Nick Connor

Las propiedades térmicas  de los materiales se refieren a la respuesta de los materiales a los cambios de  thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-temperature-physics/»>temperatura y a la aplicación de calor. A medida que un sólido absorbe thermodynamics/what-is-energy-physics/»>energía en forma de calor, su temperatura aumenta y sus dimensiones aumentan. Pero los diferentes materiales reaccionan a la aplicación de calor de manera diferente.

La capacidad calorífica, la expansión térmica y la conductividad térmica son propiedades que a menudo son críticas en el uso práctico de sólidos.

Calor latente de fusión de materiales

En caso de cambio de fase sólida a líquida, el cambio de entalpía requerido para cambiar su estado se conoce como  entalpía de fusión, (símbolo ∆H _fus; unidad: J) también conocido como  calor (latente) de fusión. El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el sistema (el  trabajo pΔV).

La fase líquida tiene una energía interna más alta que la fase sólida. Esto significa que se debe suministrar energía a un sólido para derretirlo y la energía se libera de un líquido cuando se congela, porque las moléculas en el líquido experimentan fuerzas intermoleculares más débiles y, por lo tanto, tienen una energía potencial más alta (una especie de energía de enlace-disociación para fuerzas intermoleculares).

La temperatura a la que se produce la transición de fase es el  punto de fusión. El  punto de fusión  también define una condición en la que el sólido y el líquido pueden existir en equilibrio. Agregar calor convertirá el sólido en líquido sin cambios de temperatura. En el punto de fusión, las dos fases de una sustancia, líquido y vapor, tienen energías libres idénticas y, por lo tanto, es igualmente probable que existan. Por debajo del punto de fusión, el sólido es el estado más estable de los dos, mientras que por encima se prefiere la forma líquida. El punto de fusión de una sustancia depende de la presión y generalmente se especifica a presión estándar. Cuando se considera como la temperatura del cambio inverso de líquido a sólido, se denomina punto de congelación o punto de cristalización.

Véase más arriba:

Propiedades térmicas

La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado. Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes. Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes, produciendo campos magnéticos ellos mismos. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto y el níquel y sus aleaciones.

Tipos de magnetismo

Se han observado y clasificado cinco tipos básicos de magnetismo sobre la base del comportamiento magnético de los materiales en respuesta a campos magnéticos a diferentes temperaturas. Desde este punto de vista, este tipo de materiales son:

