Alguns metais magnéticos são diferentes dos outros
Os ímãs são materiais que produzem campos magnéticos, que atraem metais específicos. Todo ímã tem um norte e um pólo sul. Pólos opostos se atraem, enquanto pólos semelhantes se repelem.
Enquanto a maioria dos ímãs são feitos de metais e ligas metálicas, os cientistas criaram maneiras de criar ímãs a partir de materiais compostos, como polímeros magnéticos.
O que cria magnetismo
O magnetismo em metais é criado pela distribuição desigual de elétrons em átomos de certos elementos metálicos.
A rotação e o movimento irregulares causados por essa distribuição desigual de elétrons deslocam a carga dentro e fora do átomo, criando dipolos magnéticos.
Quando os dipolos magnéticos se alinham, criam um domínio magnético, uma área magnética localizada que tem um pólo norte e um pólo sul.
Em materiais não magnetizados, os domínios magnéticos se deparam em direções diferentes, cancelando um ao outro. Enquanto que em materiais magnetizados, a maioria desses domínios está alinhada, apontando na mesma direção, o que cria um campo magnético. Quanto mais domínios se alinham, mais forte é a força magnética.
Tipos de ímãs
- Ímãs permanentes (também conhecidos como imãs duros) são aqueles que produzem constantemente um campo magnético. Este campo magnético é causado pelo ferromagnetismo e é a forma mais forte de magnetismo.
- Ímãs temporários (também conhecidos como ímãs macios) são magnéticos somente enquanto na presença de um campo magnético.
- Os eletroímãs requerem uma corrente elétrica para percorrer os fios da bobina para produzir um campo magnético.
O desenvolvimento de ímãs
Escritores gregos, indianos e chineses documentaram conhecimento básico sobre magnetismo há mais de 2000 anos. A maior parte desse entendimento foi baseada na observação do efeito da magnetita (um mineral de ferro magnético que ocorre naturalmente) no ferro.
A pesquisa inicial sobre o magnetismo foi realizada no início do século XVI, no entanto, o desenvolvimento de ímãs modernos de alta resistência não ocorreu até o século XX.
Antes de 1940, ímãs permanentes eram usados apenas em aplicações básicas, como bússolas e geradores elétricos chamados magnetos. O desenvolvimento de ímãs de alumínio-níquel-cobalto (Alnico) permitiu que ímãs permanentes substituíssem os eletroímãs em motores, geradores e alto-falantes.
A criação de ímãs de samário-cobalto (SmCo) na década de 1970 produziu ímãs com o dobro da densidade de energia magnética que qualquer outro magneto disponível anteriormente.
No início dos anos 80, pesquisas adicionais sobre as propriedades magnéticas de elementos de terras raras levaram à descoberta de ímãs de neodímio-ferro-boro (NdFeB), o que levou a uma duplicação da energia magnética sobre os ímãs SmCo.
Os ímãs de terras raras agora são usados em tudo, desde relógios de pulso e iPads até motores de veículos híbridos e geradores de turbinas eólicas.
Magnetismo e Temperatura
Metais e outros materiais têm diferentes fases magnéticas, dependendo da temperatura do ambiente em que estão localizados. Como resultado, um metal pode exibir mais de uma forma de magnetismo.
O ferro, por exemplo, perde seu magnetismo, tornando-se paramagnético quando aquecido acima de 718 ° C (1418 ° F). A temperatura na qual um metal perde força magnética é chamada de temperatura Curie.
Ferro, cobalto e níquel são os únicos elementos que - em forma de metal - têm temperaturas Curie acima da temperatura ambiente.
Como tal, todos os materiais magnéticos devem conter um desses elementos.
Metais Ferromagnéticos Comuns e Suas Temperaturas Curie
| Substância | Temperatura Curie |
| Ferro (Fe) | 1418 ° F (770 ° C) |
| Cobalto (Co) | 2066 ° F (1130 ° C) |
| Níquel (Ni) | 676,4 ° F (358 ° C) |
| Gadolínio | 66 ° F (19 ° C) |
| Disprósio | -301,27 ° F (-185,15 ° C) |