Los imanes son una adición bienvenida a nuestra vida cotidiana. A menudo se puede pasar por alto su existencia, pero ha contribuido significativamente a la sociedad que tenemos hoy.
Los sectores industrial y sanitario han utilizado las fuerzas magnéticas para elevar aún más sus servicios. Incluso podemos verlos en nuestros hogares si buscamos lo suficiente. Desde ventiladores eléctricos, juguetes, trenes, automóviles y lavadoras, los imanes son una parte esencial de la vida moderna. Incluso tiene uno en sus manos en este momento: ¡nuestros dispositivos también utilizan los beneficios de los campos magnéticos!
¿Alguna vez te has preguntado qué le sucede a un imán si se calienta?
Bueno, la respuesta corta es que el imán perderá sus propiedades magnéticas y no funcionará igual que antes.
¿Qué le sucede a un imán si se calienta?
¿Cuánto calor puede soportar un imán?
Los imanes son susceptibles al calor. Los imanes promedio solo pueden soportar el calor por debajo de los 80 grados. Cuando estos imanes se exponen a temperaturas más altas, las propiedades magnéticas se ven comprometidas.
Es importante señalar que los imanes están hechos de diferentes metales; por lo tanto, su capacidad para soportar altas temperaturas puede variar.
Los 80 grados centígrados es el umbral que puede dar lugar a la desmagnetización o lo que llaman el punto de Currie. Sin embargo, algunos imanes pueden soportar el calor de 600 a 800 grados centígrados, según el tipo de imán. Cuando el imán se calienta aún más, se derretirá y se convertirá en vapor, lo que llevará a un estado de destrucción.
¿El calor intenso destruirá un imán?
Las altas temperaturas generalmente hacen que las moléculas vibren más rápido y cubran una amplia gama de áreas. Como resultado, estos átomos se mueven a una velocidad mayor que el promedio y ocupan más espacio, lo que produce expansión. Esto se aplica a cualquier materia, ya sea sólida, líquida o gaseosa.
Los imanes no son una excepción.
Por lo general, los átomos se alinean entre los polos negativo y positivo, lo que da como resultado un fuerte campo magnético. Sin embargo, cuando se aplican altas temperaturas, las partículas magnéticas se mueven activamente a un ritmo rápido y aleatorio.
La energía térmica rompe las paredes magnéticas; tanto los polos negativos como los positivos se confunden y apuntan en la dirección opuesta. Estos movimientos constantes crean caos dentro de los átomos y provocan desalineaciones, hasta que desaparecen las propiedades magnéticas.
Cuando el calor aumenta y alcanza lo que llamamos la temperatura de Curie, ocurre otro cambio. La temperatura de Curie lleva el nombre del físico francés Pierre Curie y mide más de 176 grados Fahrenheit o alrededor de 80 grados Celsius. Este umbral tiene un calor lo suficientemente alto como para detener la alineación atómica total del imán, lo que contribuye a la destrucción de los dominios magnéticos.
Esto resultará en una desmagnetización permanente.
Lo mejor es recordar que los imanes están hechos de diferentes metales, por lo que sus temperaturas de Curie varían entre sí. Por lo general, los imanes tienen una temperatura de Curie promedio de 60 a 80 grados centígrados.
Cuando el imán se calienta aún más, se derretirá y se convertirá en vapor, lo que llevará a un estado de destrucción.
¿Qué imanes pueden soportar altas temperaturas?
Ya sea que esté buscando un imán para integrarlo con un instrumento o una máquina que funcione a altas temperaturas, es esencial conocer los imanes que pueden soportar altas temperaturas.
El imán permanente AlNiCo es el primero de los imanes que puede funcionar incluso cuando se expone a altas temperaturas. Sus propiedades incluyen aluminio, níquel y cobalto, de ahí el nombre AlNiCo. Este tipo de imán puede soportar el calor de 600 grados centígrados.
Un imán de neodimio es otro imán que puede mantener sus propiedades magnéticas incluso cuando se expone a una temperatura más alta. Es conocido por ser un imán poderoso que puede soportar el calor de hasta 200 grados centígrados. Los imanes de neodimio tienen propiedades reversibles en las que las propiedades magnéticas regresan después del enfriamiento. Sin embargo, puede ser irreversible cuando se expone a un calor que alcanza el punto de Curie. Como resultado, partes del imán se verán comprometidas y es posible que se desmagneticen.
El imán de ferrita es también uno de los poderosos imanes que están hechos de metales de alta calidad. Debido a sus propiedades magnéticas extremas, también puede funcionar bien con altas temperaturas de hasta 180 grados centígrados. Aunque, como cualquier otro imán, comenzará a perder sus propiedades cuando la temperatura supere su punto de Currie.
¿Se pueden volver a magnetizar los imanes después de calentarlos?
Hay ocasiones en las que ha expuesto sus imanes a calor extremo por otros medios para que desaparezcan sus propiedades magnéticas. Esto es totalmente posible siempre y cuando no haya alcanzado por completo la temperatura óptima para que los dipolos magnéticos se destruyan por completo.