• Material diamagnético. Los materiales diamagnéticos son aquellos que algunas personas generalmente consideran no magnéticos. Los materiales diamagnéticos son repelidos por un campo magnético; un campo magnético aplicado crea un campo magnético inducido en ellos en la dirección opuesta, provocando una fuerza repulsiva. El diamagnetismo es el resultado de cambios en el movimiento orbital de los electrones inducidos por un campo externo. Los materiales diamagnéticos incluyen agua, madera, la mayoría de los compuestos orgánicos como el petróleo y algunos plásticos, y muchos metales, incluido el cobre, en particular los pesados ​​con muchos electrones centrales, como el mercurio, el oro y el bismuto. El efecto es extremadamente pequeño (con susceptibilidades del orden de ^-10-5) y en oposición al campo aplicado. Los materiales diamagnéticos, como el agua o los materiales a base de agua, tienen una permeabilidad magnética relativa menor o igual a 1 y, por lo tanto, una susceptibilidad magnética menor o igual a 0, ya que la susceptibilidad se define como χ_v = μ_v – 1 Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten sólo mientras está presente un campo aplicado. Si χ ( susceptibilidad magnética) es negativo, el material es diamagnético. En este caso, el campo magnético del material se debilita por la magnetización inducida. Los materiales diamagnéticos son repelidos por campos magnéticos. Por ejemplo, la susceptibilidad magnética de diamagnetos como el agua es χ_v = −9,05 × 10⁻⁶. El material más fuertemente diamagnético es el bismuto, χ_v = −1,66 × 10⁻⁴. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.
• Materiales paramagnéticos. Los materiales paramagnéticos son aquellos que tienen dipolos atómicos permanentes, sobre los que se actúa individualmente y se alinean en la dirección de un campo externo. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten solo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es positivo, un material puede ser paramagnético. En este caso, el campo magnético del material se ve reforzado por la magnetización inducida. Los materiales paramagnéticos incluyen la mayoría de los elementos químicos y algunos compuestos. Tienen una permeabilidad magnética relativa ligeramente superior a 1 (es decir, una pequeña susceptibilidad magnética positiva) y, por tanto, son atraídos por los campos magnéticos. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.
• Materiales ferromagnéticos. El ferromagnetismo es el mecanismo básico por el cual un material forma un imán permanente (es decir, materiales que pueden ser magnetizados por un campo magnético externo y permanecer magnetizados después de que se elimina el campo externo). El ferromagnetismo es el tipo más fuerte y es responsable de este fenómeno común. Los materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos o antiferromagnéticos poseen magnetización permanente incluso sin campo magnético externo y no tienen una susceptibilidad de campo cero bien definida. Los momentos magnéticos permanentes en materiales ferromagnéticos son el resultado de momentos magnéticos atómicos debidos a espines de electrones no apareados como consecuencia de la estructura electrónica. También hay una contribución del momento magnético orbital que es pequeña en comparación con el momento de giro. Por lo tanto, incluso en ausencia de un campo aplicado, los momentos magnéticos de los electrones en el material se alinean espontáneamente en paralelo entre sí. Cada material ferromagnético tiene su propia temperatura individual, llamada temperatura de Curie, o punto de Curie, por encima del cual pierde sus propiedades ferromagnéticas. Esto se debe a que la tendencia térmica al desorden supera la disminución de energía debido al orden ferromagnético. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto, el níquel y la mayoría de sus aleaciones, y algunos compuestos de metales de tierras raras. El ferromagnetismo es muy importante en la industria y la tecnología moderna. Los materiales ferromagnéticos se pueden dividir en materiales magnéticamente «blandos» como el hierro recocido, que pueden magnetizarse pero no tienden a permanecer magnetizados, y materiales magnéticamente «duros», que sí lo hacen. Los imanes permanentes están hechos de materiales ferromagnéticos «duros» como el álnico y la ferrita que se someten a un procesamiento especial en un fuerte campo magnético durante la fabricación para alinear su estructura microcristalina interna.
• Materiales antiferromagnéticos. En un antiferromagnet, a diferencia de un ferromagnet, hay una tendencia a que los momentos magnéticos intrínsecos de los electrones de valencia vecinos apunten en direcciones opuestas. Cuando todos los átomos están dispuestos en una sustancia de modo que cada vecino sea antiparalelo, la sustancia es antiferromagnética. Los antiferromagnetos tienen un momento magnético neto cero, lo que significa que no producen ningún campo. El óxido de manganeso (MnO) es un material que muestra este comportamiento. Generalmente, el orden antiferromagnético puede existir a temperaturas suficientemente bajas, pero desaparece a la temperatura de Néel y por encima de ella. Por encima de la temperatura de Néel, el material es típicamente paramagnético, es decir, la energía térmica se vuelve lo suficientemente grande como para destruir el orden magnético microscópico dentro del material. La temperatura de Néel del MnO es de aproximadamente 116K.
• Materiales ferrimagnéticos. Las características magnéticas macroscópicas de los ferromagnetos y los ferrimagnetos son similares, la distinción radica en la fuente de los momentos magnéticos netos. Un material ferrimagnético es aquel que tiene poblaciones de átomos con momentos magnéticos opuestos, como en el antiferromagnetismo; sin embargo, en los materiales ferrimagnéticos, los momentos opuestos son desiguales y queda una magnetización espontánea. Los materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos o antiferromagnéticos poseen magnetización permanente incluso sin campo magnético externo y no tienen una susceptibilidad de campo cero bien definida. Las ferritas (ampliamente utilizadas en productos domésticos como los imanes de nevera) suelen ser compuestos cerámicos ferrimagnéticos derivados de los óxidos de hierro. Magnetita (Fe₃O₄) es un ejemplo famoso.

En las centrales nucleares y en las centrales eléctricas en general, la elección adecuada de los materiales es crucial en el generador principal donde hay fuertes campos magnéticos. En general, un generador principal consta de una parte giratoria y una parte estacionaria:

• Estator. El estator es la parte estacionaria de un generador eléctrico que rodea el rotor. El estator tiene un devanado de alambre en el que el campo cambiante induce una corriente eléctrica.
• Rotor. El rotor es la parte giratoria de un generador eléctrico y genera un campo magnético.

Permeabilidad – Permeabilidad relativa

En electromagnetismo, la permeabilidad es la medida de la resistencia de una sustancia frente a la formación de un campo magnético. El campo magnético auxiliar H representa cómo un campo magnético B influye en la organización de los dipolos magnéticos en una sustancia dada. La intensidad del campo magnético y la densidad de flujo se relacionan de acuerdo con:

En esta ecuación, B representa la magnitud de la intensidad del campo interno dentro de una sustancia que está sujeta a un campo H. La permeabilidad tiene dimensiones de webers por amperio-metro (Wb/Am) o henries por metro (H/m). La constante de permeabilidad μ₀, también conocida como constante magnética o permeabilidad del espacio libre, es una medida de la cantidad de resistencia que se encuentra al formar un campo magnético en un vacío clásico. Esta constante es muy importante, ya que una de las propiedades magnéticas importantes es la permeabilidad relativa (adimensional), la relación entre la permeabilidad en un material y la permeabilidad en el vacío.

Según la referencia del NIST sobre constantes físicas fundamentales, la constante magnética tiene el valor exacto (definido)

μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m ≈ 12,57 × 10⁻⁷ H/m

Una propiedad estrechamente relacionada de los materiales es la susceptibilidad magnética, que es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético aplicado.

