هل الألومنيوم مغناطيسي؟

الألومنيوم في صورة نقية من معدن غير مغناطيسي. عند وضعه بالقرب من تأثير خارجي، لا يحدث أي تفاعل ملحوظ لهذا المعدن.

الألومنيوم كمادة بارامغناطيسية

يتضمن التركيب البنيوي المعدني بنية بلورية ووجود عدد محدود من الإلكترونات غير المزدوجة. تسمح كلتا الخاصيتين بحساسية محدودة للغاية للتأثير المغناطيسي الخارجي مما يؤدي إلى جذب ضعيف.

تندرج هذه الخصائص ضمن فئة مختارة تعرف باسم المغناطيسية البارامغناطيسية الذي يسمح بردود الفعل المؤقتة التي يتم تجربتها في وجود تأثير خارجي.

لماذا يعتبر الألومنيوم غير مغناطيسي؟

يُطلق على هذا المعدن اسم غير مغناطيسي بسبب عدم وجود تفاعل فيزيائي والذي في هذه الحالة سيكون عبارة عن حركة نحو التأثير الخارجي.

تصنف المادة على أنها بارامغناطيسية لأنها تمتلك خصائص مثل الإلكترونات غير المقترنة وترتيب البلورات للذرات. الإلكترونات غير المرتبطة محدودة وتتحرك في اتجاهات متعاكسة مما يحد من التأثير الخارجي.

وبما أن المعدن مادة مغناطيسية، فإنه يتعرض لجذب مكتوم لا يحدث إلا على المستوى الذري. وهذه الحركة محدودة للغاية ولا تعبر عن نفسها ماديًا. وبالتالي، في وجود تأثير خارجي، لن يكون هناك تفاعل مرئي مع التأثير الخارجي.

العوامل المؤثرة على الخواص المغناطيسية للألومنيوم

• يؤثر الترتيب البلوري للذرات على دورانها مما يؤثر بدوره على عدد الإلكترونات دون أي اقتران.
• في حالته غير المغشوشة، لا يتفاعل هذا المعدن بشكل ملحوظ مع المجالات الخارجية. وعندما يتم إدخال عناصر أخرى، يتغير سلوك المعدن اعتمادًا على خصائص العنصر المُدخل.
• هناك عملية تتضمن تسخين المعدن مع تعريضه في نفس الوقت لحقل مغناطيسي خارجي قوي. تعمل هذه العملية التي يشار إليها باسم التلدين على تعزيز هذه الخصائص.

كيف تؤثر عناصر السبائك أو الشوائب على الخواص المغناطيسية للألومنيوم

إن دمج هذا المعدن مع عناصر تتمتع بحساسية قوية للمجالات المغناطيسية وتظهر تفاعلاً ملحوظًا مع المجال يعزز خصائصه المغناطيسية.

يؤدي هذا الاندماج إلى تغيير التركيب البنيوي للألومنيوم مما يؤدي بدوره إلى تعزيز خصائصه المغناطيسية.

يمكن أيضًا تحييد أي خصائص مغناطيسية موجودة عند دمج عناصر معينة في المعدن. في هذه الحالة، يمكن أن تتحول قوة الجذب الضعيفة للمعدن إلى قوة تنافر ضعيفة أو يمكن أن يظهر سلوكًا غير طبيعي.

نفاذية الألومنيوم المغناطيسية

يتمتع الألومنيوم بنفاذية نسبية تبلغ في المتوسط حوالي 1.000022، وهو ما يشير إلى تفاعله المحدود للغاية مع المجالات الخارجية. وهذا يتماشى أيضًا مع تصرفه البارامغناطيسي.

مقارنة الألومنيوم بالمعادن المغناطيسية الأخرى

تتضمن بعض المغناطيسية الشائعة الموجودة في المعادن ما يلي؛ المغناطيسية البارامغناطيسية التي تتميز بسحبها الضعيف تجاه التأثير الخارجي، والمغناطيسية المضادة التي تتميز بسحبها الطفيف بعيدًا عن التأثير الخارجي.

تشمل المواد الديامغناطيسية الرصاص والفضة والنحاس. تشمل المواد الحديدية المغناطيسية الكوبالت والحديد والنيكل. يختلف الألومنيوم عن بقية المواد في النواحي التالية؛

· الإلكترونات المؤثرة على المغناطيسية في الألومنيوم

يحتوي المعدن على كمية محدودة من الإلكترونات غير المقترنة، وهو ما يفسر تفاعلاته المحدودة مع التأثيرات الخارجية. من ناحية أخرى، تحتوي المواد المغناطيسية الحديدية على عدد أكبر بكثير من الإلكترونات الحرة دون اقتران، مما يعزز خصائصها المغناطيسية.

· التفاعل مع المغناطيس

يتعرض هذا المعدن لجذب ضعيف للغاية عند وضعه بالقرب من مجال مغناطيسي لا يعبر عن نفسه جسديًا.

· عزم ثنائي القطب للألومنيوم

تتأثر عزمات ثنائي القطب بشكل مباشر بعدد الإلكترونات الموجودة في ذرات المادة التي لا تحتوي على أزواج.

لذلك، إما أن يزداد أو ينقص مع عدد هذه الإلكترونات. تأتي المواد الفرومغنطيسية أولاً، تليها المواد البارامغناطيسية مثل الألومنيوم، وعلى الجانب المقابل من المقياس مع زخم صفري توجد المواد الديامغناطيسية.

· قابلية الألومنيوم المغناطيسية

على الجانب الأعلى من المقياس توجد مواد مغناطيسية حديدية تليها مواد بارامغناطيسية أقل بكثير والأخير على المقياس هو المواد الديامغناطيسية ذات القابلية المعدومة تقريبًا.

تطبيقات الألومنيوم بسبب خاصيته غير المغناطيسية

يتمتع الألومنيوم بالعديد من الخصائص المفيدة التي تجعله مفيدًا في مجموعة واسعة من التطبيقات. كما أن خصائصه غير المغناطيسية مفيدة أيضًا في العديد من الصناعات. تشمل تطبيقات الألومنيوم غير المغناطيسي ما يلي:

• المكونات الكهربائية والإلكترونية
• الحماية المغناطيسية
• الأدوات والمعدات
• الأجهزة الطبية
• التغليف
• بناء
• تصنيع الآلات والمعدات

خاتمة

الألومنيوم النقي مادة غير مغناطيسية ويمكن استخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات بفضل هذه الخاصية. في شكله غير المغشوش، يمكن لهذا المعدن أن يظهر خصائص مؤقتة عندما يكون على مقربة من مجال خارجي.

المزيد من الموارد:

مغناطيسية الألومنيوم – المصدر: KDMFAB

تصنيع صفائح الألمنيوم المعدنية – المصدر: KDMSTEEL