우리가 매일 사용하는 금속인 알루미늄에는 자성의 신비가 숨어 있습니다. 일반적인 자석 친화적인 소재가 아닙니다. 그래서 냉장고에 달라붙지 않습니다. 하지만 알루미늄은 강한 자기장 근처에서는 얕은 인력을 갖습니다. 이것은 의문을 제기합니다: 알루미늄은 자성이 있는가, 아닌가?
알루미늄이 냉장고에 달라붙지 않는다는 것은 자성이 없다는 것을 의미합니다. 그러나 그것은 짝을 이루지 않은 전자를 가지고 있습니다. 모순되지 않나요? 짝을 이루지 않은 전자를 가진 대부분의 금속은 자성을 띠고 있습니다. 이러한 혼란을 해소하기 위해 이 자세한 기사를 작성하고 있습니다. 그럼 이제 알루미늄의 자성에 대해 알아봅시다.
자성 개요
자성이란 전하에 의해 유도되는 인력 또는 반발력을 말합니다. 물질에 짝을 이루지 않은 전자가 존재하면 자성을 나타냅니다. 짝을 이룬 전자가 있는 재료는 비자성 특성을 가지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
더 간단하게 설명해드리겠습니다. 물질의 자기적 거동은 전자의 스핀과 궤도 운동 때문입니다. 각 물질은 전자로 채워진 궤도로 구성되어 있다는 것을 기억하세요. 예를 들어, 궤도에 짝을 이루지 않은 전자가 있는 물질은 자성을 띠게 됩니다.
그 이유는 전자의 스핀이 서로 상쇄되지 않기 때문입니다. 따라서 물질은 자화됩니다. 그러나 궤도가 채워지면 두 전자는 반대 스핀을 갖게 됩니다. 따라서 이 반대 스핀은 서로 상쇄됩니다. 따라서 물질은 비자성이 됩니다. 자성에는 여러 가지 유형이 있습니다. 다음은 그 목록입니다:
- 상자성
- 반자성
- 강자성
이러한 자기 거동을 보이는 물질에는 상자성, 반자성, 강자성 물질이 있습니다. 이러한 물질은 궤도에서 전자가 존재하는 방식이 다릅니다. 다른 문서에서 다음과 같이 설명합니다. 황동의 자성. 이러한 유형을 이해하려면 확인해 보세요.
자성 재료의 종류
앞서 언급했듯이 자성은 그 종류가 다양합니다. 어떤 재료는 자성이 강한 반면 어떤 재료는 자성이 약한 경향이 있습니다. 이러한 유형에 대해 조감도를 살펴보겠습니다:
- 상자성: 이러한 물질은 자석에 잘 달라붙지 않습니다. 예를 들면 알루미늄, 주석, 마그네슘 등이 있습니다. 이러한 물질은 초강력 자기장 근처에서만 자성을 띠게 됩니다.
- 반자성: 이러한 물질은 자석에 의해 밀려납니다. 아연, 수은, 납, 황, 구리, 은, 비스무트가 그 예입니다. 이러한 물질은 강력한 자기장에 놓이면 무시할 수 있을 정도로 약한 자성을 띠게 됩니다.
- 강자성: 철, 니켈 등과 같은 물질은 강자성을 따릅니다. 이들은 자석에 끌립니다. 이러한 물질은 투자율이 수천 배에 이르는 매우 높은 투자율을 가지고 있습니다. 전자의 자기 효과는 상쇄되지 않습니다. 그들은 강한 내부 자기장을 생성합니다.
알루미늄은 자성이 있나요?
아니요, 순수 알루미늄은 자성을 띠지 않습니다. 상자성을 따릅니다. 자기장을 생성할 수 없습니다. 자석은 일반적인 조건에서 알루미늄을 끌어당길 수 없으며, 오히려 알루미늄에 달라붙습니다. 하지만 특정 알루미늄 합금은 자성을 띨 수 있습니다.
알루미늄의 자기 거동은 다른 많은 요인에 따라 달라진다는 점을 기억하세요. 여기에는 구성 성분, 불순물, 합금 원소가 포함됩니다. 불순물이 함유된 알루미늄은 자성을 나타낼 수 있습니다. 그 이유는 이 불순물이 조성을 변화시키기 때문입니다. 알루미늄에 첨가된 합금 원소도 마찬가지입니다.