Ni μ_r ni χ son constantes, ya que pueden variar con la posición en el medio. Dependen no solo del material sino también de la magnitud del campo, H, la frecuencia del campo magnético aplicado, la humedad, la temperatura y otros parámetros. Casi todos los materiales responden a un campo magnético magnetizándose, pero la mayoría son paramagnéticos con una respuesta tan débil que no tiene ningún uso práctico. Algunos, sin embargo, contienen átomos que tienen grandes momentos dipolares y tienen la capacidad de magnetizarse espontáneamente (es decir, alinear sus dipolos en paralelo). Estos se denominan materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos (el segundo se llama ferritas para abreviar), y son estos los que tienen un uso práctico real. Ferromagnético, ferrimagnético,

Susceptibilidad magnética

En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético aplicado. La magnitud de M es proporcional al campo aplicado de la siguiente manera:

La susceptibilidad magnética y la permeabilidad relativa se relacionan de la siguiente manera:

Esto permite una clasificación simple de la respuesta de la mayoría de los materiales a un campo magnético aplicado en dos categorías: una alineación con el campo magnético, χ>0, llamada paramagnetismo, o una alineación con el campo, χ<0, llamada diamagnetismo.

• Material diamagnético. Los materiales diamagnéticos son aquellos que algunas personas generalmente consideran no magnéticos. Los materiales diamagnéticos son repelidos por un campo magnético; un campo magnético aplicado crea un campo magnético inducido en ellos en la dirección opuesta, provocando una fuerza repulsiva. El diamagnetismo es el resultado de cambios en el movimiento orbital de los electrones inducidos por un campo externo. Los materiales diamagnéticos incluyen agua, madera, la mayoría de los compuestos orgánicos como el petróleo y algunos plásticos, y muchos metales, incluido el cobre, en particular los pesados ​​con muchos electrones centrales, como el mercurio, el oro y el bismuto. El efecto es extremadamente pequeño (con susceptibilidades del orden de ^-10-5) y en oposición al campo aplicado. Los materiales diamagnéticos, como el agua o los materiales a base de agua, tienen una permeabilidad magnética relativa menor o igual a 1 y, por lo tanto, una susceptibilidad magnética menor o igual a 0, ya que la susceptibilidad se define como χ_v = μ _v – 1 Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten sólo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es negativo, el material es diamagnético. En este caso, el campo magnético del material se debilita por la magnetización inducida. Los materiales diamagnéticos son repelidos por campos magnéticos. Por ejemplo, la susceptibilidad magnética de diamagnetos como el agua es χ_v = −9,05 × 10⁻⁶. El material más fuertemente diamagnético es el bismuto, χ_v = −1,66 × 10⁻⁴. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.
• Materiales paramagnéticos. Los materiales paramagnéticos son aquellos que tienen dipolos atómicos permanentes, sobre los que se actúa individualmente y se alinean en la dirección de un campo externo. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten solo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es positivo, un material puede ser paramagnético. En este caso, el campo magnético del material se ve reforzado por la magnetización inducida. Los materiales paramagnéticos incluyen la mayoría de los elementos químicos y algunos compuestos. Tienen una permeabilidad magnética relativa ligeramente superior a 1 (es decir, una pequeña susceptibilidad magnética positiva) y, por tanto, son atraídos por los campos magnéticos. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.

Una propiedad estrechamente relacionada de los materiales es la permeabilidad relativa, que es la relación entre la permeabilidad en un material y la permeabilidad en el vacío. En general, la permeabilidad es la medida de la resistencia de una sustancia frente a la formación de un campo magnético.

Ni μ_r ni χ son constantes, ya que pueden variar con la posición en el medio. Dependen no solo del material sino también de la magnitud del campo, H, la frecuencia del campo magnético aplicado, la humedad, la temperatura y otros parámetros. Casi todos los materiales responden a un campo magnético magnetizándose, pero la mayoría son paramagnéticos con una respuesta tan débil que no tiene ningún uso práctico. Algunos, sin embargo, contienen átomos que tienen grandes momentos dipolares y tienen la capacidad de magnetizarse espontáneamente (es decir, alinear sus dipolos en paralelo). Estos se denominan materiales ferromagnéticos y ferrimagnéticos (el segundo se llama ferritas para abreviar), y son estos los que tienen un uso práctico real. Ferromagnético, ferrimagnético,

Véase más arriba:

Propiedades del material

La conductividad eléctrica y su inversa,  la resistividad eléctrica, es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica. El símbolo de la conductividad eléctrica es κ (kappa) y también σ (sigma) o γ (gamma). La unidad SI de conductividad eléctrica es siemens por metro (S/m). Una conductividad alta indica un material que permite fácilmente el flujo de corriente eléctrica. Tenga en cuenta que la resistividad eléctrica no es lo mismo que la resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica se expresa en ohmios. Mientras que la resistividad es una propiedad material, la resistencia es propiedad de un objeto.

Conductores – Semiconductores – Resistencias

Las sustancias en las que puede fluir la electricidad se denominan  conductores. Los conductores están hechos de materiales de alta conductividad como metales, en particular cobre y aluminio.

Los aisladores, por otro lado, están hechos de una amplia variedad de materiales dependiendo de factores como la resistencia deseada.