Puede identificar si sus dominios magnéticos aún se mantienen unidos si su imán aún tiene una fuerza magnética débil. Hay una forma de fortalecer y restaurar su imán a su fuerza óptima: mediante el uso de un poste de neodimio.
Identifique qué parte de su imán son los polos norte y sur, y frote el polo de neodimio en el lado opuesto uno tras otro. Una vez hecho esto, ¡puedes ver que tu imán está como nuevo!
También puede almacenar los imanes debilitados alternativamente para ayudarlos a restaurar sus alineaciones de polos magnéticos con el tiempo. Luego, colóquelos con sus polos norte y sur tocándose para restaurar y preservar sus polos magnéticos.
Imán si se calienta: la temperatura y su efecto en los imanes
Ahora hemos establecido que las temperaturas extremadamente altas destruyen las propiedades electromagnéticas de un imán. Sin embargo, ¿se aplica a todos los rangos de temperatura?
La respuesta corta es sí. Dado que las altas temperaturas elevan las partículas del imán a un alto grado de actividad, los átomos se dispersan y ocupan demasiado espacio. Esto da como resultado la destrucción de la fuerza de atracción resultante de la desalineación de los dominios magnéticos internos.
Lo contrario se aplica a los imanes expuestos a temperaturas frías. Tenga en cuenta que cuanto más baja es la temperatura, menor es la probabilidad de que las partículas atómicas de un objeto se muevan. Esto se aplica a cualquier estado de la materia y es más evidente en los líquidos que pasan a estado sólido.
Cuando se somete a bajas temperaturas, los campos magnéticos aumentan y la fuerza se fortalece. La desmagnetización también tiene dificultades para ocurrir ya que las fuerzas están estrechamente unidas.
Dado que los imanes están hechos de diferentes materiales, la temperatura a la que se pueden alterar sus propiedades magnéticas varía según los metales incorporados. Esto también se aplica a la fuerza magnética, ya que algunos imanes están hechos con metales con una fuerza de atracción absolutamente alta.
Algunos de estos imanes y su temperatura óptima preferida para fuerzas magnéticas más fuertes son:
Imanes de neodimio: conocidos por su durabilidad en condiciones extremas, este imán funciona bien a bajas temperaturas. Este imán de tierras raras puede funcionar entre 125 y 150 grados centígrados y tiene una temperatura de Curie que oscila entre 310 y 400 grados centígrados.
Imanes Alnico: pueden funcionar mucho en temperaturas extremadamente altas. Pueden operar hasta 525 grados centígrados y tiene un punto Curie de 800 grados.
Electroimanes: imanes temporales que funcionan mejor con una temperatura ambiente normal. El calor extremo provoca la degradación y el frío extremo puede provocar una disminución excesiva de la resistencia del cable.
Congelando un Imán: ¿Qué pasará?
Ahora que hemos respondido lo que sucede cuando se calienta un imán, es inevitable que algunos sientan curiosidad por los resultados que producirá la congelación de un imán.
Las partículas atómicas dentro del átomo tienden a adherirse entre sí cuanto más alta es la temperatura. Si bien el efecto no es prominente, contrario a la exposición del imán al calor extremo, el frío también puede alterar las propiedades atractivas del imán.
Sin embargo, aumentar la temperatura a un grado mayor no significa que la fuerza del imán aumentará infinitamente. Esto se debe a que una vez que la temperatura alcanza los -185 grados, se produce un cambio en las partículas magnéticas.
Esto se llama reorientación del espín, que es el cambio de las alineaciones de los dominios magnéticos. Las propiedades magnéticas disminuirán continuamente en este punto y darán como resultado una desmagnetización total.
Conclusión
Los imanes, como todos los demás objetos que existen, son susceptibles a los cambios de temperatura. Esto se debe a que sus partículas también se ven afectadas por los cambios de temperatura.
Cuando se exponen a altas temperaturas, las partículas magnéticas se comportan de forma aleatoria, lo que hace que los polos magnéticos pierdan su alineación. Una vez que los dominios de los polos negativo y positivo ya no se alinean, las propiedades magnéticas desaparecen. El aumento constante de la temperatura puede, en última instancia, destruir un imán una vez que supera su umbral, llamado punto de Curie.
Las bajas temperaturas producen el efecto contrario. Esto se debe a que el frío promueve que las partículas atómicas se unan, fortaleciendo aún más la fuerza magnética. Sin embargo, también hay un límite para el aumento de las fortalezas atractivas. Una vez que la temperatura desciende hasta cierto punto, las partículas atómicas estrechamente unidas pierden gradualmente sus formas y se desmagnetizan.
Si bien la temperatura es un gran factor para que un imán sufra cambios moleculares, el material también es algo a considerar. Tenga en cuenta que los componentes de un imán tienen un efecto significativo en sus temperaturas de funcionamiento óptimas y también pueden variar en sus puntos Curie.
El calor es la clave más fuerte en la desmagnetización y también tiene los efectos más significativos en la longevidad y la vida útil de un imán. Hay varias formas de restaurar un imán, dado que sus dominios magnéticos no son totalmente destruidos por temperaturas extremas.
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