Jakie istnieją materiały ferromagnetyczne?

Spis treści

Różnica między „ferromagnetyczny” a „magnetyczny”

Oba pojęcia „ferromagnetyczny” i „magnetyczny” są często używane zamiennie, co jednak nie jest poprawne. Przedmiot określamy jako ferromagnetyczny, jeśli magnes do niego przylega. Jeśli na przykład magnes trzyma się stalowego regału, to regał ten określa się jako ferromagnetyczny. Potocznie w takim przypadku błędnie mówi się o powierzchni magnetycznej.

Określenie przedmiotu jako magnetyczny jest właściwe tylko wtedy, gdy zachowuje się on jak magnes.

Jakie istnieją substancje ferromagnetyczne? Albo: Co przyciąga magnes?

Magnesy przyciągają tylko przedmioty wykonane z określonych materiałów. Trzy najbardziej znane substancje ferromagnetyczne to:

żelazo (Fe)
kobalt (Co)
oraz nikiel (Ni)

Niektóre metale ziem rzadkich są również ferromagnetyczne, jednak dopiero w znacznie niższych temperaturach. W temperaturze pokojowej są już tylko paramagnetyczne. Oznacza to, że są bardzo słabo przyciągane przez magnes. Chodzi o następujące metale:

dysproz (Dy)
erb (Er)
gadol (Gd)
holm (Ho)
terb (Tb)

Dygresja: substancje diamagnetyczne i paramagnetyczne

Oprócz materiałów ferromagnetycznych istnieją także takie, które mają właściwości diamagnetyczne lub paramagnetyczne. Zarówno substancje diamagnetyczne, jak i paramagnetyczne charakteryzują się na początku tym, że nie przyczepiają się do magnesów. Za diamagnetyczny uznaje się materiał wtedy, gdy jest bardzo słabo odpychany przez magnes. Z kolei substancje paramagnetyczne są słabo przyciągane przez magnesy.

Które materiały wykazują ferromagnetyzm, a które nie?

W tej części omawiamy, które materiały są ferromagnetyczne, i krótko przedstawiamy ich właściwości. Dodatkowo wymieniamy powierzchnie, do których magnesy się nie przyczepiają, oraz wyjaśniamy przyczyny. Znajdą tu Państwo także wskazówki dotyczące sprawdzania autentyczności oraz interesujące filmy wideo ilustrujące działanie tych materiałów.

Czy złoto lub srebro są ferromagnetyczne?

Nie, złoto i srebro nie są ferromagnetyczne – oznacza to, że magnesy nie przyciągają tych dwóch metali. Złoto i srebro należą do substancji diamagnetycznych. Oznacza to, że są słabo odpychane przez magnesy. Magnesy zatem na pewno nie trzymają się złota ani srebra. Jeżeli jednak magnes przylega do sztabki złota, można założyć, że sztabka jest zanieczyszczona metalami ferromagnetycznymi. Z tego powodu magnesy są praktycznymi narzędziami przy sprawdzaniu autentyczności złota i srebra.

W naszym projekcie klienta „Test sztabki złota” szczegółowo pokazujemy, jak sprawdzić autentyczność złota.

Czy aluminium jest ferromagnetyczne?

Aluminium zalicza się do metali paramagnetycznych. Oznacza to, że magnes przyciąga je jedynie słabo. I to tak słabo, że można by sądzić, iż magnesy nie mają wpływu na aluminium. Że jednak magnesy wywierają na aluminium jak najbardziej realny efekt, pokazuje zamieszczony tutaj film.

W naszych projektach klientów znajdą Państwo przy okazji trzy interesujące eksperymenty z aluminium i magnesami:

Czy miedź jest ferromagnetyczna?

Nie, magnesy nie przylegają do miedzi. Podobnie jak złoto i srebro, miedź należy do metali diamagnetycznych. Magnesy są więc przez miedź lekko odpychane.

W naszych projektach klientów znajdą Państwo kilka ciekawych eksperymentów z miedzią i magnesami:

Czy mosiądz jest ferromagnetyczny?

Mosiądz nie jest ferromagnetyczny – w związku z tym magnesy nie przyciągają mosiądzu. Mosiądz jest stopem miedzi i cynku, czyli metali o właściwościach diamagnetycznych. Jeśli magnes przyczepia się do przedmiotu rzekomo wykonanego z litego mosiądzu, można założyć, że jest on jedynie pokryty warstwą mosiądzu.

Czy stal szlachetna jest ferromagnetyczna?