Los semiconductores son materiales, inorgánicos u orgánicos, que tienen la capacidad de controlar su conducción en función de la estructura química, la temperatura, la iluminación y la presencia de dopantes. El nombre  semiconductor  proviene del hecho de que estos materiales tienen una  conductividad eléctrica entre la de un metal, como el cobre, oro, etc. y un aislante, como el vidrio. Tienen una brecha de energía de menos de 4eV (aproximadamente 1eV). En la física del estado sólido, esta brecha de energía o banda prohibida es un rango de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción donde los estados de electrones están prohibidos. A diferencia de los conductores, los electrones de un semiconductor deben obtener energía (por ejemplo, de radiación ionizante) para cruzar la banda prohibida y alcanzar la banda de conducción.

Para comprender la diferencia entre  metales,  semiconductores y aislantes eléctricos, tenemos que definir los siguientes términos de la física del estado sólido:

• Banda de Valencia. En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del sólido. En aislantes eléctricos y semiconductores, la banda de valencia es el rango más alto de energías electrónicas en el que los electrones están normalmente presentes a la temperatura del cero absoluto. Por ejemplo, un   átomo de silicio tiene catorce electrones. En el estado fundamental, están dispuestos en la configuración electrónica  [Ne] 3s²3p². De estos, cuatro son electrones de valencia, ocupando el orbital 3s y dos de los orbitales 3p. La distinción entre las bandas de valencia y conducción no tiene sentido en los metales, porque la conducción ocurre en una o más bandas parcialmente llenas que adquieren las propiedades de las bandas de valencia y conducción.
• Banda de conducción. En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del sólido. En aislantes eléctricos y semiconductores, la  banda de conducción es el rango más bajo de  estados electrónicos vacíos. En un gráfico de la estructura de la banda electrónica de un material, la banda de valencia se encuentra por debajo del nivel de Fermi, mientras que la  banda de conducción  se encuentra por encima de él. En los semiconductores, los  electrones  pueden alcanzar la banda de conducción, cuando son  excitados, por ejemplo, por  radiación ionizante  (es decir, deben obtener energía superior a la E_gap). Por ejemplo, el diamante es un semiconductor de banda ancha (E_gap = 5,47 eV) con un alto potencial como material de dispositivo electrónico en muchos dispositivos. Por otro lado, el germanio tiene una pequeña energía de banda prohibida (E_gap = 0,67 eV), que requiere operar el detector a temperaturas criogénicas. La distinción entre las bandas de valencia y conducción no tiene sentido en los metales, porque la conducción ocurre en una o más bandas parcialmente llenas que adquieren las propiedades de las bandas de valencia y conducción.
• Band Gap. En la física del estado sólido, la brecha de energía  o la  brecha de banda es un rango de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción donde los estados de electrones están prohibidos. A diferencia de los conductores, los electrones de un semiconductor deben obtener energía (por ejemplo, de radiación ionizante) para cruzar la banda prohibida y alcanzar la banda de conducción. Los huecos de las bandas  son naturalmente diferentes para diferentes materiales. Por ejemplo, el diamante es un semiconductor de banda ancha (E_gap = 5,47 eV) con un alto potencial como material de dispositivo electrónico en muchos dispositivos. Por otro lado, el germanio tiene una pequeña energía de banda prohibida (E_gap = 0,67 eV), que requiere operar el detector a temperaturas criogénicas.
• Nivel Fermi. El término «nivel de Fermi» proviene de las estadísticas de  Fermi-Dirac, que describen una distribución de partículas sobre estados de energía en sistemas que consisten en fermiones (electrones) que obedecen al  principio de exclusión de Pauli. Dado que no pueden existir en estados de energía idénticos, el nivel de Fermi es el término utilizado para describir la parte superior de la colección de niveles de energía de electrones  a thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-temperature-physics/absolute-zero-temperature/»>la temperatura del cero absoluto. El  nivel de Fermi es la superficie del mar de  Fermi en el cero absoluto donde ningún electrón tendrá suficiente energía para elevarse por encima de la superficie. En los metales, el nivel de Fermi se encuentra en la banda de conducción hipotética que da lugar a electrones de conducción libres. En los semiconductores, la posición del nivel de Fermi está dentro de la banda prohibida, aproximadamente en el medio de la banda prohibida.
• Par de agujeros de electrones. En el semiconductor,  los portadores de carga libres  son  electrones  y  huecos de electrones (pares de electrones-huecos). Los electrones y huecos se crean por  excitación de electrones  desde la banda de valencia a la banda de conducción. Un agujero de electrones (a menudo llamado simplemente agujero) es la falta de un electrón en una posición en la que podría existir en un  átomo o red atómica. Es uno de los dos tipos de portadores de carga que se encargan de crear corriente eléctrica en materiales semiconductores. Dado que en un átomo normal o una red cristalina la carga negativa de los electrones se equilibra con la carga positiva de los núcleos atómicos, la ausencia de un electrón deja una carga neta positiva en la ubicación del agujero. Los agujeros cargados positivamente pueden moverse de un átomo a otro en materiales semiconductores cuando los electrones abandonan sus posiciones. Cuando un electrón se encuentra con un agujero, se recombinan y estos portadores libres desaparecen efectivamente. La recombinación significa que un electrón que ha sido excitado desde la banda de valencia a la banda de conducción vuelve al estado vacío en la banda de valencia, conocido como los huecos.

