QUAIS METAIS SÃO MAGNÉTICOS?

QUAIS METAIS SÃO MAGNÉTICOS?

Os ímãs foram descobertos pela primeira vez por civilizações antigas que remontam a 2.500 anos e, nos séculos XII e XIII, as bússolas magnéticas eram comumente usadas para navegação na China e na Europa. Hoje, os ímãs são uma parte essencial da tecnologia moderna. Eles são encontrados em praticamente qualquer aparelho que você possa nomear, de alto-falantes de telefone celular a motores elétricos, máquinas de lavar roupa e condicionadores de ar.

A indústria de imãs continua a crescer devido ao aumento da demanda por componentes de circuitos magnéticos amplamente utilizados em equipamentos industriais, enquanto os avanços tecnológicos permitem que os imãs sejam 60 vezes mais fortes do que há 90 anos.

Quais metais são magnéticos?

Metais magnéticos incluem:

  • ferro
  • níquel
  • cobalto
  • algumas ligas de metais terras raras

Esses metais se enquadram nas categorias:

  • Imãs permanentes
  • Eletroímãs
  • Ímãs de neodímio

Imãs permanentes

Quando as pessoas pensam em ímãs, geralmente pensam em ímãs permanentes. Estes são objetos que podem ser magnetizados para criar um campo magnético. O exemplo mais comum é o imã de geladeira, usado para guardar notas na porta da nossa geladeira.

Os metais mais comuns usados ​​para ímãs permanentes são ferro, níquel, cobalto e algumas ligas de metais de terras raras.

Existem dois tipos de ímãs permanentes: aqueles de materiais magnéticos “duros” e aqueles de materiais magnéticos “macios”. Os metais magnéticos “duros” tendem a permanecer magnetizados durante um longo período. Exemplos comuns são:

  • Alnico liga , uma liga de ferro com alumínio , níquel e cobalto. As ligas de alnico produzem ímanes permanentes fortes. Eles são amplamente utilizados em eletrônica industrial e de consumo. Por exemplo, em grandes motores elétricos, microfones, alto-falantes, captadores de guitarra e microondas.
  • Ferrite , um composto cerâmico composto por óxido de ferro e outros elementos metálicos. As ferrites são usadas em ímãs de geladeira e pequenos motores elétricos.

Metais magnéticos “moles” podem ser magnetizados, mas perdem seu magnetismo rapidamente. Exemplos comuns são ligas de ferro-silício e ligas de níquel-ferro. Estes materiais são normalmente usados ​​em eletrônica, por exemplo, transformadores e blindagem magnética.

Eletroímãs

Eletroímãs são feitos de uma bobina de fio de cobre enrolada em torno de um núcleo feito de ferro, níquel ou cobalto. O fio enrolado irá gerar um campo magnético quando uma corrente elétrica passa através dele, no entanto, o campo magnético desaparece no momento em que a corrente pára. Os eletroímãs precisam de eletricidade para funcionar. Sua utilidade está na capacidade de variar a força do campo magnético através do controle da corrente elétrica no fio.

Eletroímãs são comumente usados ​​em motores elétricos e geradores. Ambos trabalham no princípio científico da indução eletromagnética, descoberto pelo cientista Michael Faraday em 1831, que diz que uma corrente elétrica em movimento criará um campo magnético e vice-versa. Nos motores elétricos, a corrente elétrica gera um campo magnético que movimenta o motor. Em geradores, uma força externa como vento, água corrente ou vapor gira um eixo que move um conjunto de ímãs ao redor de um fio espiralado, produzindo uma corrente elétrica.

Os eletroímãs também são usados ​​para apertar os interruptores nos relés, usados ​​em centrais telefônicas, sinalização ferroviária e semáforos.

Guindastes de ferro velho também são equipados com eletroímãs que são usados ​​para pegar e soltar grandes veículos com facilidade. Esses eletroímãs assumem a forma de uma placa redonda instalada na extremidade do guindaste.

Um moderno sistema de trens conhecido como Maglev (abreviação de levitação magnética) usa eletromagnetos para levitar o trem acima do trilho. Isso reduz o atrito e permite que o trem se mova a uma velocidade tremenda.

Aplicações avançadas de eletroímãs incluem máquinas de ressonância magnética (MRI) e aceleradores de partículas (como o Large Hadron Collider).

Ímãs de neodímio

Ímãs de neodímio são um tipo de ímã de terras raras composto por uma liga de neodímio, ferro e boro. Eles foram criados em 1982 pela General Motors e pela Sumitomo Special Metals. Ímãs de neodímio são o tipo mais forte de imã permanente comercialmente disponível. Eles são usados ​​quando imãs permanentes fortes são necessários, particularmente em motores de ferramentas sem fio, unidades de disco rígido e fixadores magnéticos.

Transformando metais não magnéticos em ímãs

O cobre e o manganês não são normalmente magnéticos. No entanto, uma nova técnica inovadora, desenvolvida por Oscar Cespedes, da Universidade de Leeds, no Reino Unido, transformou cobre e manganês em ímãs.

Céspedes e sua equipe fabricaram filmes de cobre e manganês em estruturas de carbono chamadas Buckyballs. Quando um campo magnético externo foi aplicado e removido, os filmes retiveram 10% do campo magnético. Esta nova técnica é definida para fornecer uma maneira mais biocompatível e ambientalmente amigável para fabricar máquinas de ressonância magnética.

Outras possíveis aplicações incluem o uso em turbinas eólicas. As turbinas eólicas usam atualmente cobalto e níquel de ferro com elementos de terras raras. Mas esses elementos são caros e difíceis de serem usados. O avanço abre as possibilidades para alternativas mais baratas.