FEROMAGNETIZAM je jedan od najjaih oblika magnetizma. Odgovoran je za magnetska svojstva koja koristimo svakodnevno.

Meu feromagnetske materijale pripadaju eljezo (Fe), kobalt (Co), nikal (Ni), gadolinij (Gd), disprozij (Dy), terbij (Tb), holmij (Ho), erbij (Er) i njihove slitine.

Od nabrojenih elemenata najizrazitija feromagnetska svojstva imaju eljezo (Fe), kobalt (Co) i nikal (Ni) (osnovni feromagnetski materijali).

Materijal je feromagnetski ako kod djelovanja vanjskog magnetskog polja i sam postaje magnet, tako to se njegovi elementarni magneti (magnetni dipoli) orijentiraju u pravcu vanjskog polja tako to na dipole djeluje magnetizacija m.

Znaajka feromagnetizma je histerezna krivulja u obliku slova S koja opisuje magnetizaciju feromagnetnih materijala pod utjecajem vanjskog magnetskog polja. Oblik ove krivulje poslijedica je:magnetskog usmjeravanja elektromagneta na razini atomausmjeravanja magnetnih domena koji se mjere u mikrometrima i nanometrima

Magnetno ureenje moe se poremetiti ugrijavanjem. Tada feromagnetni materijali postaju paramagnetni. Temperatura na kojoj nestaje magnetna ureenost materijala naziva se Curieva feromagnetska temperatura Tcf (po Pierre Curieu).Na temperaturama niim i viim od Tcf magnetska svojstva feromagnetskih materijala se bitno razlikuju.

SupstancaTcu KCo1395Fe1033Ni627CrO2390Gd289Dy85EuO70Ho20

ELJEZOELJEZO je metal srebrnkastog sjaja, razmjerno mekan, kemijski dosta otporan, moe se lako kovati, variti u vruem stanju i ispolirati do visokog sjajatalite je na 1535 Cnajvanije je od svih metala i uglavnom se koristi kao elik u kojem ima ugljika (do 1,7%)Nehrajui elik je legura sa drugim metalima, uglavnom niklom.

eljezo hra na vlanom zraku i otapa se u razrijeenim kiselinama. Upotrebljava se na mnogo naina, npr. od njega se prave mostovi, eljeznice, strojevi, brodovi, graevine, itd. kao i bezbroj sitnica potrebnih u svakodnevnom ivotu: igle, avli, vijci, pera, spajalice, konzerve itd. isto eljezo se moe magnetizirati, ali ne moe zadrati magnetizam. Elementarno eljezo se javlja u tri alotropske modifikacije:alfa-eljezo - 907C, alfa-Fe ima prostorno centriranu kubinu kristalnu reetku i feromagnetino jebeta-eljezo - 1400C, pri temperaturi 770C alfa-Fe gubi feromagnetska svojstva, ali ne mijenja strukturu, pa se naziva beta-Fedelta-eljezo

Legure eljezaLegura eljeza sa silicijem (1415% Si) ima izvrsna antikorozivna svojstva. Predmeti se proizvode uglavnom samo lijevanjem (dijelovi centrifugalnih crpki, ventila, isparivaa i sl.). Ova je legura stabilna prema vodi i kiselinama zbog nastajanja SiO2-sloja na povrini.

Legura eljeza s niklom (20-30% Ni) je otporna prema atmosferskoj koroziji i koroziji u elektrolitima, naroito prema vruim rastaljenim luinama. Nikleno lijevano eljezo specijalno se prireuje u antikorozivne svrhe. Sastoji se od 18-22% Ni i 1,5-4,5% Cr ili 13,5-17,5% Ni, 5,5-7,5% Cu i 1,5-3,5% Cr.

Legure elika s kromom (12-16% Cr), povisuju njegovu otpornost prema kemijskoj koroziji na povienim temperaturama, jer se stvara zatitni film kromovog oksida. Nazivamo ih nehrajuim elicima jer ne hraju na vlanoj atmosferi. Nehrajui elici su pasivizirani zbog utjecaja kisika, no ako dou u kontakt s reduktorima (SO42) i aktivnim anionima (kloridi, fluoridi), razara se zatitni film.