Véase más arriba:

Propiedades eléctricas

El magnetismo es una clase de fenómenos físicos mediados por campos magnéticos. Las corrientes eléctricas y los momentos magnéticos de las partículas elementales dan lugar a un campo magnético, que actúa sobre otras corrientes y momentos magnéticos. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes. Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes. Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes, produciendo campos magnéticos ellos mismos. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto y el níquel y sus aleaciones.

Tipos de magnetismo

Se han observado y clasificado cinco tipos básicos de magnetismo sobre la base del comportamiento magnético de los materiales en respuesta a campos magnéticos a diferentes temperaturas. Desde este punto de vista, este tipo de materiales son:

• Material diamagnético. Los materiales diamagnéticos son aquellos que algunas personas generalmente consideran no magnéticos. Los materiales diamagnéticos son repelidos por un campo magnético; un campo magnético aplicado crea un campo magnético inducido en ellos en la dirección opuesta, provocando una fuerza repulsiva. El diamagnetismo es el resultado de cambios en el movimiento orbital de los electrones inducidos por un campo externo. Los materiales diamagnéticos incluyen agua, madera, la mayoría de los compuestos orgánicos como el petróleo y algunos plásticos, y muchos metales, incluido el cobre, en particular los pesados ​​con muchos electrones centrales, como el mercurio, el oro y el bismuto. El efecto es extremadamente pequeño (con susceptibilidades del orden de ^-10-5) y en oposición al campo aplicado. Los materiales diamagnéticos, como el agua o los materiales a base de agua, tienen una permeabilidad magnética relativa menor o igual a 1 y, por lo tanto, una susceptibilidad magnética menor o igual a 0, ya que la susceptibilidad se define como χ _v = μ _v – 1. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten sólo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es negativo, el material es diamagnético. En este caso, el campo magnético del material se debilita por la magnetización inducida. Los materiales diamagnéticos son repelidos por campos magnéticos. Por ejemplo, la susceptibilidad magnética de diamagnetos como el agua es χ _v = −9,05 × 10⁻⁶. El material más fuertemente diamagnético es el bismuto, χ _v = −1,66 × 10⁻⁴. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.
• Materiales paramagnéticos. Los materiales paramagnéticos son aquellos que tienen dipolos atómicos permanentes, sobre los que se actúa individualmente y se alinean en la dirección de un campo externo. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten solo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es positivo, un material puede ser paramagnético. En este caso, el campo magnético del material se ve reforzado por la magnetización inducida. Los materiales paramagnéticos incluyen la mayoría de los elementos químicos y algunos compuestos. Tienen una permeabilidad magnética relativa ligeramente superior a 1 (es decir, una pequeña susceptibilidad magnética positiva) y, por tanto, son atraídos por los campos magnéticos. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.
• Materiales ferromagnéticos. El ferromagnetismo es el mecanismo básico por el cual un material forma un imán permanente (es decir, materiales que pueden ser magnetizados por un campo magnético externo y permanecer magnetizados después de que se elimina el campo externo). El ferromagnetismo es el tipo más fuerte y es responsable de este fenómeno común. Los materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos o antiferromagnéticos poseen magnetización permanente incluso sin campo magnético externo y no tienen una susceptibilidad de campo cero bien definida. Los momentos magnéticos permanentes en materiales ferromagnéticos son el resultado de momentos magnéticos atómicos debidos a espines de electrones no apareados como consecuencia de la estructura electrónica. También hay una contribución del momento magnético orbital que es pequeña en comparación con el momento de giro. Por lo tanto, incluso en ausencia de un campo aplicado, los momentos magnéticos de los electrones en el material se alinean espontáneamente en paralelo entre sí. Cada material ferromagnético tiene su propia temperatura individual, llamada temperatura de Curie, o punto de Curie, por encima del cual pierde sus propiedades ferromagnéticas. Esto se debe a que la tendencia térmica al desorden supera la disminución de energía debido al orden ferromagnético. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto, el níquel y la mayoría de sus aleaciones, y algunos compuestos de metales de tierras raras. El ferromagnetismo es muy importante en la industria y la tecnología moderna. Los materiales ferromagnéticos se pueden dividir en materiales magnéticamente «blandos» como el hierro recocido, que pueden magnetizarse pero no tienden a permanecer magnetizados, y materiales magnéticamente «duros», que sí lo hacen. Los imanes permanentes están hechos de materiales ferromagnéticos «duros» como el álnico y la ferrita que se someten a un procesamiento especial en un fuerte campo magnético durante la fabricación para alinear su estructura microcristalina interna.
• Materiales antiferromagnéticos. En un antiferromagnet, a diferencia de un ferromagnet, hay una tendencia a que los momentos magnéticos intrínsecos de los electrones de valencia vecinos apunten en direcciones opuestas. Cuando todos los átomos están dispuestos en una sustancia de modo que cada vecino sea antiparalelo, la sustancia es antiferromagnética. Los antiferromagnetos tienen un momento magnético neto cero, lo que significa que no producen ningún campo. El óxido de manganeso (MnO) es un material que muestra este comportamiento. Generalmente, el orden antiferromagnético puede existir a temperaturas suficientemente bajas, pero desaparece a la temperatura de Néel y por encima de ella. Por encima de la temperatura de Néel, el material es típicamente paramagnético, es decir, la energía térmica se vuelve lo suficientemente grande como para destruir el orden magnético microscópico dentro del material. La temperatura de Néel del MnO es de aproximadamente 116K.
• Materiales ferrimagnéticos. Las características magnéticas macroscópicas de los ferromagnetos y los ferrimagnetos son similares, la distinción radica en la fuente de los momentos magnéticos netos. Un material ferrimagnético es aquel que tiene poblaciones de átomos con momentos magnéticos opuestos, como en el antiferromagnetismo; sin embargo, en los materiales ferrimagnéticos, los momentos opuestos son desiguales y queda una magnetización espontánea. Los materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos o antiferromagnéticos poseen magnetización permanente incluso sin campo magnético externo y no tienen una susceptibilidad de campo cero bien definida. Las ferritas (ampliamente utilizadas en productos domésticos como los imanes de nevera) suelen ser compuestos cerámicos ferrimagnéticos derivados de los óxidos de hierro. Magnetita (Fe₃O₄) es un ejemplo famoso.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas

