Ist Wolfram magnetisch

Wolfram ist eines der härtesten Metalle, die der Mensch kennt. Allerdings bleibt die Frage, ob Wolfram magnetisch ist oder nicht, immer noch unklar.

Schauen wir uns einige grundlegende Aspekte des Magnetismus in Wolfram an.

Ist Wolfram magnetisch

Wolfram ist unter typischen Umständen nicht magnetisch. Es kann jedoch als schwach magnetisch bezeichnet werden.

Dies liegt daran, dass seine Partikel ungepaarte Elektronen enthalten, die zur Anzeige führen Paramagnetismus. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich diese Elektronen in einem Magnetfeld ausrichten, das durch eine schwache Anziehungskraft auf Magnete gekennzeichnet ist.

Wolframelement
Wolframelement

Warum Wolfram paramagnetische Eigenschaften aufweist

Paramagnetismus ist eine Art von Magnetismus, bei dem Elemente mit dieser Eigenschaft eine schwache Anziehungskraft gegenüber dem äußeren Einfluss eines Magnetfelds zeigen. Interne Magnetfelder entstehen durch die Ausrichtung ungepaarter Elektronen, wenn diese in Richtung der äußeren Anziehungskraft fallen.

Wolfram-Atomstruktur
Wolfram-Atomstruktur

Auch hier ist zu beachten, dass Wolfram in seinen Außenschalen ungepaarte Elektronen aufweist. Wenn diese bestimmten Elektronen einem externen Feld ausgesetzt werden, verschieben sie sich in die Richtung des Einflusses.

Diese Ausrichtung führt zu einer leichten Anziehungskraft gegenüber dem Magnetfeld. Sie kehren in einen neutralen Zustand zurück, sobald das äußere Magnetfeld entfernt wird.

Dipolmoment in Wolfram

Wolfram verfügt über ungepaarte Elektronen in der äußersten Schale, die ebenfalls über ein permanentes Dipolmoment verfügt. Der Dipolmoment bezieht sich auf die Quantifizierung der Stärke des elektrischen Dipols. Dieses permanente elektrische Dipolmoment verleiht dem Element seinen Paramagnetismus. Dieser Parameter wird in Debye-Einheiten gemessen.

Magnetische Eigenschaften von Wolfram

Magnetische Elemente, die allgemein als ferromagnetische Elemente bezeichnet werden, zeichnen sich durch ungepaarte Elektronen aus. Wolfram verfügt außerdem über ungepaarte Elektronen in seiner Außenhülle, wodurch es eine gewisse Form von Magnetismus aufweisen kann.

Das Elektron bewegt sich in Richtung eines externen Magnetfelds und erzeugt ein elektrisches Moment, das eine leichte Anziehungskraft auf ein Magnetfeld ausübt.

Wolfram hat jedoch auch Dipole, die sich in die entgegengesetzte Richtung des äußeren Einflusses verschieben, was verhindert, dass es magnetisch ist. Dadurch zeigt es Paramagnetismus.

Paramagnetismus
Paramagnetismus

Sind Wolframlegierungen magnetisch?

Wolframlegierungen können abhängig vom Metall, mit dem sie verschmolzen sind, Magnetismus aufweisen. Die Legierungen sind neben einem Hauptmetall mit einer Vielzahl von Spurenelementen verschmolzen.

Tatsächlich können Sie aus Wolfram viele Legierungen herstellen, die unterschiedliche magnetische Eigenschaften haben können.

Beispielsweise ist Wolframstahl magnetisch, weil er Folgendes enthält Stahl, schwarz das aus ferromagnetischem Eisen besteht. Es enthält außerdem Spuren von Vanadium und Molybdän sowie mindestens 8 % Wolfram.

Abhängig von den anderen im Legierungsprozess verwendeten Metallen kann Wolframcarbid auch Magnetismus aufweisen. Für eine ordnungsgemäße Verschmelzung von Wolframkarbid ist ein Bindungsmetall erforderlich, und die Wahl des Metalls beeinflusst seine magnetischen Eigenschaften. Wenn Kobalt oder Eisen in die Legierung eingearbeitet werden, hat diese magnetische Eigenschaften. Wird hingegen Nickel verwendet, hat sie keine magnetischen Eigenschaften.

Faktoren, die den Wolframmagnetismus beeinflussen

Es gibt einige Faktoren, die die magnetische Fähigkeit von Wolfram beeinflussen. Zu diesen Faktoren gehören:

  • Temperatur: Dieser Faktor beruht auf dem Curie-Gesetz, das die magnetische Suszeptibilität paramagnetischer Materialien umgekehrt proportional zur Temperatur verknüpft. Ein Temperaturanstieg verringert die Suszeptibilität, was zu einer verringerten magnetischen Reaktion führt. Niedrige Temperaturen haben den gegenteiligen Effekt und erhöhen die magnetischen Eigenschaften von Wolfram.
  • Angewandtes Magnetfeld: Ein äußeres Magnetfeld beeinflusst die Ausrichtung der Elektronen im Wolfram. Starke Felder ermöglichen es dem Element, vorübergehend schwache magnetische Fähigkeiten zu erlangen, die verloren gehen, sobald das Feld entfernt wird.
  • Bindemittelgehalt: Bei Wolframlegierungen werden Bindemittelelemente zum Verschmelzen der verschiedenen Elemente verwendet. Beispielsweise ist bekannt, dass Kobalt diese Eigenschaften verstärkt, während Nickel den bereits begrenzten Effekt dämpft, der das Element unmagnetisch macht.
  • Zusammensetzung: Die genaue Zusammensetzung des Elements im Hinblick auf die Anzahl der vorhandenen ungepaarten Elektronen sowie Dipole und deren Ausrichtung beeinflusst direkt die magnetischen Eigenschaften des Wolframs.

Können Sie Wolfram magnetisieren?

Eine Möglichkeit, Wolfram zu magnetisieren, besteht darin, es mithilfe von Elementen mit magnetischen Elementen zu verschmelzen. Durch die Verwendung von Eisen oder Kobalt wird Wolfram magnetisch. Wenn Wolfram einem starken Magnetfeld ausgesetzt wird, kann es vorübergehend magnetisiert werden. Niedrige Temperaturen erhöhen auch die magnetischen Eigenschaften von Wolfram.

Ist Wolframkarbid magnetisch?

Wolframcarbid ist nicht magnetisch, kann aber abhängig vom Verbindungselement, das zum Schmelzen der Legierung verwendet wird, magnetische Eigenschaften haben. Um das Wolframcarbid magnetisch zu machen, können Bindungselemente wie Kobalt oder Eisen verwendet werden.

Wolframcarbid-Kristallstruktur
Wolframcarbid-Kristallstruktur

Konklusion

Wolfram ist nicht magnetisch. Seine Legierungen hingegen können abhängig von den bei der Verschmelzung verwendeten Metallen magnetisch sein. Das Vorhandensein ungepaarter Elektronen macht es anfällig für Magnetismus.

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