Dodatak nikla u kromne elike utjee na poboljanje antikorozivnih svojstava. Legura elika sa 16% Cr i 2% Ni stabilnija je prema moru i morskoj atmosferi od kromnog elika bez Ni. Upotrebljava se za dijelove ventila i crpke za hladnu i toplu morsku vou. Ova je legura uvedena jer elik sa 16 do 18% Cr ima manju vrstou i ilavost.

KOBALTKOBALT je sjajan, srebrnkasto-plav, vrlo tvrd metal, feromagnetian, ima dvije alotropske modifikacijeTalite je na 1495Do 417C postojana je beta-modifikacija guste heksagonske kristalne reetke, a iznad te temperature stabilna je alfa-modifikacija kubine, plono centrirane kristalne reetke.

Stabilan je na zraku, voda ne utjee na njega, ali razrijeene kiseline polako utjeu na njega (sumporna, duina i klorovodina).

Kobalt je toksian za ovjeka. Kobalt se koristi u legurama za magnete, u keramikama, katalizatorima i bojama.Kobalt je po korozivnim osobinama slian niklu. Skup je i primjenjuje se samo u legurama. Najpoznatije su legure kobalta steliti, naroito pod oznakom Haynes [Heinz]. Sve stelitne legure otporne su prema:temperaturi, koroziji i habanju, prema kiselinama kod odreenih koncentracija i temperature. Ove se legure obino prerauju lijevanjem, a mogu se i navarivati na druge metale. Primjenjuju se navarivanjem na sjedita ventila automobilskih i avionskih motora, lopatica parnih turbina i sl.

NIKALNIKAL je srebrnkasto-bijel, sjajan, obradiv i vodljiv metal, moe se lako polirati, kovati, zavarivati, valjati i izvlaiti u icu, magnetian je, otporan na koroziju. Vodi, atmosferskim uvjetima, luinama i mnogim organskim tvarima dobro odolijeva, ali ga kloridna, sulfatna i nitratna kiselina otapaju. Talite je na 1453C.

Nikal je poput eljeza koje mu je srodno, moe se lako polirati, kovati, zavarivati, valjati i izvlaiti u icu; magnetian je, ali manje nego eljezo. Nikal moe, kao i eljezo, biti piroforan, tj. spontano se zapaliti (praci) na zraku pri sobnoj temperaturi.

Nikal je korozivno prilino otporan. Vodi, atmosferilijama, luinama i mnogim organskim tvarima dobro odolijeva - prevlai se postepeno smeim, crnim ili zelenkastim slojem niklenog bazni sulfat NiSO4 3 Ni(OH)2, koji ga povrinski zatiuje. Koristi se u legurama, naroito u nehrajuem eliku, noviima, metalnim oplatama i katalizatorima, u proizvodnji akumulatora. Pri sobnoj temperaturi slabo je feromagnetian i to svojstvo zadrava do 340C.

Legure nikla sa eljezom sadre iznad 35% Ni i sline su po svojim korozivnim osobinama istom niklu.

Legure nikla s bakrom - najvanije su one pod nazivom monel. Monel-legure sadre 63-68% Ni i 29-30% Cu, kao i manje koliine Fe, Mn i Si. Monel-legure se upotrebljavaju za izradu vijaka, osovina i pokretnih dijelova crpki za morsku vodu.

Legure nikla s kromom u sastavu imaju 60-80% Ni i 12-20% Cr, dok ostatak sainjava eljezo i neto Si, Mn, Cu i B (bor). Ni-Cr legure ujedinjuju dobra svojstva nikla i kroma. Njihova se vatrostalnost moe povisiti dodatkom manjih koliina Si, Ca i Al.Najbolja antikorozivna svojstva ima legura, koja se primjenjuje u SAD pod nazivom Inconel (Ni 78,72%, Cr 14,00%, Fe 6,50%, te malo Si, Mn, Cu i C).

Poveanjem silicija ili smanjenjem mangana moe se jo poveati otpornost prema koroziji.

Primjena feromagnetikaFeromagnetici se rabe gdje god su potrebni jaki magneti. Tako se npr. posebni elektromagneti s feromagnetskom jezgrom rabe u oftalmologiji i pomou njih se mogu izvaditi sitnija strana tijela iz oka i iz dubine do 2,5 cm.

*