La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado. Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes. Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes, produciendo campos magnéticos ellos mismos. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto y el níquel y sus aleaciones.

Material paramagnético – Paramagnetismo

Los materiales paramagnéticos son aquellos que tienen dipolos atómicos permanentes, sobre los que se actúa individualmente y se alinean en la dirección de un campo externo. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten solo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es positivo, un material puede ser paramagnético. En este caso, el campo magnético del material se ve reforzado por la magnetización inducida. Los materiales paramagnéticos incluyen la mayoría de los elementos químicos y algunos compuestos. Tienen una permeabilidad magnética relativa ligeramente superior a 1 (es decir, una pequeña susceptibilidad magnética positiva) y, por tanto, son atraídos por los campos magnéticos. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas

La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado. Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes. Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes, produciendo campos magnéticos ellos mismos. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto y el níquel y sus aleaciones.

Material diamagnético – Diamagnetismo

Los materiales diamagnéticos son aquellos que algunas personas generalmente consideran no magnéticos. Los materiales diamagnéticos son repelidos por un campo magnético; un campo magnético aplicado crea un campo magnético inducido en ellos en la dirección opuesta, provocando una fuerza repulsiva. El diamagnetismo es el resultado de cambios en el movimiento orbital de los electrones inducidos por un campo externo. Los materiales diamagnéticos incluyen agua, madera, la mayoría de los compuestos orgánicos como el petróleo y algunos plásticos, y muchos metales, incluido el cobre, en particular los pesados ​​con muchos electrones centrales, como el mercurio, el oro y el bismuto. El efecto es extremadamente pequeño (con susceptibilidades del orden de ^-10-5) y en oposición al campo aplicado. Los materiales diamagnéticos, como el agua o los materiales a base de agua, tienen una permeabilidad magnética relativa menor o igual a 1 y, por lo tanto, una susceptibilidad magnética menor o igual a 0, ya que la susceptibilidad se define como χ _v = μ _v – 1. Los materiales diamagnéticos y paramagnéticos se consideran no magnéticos porque las magnetizaciones son relativamente pequeñas y persisten sólo mientras está presente un campo aplicado. Si χ (susceptibilidad magnética) es negativo, el material es diamagnético. En este caso, el campo magnético del material se debilita por la magnetización inducida. Los materiales diamagnéticos son repelidos por campos magnéticos. Por ejemplo, la susceptibilidad magnética de diamagnetos como el agua es χ _v = −9,05 × 10 ⁻⁶. El material más fuertemente diamagnético es el bismuto, χ _v = −1,66 × 10 ⁻⁴. Generalmente, se dice que los materiales no magnéticos son paramagnéticos o diamagnéticos porque no poseen magnetización permanente sin un campo magnético externo.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas

Una aleación es una mezcla de dos o más materiales, al menos uno de los cuales es un metal. Las aleaciones pueden tener una microestructura que consiste en soluciones sólidas, donde los átomos secundarios se introducen como sustituyentes o intersticiales en una red cristalina. Una aleación también puede ser una mezcla de fases metálicas (dos o más soluciones, formando una microestructura de diferentes cristales dentro del metal). Ejemplos de aleaciones de sustitución incluyen bronce y latón, en los que algunos de los átomos de cobre están sustituidos con átomos de estaño o zinc respectivamente.

Las soluciones sólidas tienen importantes aplicaciones comerciales e industriales, ya que tales mezclas a menudo tienen propiedades superiores a los materiales puros. Muchas aleaciones de metales son soluciones sólidas. Incluso pequeñas cantidades de soluto pueden afectar las propiedades eléctricas y físicas del solvente.

La aleación es una práctica común porque los enlaces metálicos permiten unir diferentes tipos de metales. Por ejemplo, los aceros inoxidables austeníticos, incluido el acero inoxidable Tipo 304 (que contiene 18% -20% de cromo y 8% -10,5% de níquel), tienen una estructura cúbica de átomos de hierro centrada en las caras con el carbono en solución sólida intersticial.