알루미늄이 다른 자성 합금 원소와 함께 존재한다고 가정해 보겠습니다. 이 합금 원소로 인해 알루미늄도 자성을 띠게 됩니다. 알루미늄은 상자성이므로 자성이 매우 적습니다. 알루미늄의 매우 작은 자성은 가장 바깥쪽 껍질에 짝을 이루지 않은 세 개의 전자로 인해 발생합니다.
알루미늄이 자성을 띤다는 이야기를 들어보셨을 겁니다. 예, 그것도 사실이지만 특정 조건 하에서 그렇습니다. 예를 들어 강한 자석은 자기장 내에서 알루미늄을 일시적으로 자화시킵니다. 하지만 강한 자기장을 벗어나면 금방 자성을 잃게 됩니다.
알루미늄은 왜 자성이 아닌가요?
알루미늄은 원자에 짝을 이루지 않은 전자가 존재하기 때문에 자성을 띠지 않습니다. 이 전자는 약한 자기 인력을 생성합니다. 따라서 이 물질은 상자성 범주에 속합니다. 이러한 물질의 전자는 회전을 상쇄하지 않습니다. 따라서 비자성 또는 약한 자기 거동을 보입니다.
짝을 이루지 않은 전자가 많을수록 자석에 대한 인력이 강해집니다. 그러나 알루미늄은 짝을 이루지 않은 전자가 하나뿐이므로 자력이 약합니다. 하지만 이 약한 자력은 자기장이 사라지면 사라집니다.
과학자들은 "자기 감수성"으로 자기 특성을 측정합니다. 알루미늄은 2.2B.M의 낮은 값을 가지며, 이는 양의 자기 민감도입니다. 이는 알루미늄이 자기장에 어느 정도 반응한다는 것을 의미합니다. 하지만 2.2는 여전히 자성에 비해 상대적으로 낮은 수치입니다. 이것이 바로 알루미늄이 상자성이고 자석에 달라붙지 않는 이유입니다.
알루미늄은 자석에 달라붙나요?
아니요, 알루미늄은 자석에 달라붙지 않으며 자석도 알루미늄에 달라붙지 않습니다. 이 질문은 널리 퍼져 있습니다. 자석은 자성을 띠고 강자성을 따르는 물질에 달라붙습니다. 그러나 알루미늄은 이러한 특성을 나타내지 않으며 상자성을 따릅니다.
알루미늄은 짝을 이루지 않은 전자를 가지고 있지만 자성을 생성할 수 없습니다. 특정 조건에서도 알루미늄에 유도된 자성은 수명이 짧습니다. 그러나 일부 알루미늄은 합금과 함께 자석에 달라붙을 수 있습니다. 이런 경우는 드물며, 이런 일이 발생하면 합금 원소가 원인일 수 있습니다.
알루미늄을 자성체로 만들 수 있나요?
예, 알루미늄 소재에 자성을 유도할 수 있습니다. 두 가지 방법이 있습니다. 이에 대해 논의해 보겠습니다.
- 강한 자석을 가져다가 실에 묶습니다. 이제 알루미늄 소재 근처에 놓습니다. 자석의 자기 특성이 알루미늄 소재에 유도됩니다.
- 또 다른 방법은 재료에 전류를 통과시키는 것입니다. 이 시간 동안 전기장과 자기장도 모두 생성됩니다. 이제 강자성 금속을 가까이 가져가면 이 두 가지가 서로 끌어당깁니다. 하지만 이 자기장도 일시적입니다.
알루미늄 제품은 다양한 모양으로 제공됩니다. 표준 제품은 다음과 같습니다. 알루미늄 시트, 알루미늄 플레이트, 알루미늄 막대및 알루미늄 코일. 모두 산업 분야에서 사용됩니다. 그러나 모두 비자성체입니다. 하지만 위에서 언급한 방법을 사용하면 모두 자화할 수 있습니다.
결론
요약하자면 알루미늄은 그 자체로는 자성을 띠지 않습니다. 하지만 강한 자석 근처에서는 약간의 자성을 띠게 됩니다. 알루미늄 합금은 자성을 띨 수 있습니다. 알루미늄은 자성을 띠지 않기 때문에 산업용으로 적합합니다. 개인용 또는 산업용 최고의 알루미늄을 구매하려면 다음 사이트를 방문하세요. HXSCO. 저희 팀이 고객의 요구사항을 파악하여 고품질의 알루미늄을 제공합니다.