久磁石に対して目立った吸引力をほとんどまたはまったく示さないため、低磁気干渉、導電性、耐食性、または軽量設計が重要な場合に役立ちます。

アルミニウム

アルミニウムは磁石にほとんど反応しないため、磁性よりも重量が重要となる缶、ホイル、航空機にアルミニウムが選ばれる金属です。

銅

銅は磁石にはくっつきませんが、銅パイプの上で十分な速さで振ると、金属内に電流が流れるため、実際には速度が低下します。

金

金は純粋な形では非磁性です。これが、磁石に近づける必要がある宝飾品や電子機器に金が信頼される理由の 1 つです。-

銀

銀は磁石の周囲では金とよく似た性質を持ち、まったく影響を受けません。そのため、高級宝飾品や高級電気接点に銀が使用されています。{0}

チタン

チタンは医療用インプラントやジェットエンジンに十分な強度を持っていますが、磁石に対してほとんど反応しないため、MRI 装置の近くでも安全に保たれます。

真鍮

銅と亜鉛の混合物である真鍮は、銅の非磁性の性質を受け継いでおり、ドアノブ、建具、楽器などに最適です。{0}{1}{1}

鉛

鉛は磁石の近くでもびくともしませんが、その密度により、放射線の遮蔽や遮音に使用される材料となります。

ステンレス鋼は磁性を持ちますか?

ステンレス鋼は、主に結晶構造、合金組成、加工方法に応じて、磁性または非磁性になります。-

フェライト系＆マルテンサイト系ステンレス鋼

これらのグレードは、ファスナー、機械加工部品、構造部品に一般的であり、ニッケルをほとんどまたはまったく含まないため、その構造により鉄の自然な磁性が通過し、わずかに弱い引っ張りで通常の鋼と同様に機器がそれらを拾うことを意味します。

オーステナイト系ステンレス鋼l

これは、ほとんどの食品グレードのタンク、配管、化学処理装置に劣るグレードであり、ニッケル含有量が高いため磁力が打ち消され、検出されずに磁選機や検査システムを通過できます。{0}
 

金属が磁性かどうかをテストする方法

簡単な磁気チェックから始めて、材料が特定の要件を満たす必要がある場合は、より正確なテストを使用できます。

ハンドヘルド磁石テスト

小さな清潔な磁石を金属の平らな部分に置きます。引っ張り力が強いということは、通常、材料に磁性鋼または鉄ベースの合金が含まれていることを意味します。-

明らかな引っ張りがない場合、多くの場合、アルミニウム、銅、真鍮、または一部のステンレス鋼が示唆されます。特に表面がコーティングされている、塗装されている、または薄い場合は、いくつかの箇所をテストします。

透過性試験

より明確な結果が必要な場合は、透過性テストを依頼できます。ステンレスの検査や磁気の影響を受ける機器の部品選定に役立ちます。単純な磁気チェックとは異なり、磁場に対する金属の反応を測定し、より信頼性の高い結果が得られます。

磁性金属と非磁性金属が産業でどのように使用されているか{0}

金属が磁石に反応するかどうかがわかれば、異なる材料が異なる産業用途に適している理由がわかります。

モーター、センサー、産業用部品

動きの制御や保持力が重要となるモーター、センサー、吊り上げ工具、機械部品には磁性鋼や永久磁石が使用されています。

食品加工とリサイクル

食品ラインやリサイクル工場では、磁石は製品や混合廃棄物から鉄粒子を除去するのに役立ちますが、非磁性金属は通過します。{0}}

プレキャストコンクリートと建設

プレキャスト コンクリートや建設では、磁石を使用して型枠の位置決め、固定具の固定、鋼材の回収を行うことができます。一方、アルミニウムには軽量で非磁性のオプションがあります。-

鉱物加工と化学品の製造

鉱物および化学処理中に、以下を使用できます。磁気分離鉄汚染を除去し、機器を保護し、材料をより清潔に保ちます。

タービン

風力タービンでは、熱、重量、腐食に耐える非磁性合金と並んで、発電機内に強力な永久磁石が使用されていることがあります。{0}

エレクトロニクスおよび医療

電子機器や医療機器では、敏感なデバイスの近くに非磁性金属が必要ですが、磁性材料はスピーカー、画像システム、正確な制御をサポートします。{0}

アプリケーションに適した磁気ソリューションを選択する方法n

プロセス内で何を保持、除去、分離、または制御する必要があるかを考慮して、適切な磁気ソリューションを選択できます。

標準の永久磁石が適している場合

標準的な永久磁石は、単純な保持、位置決め、閉じる、持ち上げ、または感知が必要な場合に適しています。作業スペース、温度、表面状態に合わせて磁石の形状、強度、コーティングをお選びいただけます。

磁選機が必要な場合

粉末、顆粒、液体、またはリサイクル材料から鉄粒子または鉄の破片を除去する必要がある場合は、磁気分離器が必要です。下流の機器を保護し、製品の清浄度を向上させるのに役立ちます。

渦電流分離などの技術が必要な場合

アルミニウム、銅、真鍮などの非鉄金属の場合、標準の磁石では十分ではありません。-必要になるかもしれません渦電流分離または材料と分離の目的に一致する別の方法。

結論

磁性金属と非磁性金属は異なる特性を持っているため、適切な選択は材料の使用方法によって異なります。-基本的な磁気挙動を特定するために簡単な磁石テストから始めることができますが、一部の金属、特にステンレス鋼は、グレードや加工に応じて反応が異なる場合があることに注意してください。保持力、金属除去、または材料分離が必要な場合でも、この違いを理解することで、用途に合ったソリューションを選択できます。