Características de las aleaciones metálicas

Las aleaciones suelen ser más fuertes que los metales puros, aunque por lo general ofrecen una conductividad térmica y eléctrica reducida. La resistencia es el criterio más importante por el cual se juzgan muchos materiales estructurales. Por lo tanto, las aleaciones se utilizan para la construcción de ingeniería. El acero, probablemente el metal estructural más común, es un buen ejemplo de aleación. Es una aleación de hierro y carbono, con otros elementos que le confieren ciertas propiedades deseables.

A veces es posible que un material esté compuesto por varias fases sólidas. Las fortalezas de estos materiales se mejoran al permitir que una estructura sólida se convierta en una forma compuesta de dos fases intercaladas. Cuando el material en cuestión es una aleación, es posible templar el metal desde un estado fundido para formar las fases intercaladas. El término temple se refiere a un tratamiento térmico en el que un material se enfría rápidamente en agua, aceite o aire para obtener ciertas propiedades del material, especialmente la dureza. En metalurgia, el temple se usa más comúnmente para endurecer el acero mediante la introducción de martensita.

Tipos de aleaciones

Las aleaciones de metales, en virtud de su composición, a menudo se agrupan en dos clases:

• Aleaciones ferrosas. Las aleaciones ferrosas, en las que el hierro es el componente principal, incluyen el acero, el acero inoxidable, el acero al carbono y el hierro fundido. Las aleaciones ferrosas son conocidas por su resistencia.
• Aleaciones no ferrosas. Aleaciones no ferrosas, aquellas que no contienen hierro (ferrita) en cantidades apreciables, por lo que se basan en metales no ferrosos (es decir, aluminio, cobre, cromo, titanio, oro, níquel, plata, estaño, plomo, zinc, etc.) Otras propiedades comunes de los metales no ferrosos son no magnéticas, maleables y ligeras.

Aleaciones ferrosas

Las aleaciones ferrosas, en las que el hierro es el componente principal, incluyen el acero y el arrabio (con un contenido de carbono de un pequeño porcentaje) y las aleaciones de hierro con otros metales (como el acero inoxidable). Las aleaciones ferrosas son conocidas por su resistencia. Las aleaciones suelen ser más fuertes que los metales puros, aunque por lo general ofrecen una conductividad térmica y eléctrica reducida. Las aleaciones ferrosas más simples se conocen como aceros y consisten en hierro (Fe) aleado con carbono (C) (alrededor del 0,1% al 1%, según el tipo). Agregar una pequeña cantidad de carbono no metálico al hierro cambia su gran ductilidad por una mayor resistencia. Debido a su muy alta resistencia, pero aún sustancial dureza, y su capacidad de ser alterado en gran medida por el tratamiento térmico, el acero es una de las aleaciones ferrosas más útiles y comunes en el uso moderno. Su uso generalizado se explica por los siguientes factores:

1. Los compuestos que contienen hierro existen en abundantes cantidades dentro de la corteza terrestre.
2. Las aleaciones metálicas de hierro y acero se pueden producir utilizando técnicas de extracción, refinación, aleación y fabricación relativamente económicas.
3. Las aleaciones ferrosas son extremadamente versátiles, ya que pueden adaptarse para tener una amplia gama de propiedades mecánicas y físicas.

La principal desventaja de muchas aleaciones ferrosas es su susceptibilidad a la corrosión. Al agregar cromo al acero, se puede mejorar su resistencia a la corrosión, creando acero inoxidable, mientras que agregar silicio alterará sus características eléctricas, produciendo acero al silicio.