Na to pytanie nie da się odpowiedzieć ogólnie, ponieważ należy wziąć pod uwagę skład stali szlachetnej. Stal szlachetna może być jak najbardziej ferromagnetyczna; wówczas mówimy o stali ferrytycznej. Natomiast tzw. stal austenityczna jest przeważnie nieferromagnetyczna. Ponieważ jednak nie posiadamy eksperckiej wiedzy na temat stali szlachetnej, nie możemy w tym miejscu udzielić dalszych informacji.

Czy tytan jest ferromagnetyczny?

Nie, tytan nie jest ferromagnetyczny. Oznacza to, że tytan nie reaguje na zewnętrzne pole magnetyczne i nie doświadcza ani przyciągania, ani odpychania magnetycznego. Ze względu na swoje niemagnetyczne właściwości tytan, w medycynie znany jako tytan medyczny, jest na przykład stosowany do stopów w implantach kostnych i stawowych.

Czy cynk jest ferromagnetyczny?

Magnesy nie trzymają się cynku. Cynk jest diamagnetyczny, co oznacza, że nie reaguje na zewnętrzne pola magnetyczne, a jedynie jest przez nie lekko odpychany. Wynika to z faktu, że zdolność pochłaniania i przewodzenia pól magnetycznych przez cynk jest szczególnie niewielka.

Czy brąz jest ferromagnetyczny?

Brąz to stop miedzi i cyny, a zatem nie jest ferromagnetyczny. Oznacza to, że nie wykazuje naturalnego przyciągania magnetycznego i nie można go namagnesować. Nawet przy silnym zewnętrznym działaniu pola magnetycznego na brąz pozostaje on z reguły nieniemagnetyczny. Żelazo i nikiel przeciwnie, są magnetyczne lub mogą zostać namagnesowane. Ciekawostką dotyczącą brązu jest to, że za pomocą magnesów można sprawdzić jego autentyczność. Fałszerze chętnie zastępują brąz żelazem, na przykład w rzeźbach artystycznych, ponieważ wytwarzanie z brązu jest bardzo kosztowne.

Czy nikiel jest ferromagnetyczny?

Tak, nikiel należy wraz z żelazem i kobaltem do trzech metali, które są ferromagnetyczne. Fakt, że nikiel, żelazo i kobalt są ferromagnetyczne, jest szczególnie istotny dla rozwoju materiałów magnetycznych stosowanych w różnych dziedzinach, na przykład w elektronice lub w urządzeniach medycznych.

Czy ołów jest ferromagnetyczny?

Nie, ołów w stanie naturalnym nie jest ferromagnetyczny. Podobnie jak na przykład srebro, ten metal nie przyciąga magnesów, ponieważ ołów zalicza się do „słabych metali”. Jednak ołów może wykazywać słabe właściwości diamagnetyczne.

Czy tekstylia są ferromagnetyczne? Czy tkaniny są ferromagnetyczne?

Nie, tkaniny nie są ferromagnetyczne. Tekstylia składają się ze związków organicznych lub chemicznych, które nie zawierają składników metalicznych. Nawet jeśli do tkaniny zostanie wpleciony metal, magnes nie będzie się do niej trzymał lub będzie przylegał tylko słabo, ponieważ stężenie jest zbyt niskie, a tekstylia są ponadto bardzo elastyczne.

Czy szkło jest ferromagnetyczne?

Nie, szkło nie jest ferromagnetyczne. Szkło składa się z różnych materiałów, takich jak piasek, wapń i inne niemetaliczne substancje, dlatego nie reaguje na magnesy. Tablice szklane magnetyczne mają wbudowaną cienką, ferromagnetyczną płytę metalową, do której magnesy się przyczepiają. Ponieważ ferromagnetyczne oddziaływanie musi przenikać przez szkło, tablice magnetyczne ze szkła są też zdecydowanie mniej ferromagnetyczne niż tablice magnetyczne z metalu.

Czy drewno jest ferromagnetyczne?

Nie, drewno nie jest ferromagnetyczne. Drewno jest materiałem organicznym, a zawarte w nim substancje nie mają metalowych składników i nie mogą zostać namagnesowane. Aby powierzchnie z drewna mogły służyć jako podłoże dla magnesów, pod warstwą drewna należy zamontować metalowe płyty lub wkręty.

Czy ceramika jest ferromagnetyczna?

Ceramika, taka jak porcelana, ceramika kamionkowa lub szkło ceramiczne, nie wykazuje właściwości ferromagnetycznych, a zatem nie jest ferromagnetyczna.