Tipos de metales ferrosos: clasificación basada en la composición

• Hierro en lingotes. En general, el arrabio es un producto intermedio de la industria del hierro. El arrabio, también conocido como hierro bruto, se produce mediante el proceso de alto horno y contiene hasta un 4-5% de carbono, con pequeñas cantidades de otras impurezas como azufre, magnesio, fósforo y manganeso. El alto nivel de carbono lo hace relativamente débil y quebradizo. Reducir la cantidad de carbono a 0,002-2,1% en masa produce acero, que puede ser hasta 1000 veces más duro que el hierro puro.
• Hierro forjado. El hierro forjado es una aleación de hierro con muy bajo contenido de carbono (menos del 0,08%) con respecto al hierro fundido (2,1% a 4%). La microestructura del hierro forjado muestra inclusiones de escoria oscura en ferrita. Es suave, dúctil, magnético, resistente a la corrosión y se suelda fácilmente. Tiene alta elasticidad y resistencia a la tracción. Se puede calentar y recalentar y trabajar en varias formas. El hierro forjado ya no se produce a escala comercial. Muchos productos descritos como hierro forjado, como barandillas, muebles de jardín y puertas, en realidad están hechos de acero dulce. Por ejemplo, la Torre Eiffel es una torre de celosía de hierro forjado.
• Acero. Los aceros son aleaciones de hierro y carbono que pueden contener concentraciones apreciables de otros elementos de aleación. Agregar una pequeña cantidad de carbono no metálico al hierro cambia su gran ductilidad por una mayor resistencia. Debido a su muy alta resistencia, pero aún sustancial dureza, y su capacidad de ser alterado en gran medida por el tratamiento térmico, el acero es una de las aleaciones ferrosas más útiles y comunes en el uso moderno. Existen miles de aleaciones que tienen diferentes composiciones y / o tratamientos térmicos. Las propiedades mecánicas son sensibles al contenido de carbono, que normalmente es inferior al 1,0% en peso. Según la clasificación AISI, el acero al carbono se divide en cuatro clases según el contenido de carbono:
  • Aceros bajos en carbono. El acero con bajo contenido de carbono, también conocido como acero dulce, es ahora la forma más común de acero porque su precio es relativamente bajo y proporciona propiedades materiales que son aceptables para muchas aplicaciones. El acero con bajo contenido de carbono contiene aproximadamente entre un 0,05 y un 0,25% de carbono, lo que lo hace maleable y dúctil. El acero dulce tiene una resistencia a la tracción relativamente baja, pero es barato y fácil de formar; la dureza de la superficie se puede aumentar mediante la carburación.
  • Aceros Medio Carbono. El acero con contenido medio de carbono tiene aproximadamente un 0,3–0,6% de contenido de carbono. Equilibra la ductilidad y la fuerza y ​​tiene buena resistencia al desgaste. Este grado de acero se utiliza principalmente en la producción de componentes de máquinas, ejes, ejes, engranajes, cigüeñales, acoplamientos y forjas, y también podría utilizarse en rieles y ruedas de ferrocarril.
  • Aceros con alto contenido de carbono. El acero con alto contenido de carbono tiene aproximadamente un 0,60 a un 1,00% de contenido de carbono. La dureza es más alta que los otros grados pero la ductilidad disminuye. Los aceros con alto contenido de carbono se pueden utilizar para resortes, cables, martillos, destornilladores y llaves.
  • Aceros con alto contenido de carbono. El acero con alto contenido de carbono tiene aproximadamente un 1,25% a un 2,0% de contenido de carbono. Aceros que pueden ser templados a gran dureza. Este grado de acero podría usarse para productos de acero duro, como resortes de camiones, herramientas de corte de metal y otros propósitos especiales como cuchillos, ejes o punzones (de uso no industrial). La mayoría de los aceros con más del 2,5% de contenido de carbono se fabrican mediante pulvimetalurgia.
• Hierro fundido. Los hierros fundidos también comprenden una gran familia de diferentes tipos de hierro, dependiendo de cómo se forme la fase rica en carbono durante la solidificación. La microestructura de los hierros fundidos se puede controlar para proporcionar productos que tengan una excelente ductilidad, buena maquinabilidad, excelente amortiguación de vibraciones, excelente resistencia al desgaste y buena conductividad térmica. Los tipos de hierro fundido más comunes son:
  • Hierro fundido gris. El hierro fundido gris es el tipo de hierro fundido más antiguo y más común. La fundición gris se caracteriza por su microestructura grafítica, que provoca que las fracturas del material tengan un aspecto gris.
  • Hierro fundido blanco. Los hierros fundidos blancos son duros, quebradizos e imposibles de mecanizar, mientras que los hierros grises con grafito más blando son razonablemente fuertes y mecanizables. Una superficie de fractura de esta aleación tiene un aspecto blanco y, por lo tanto, se denomina hierro fundido blanco.
  • Hierro fundido maleable. El arrabio maleable es arrabio blanco que ha sido recocido. Mediante un tratamiento térmico de recocido, la estructura frágil como primer molde se transforma en la forma maleable.
  • Hierro fundido dúctil. El hierro dúctil, también conocido como hierro nodular, tiene una composición muy similar al hierro gris, el hierro dúctil es más fuerte y más resistente a los golpes que el hierro gris. De hecho, el hierro dúctil tiene características mecánicas que se acercan a las del acero, mientras que conserva una gran fluidez cuando se funde y un punto de fusión más bajo.
• Aceros Aleados. El acero es una aleación de hierro y carbono, pero el término acero de aleación generalmente solo se refiere a aceros que contienen otros elementos, como vanadio, molibdeno o cobalto, en cantidades suficientes para alterar las propiedades del acero base. En general, el acero aleado es acero que se alea con una variedad de elementos en cantidades totales entre 1.0% y 50% en peso para mejorar sus propiedades mecánicas. Los aceros aleados se dividen en dos grupos:
  • Aceros de baja aleación
  • Aceros de alta aleación
• Acero inoxidable. Los aceros inoxidables se definen como aceros con bajo contenido de carbono con al menos un 10% de cromo con o sin otros elementos de aleación. Su fuerza y ​​resistencia a la corrosión a menudo lo convierten en el material de elección en equipos de transporte y procesamiento, piezas de motores y armas de fuego. El cromo aumenta la dureza, la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión. El níquel brinda beneficios similares pero agrega dureza sin sacrificar la ductilidad y tenacidad. También reduce la expansión térmica para una mejor estabilidad dimensional.
• Superaleaciones

Metales ferrosos especiales

• Aceros para herramientas
• Aceros de alta velocidad
• Aceros resistentes a los golpes
• Acero plateado

Ver arriba:
Metales

La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado. Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes. Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes, produciendo campos magnéticos ellos mismos. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto y el níquel y sus aleaciones.

Material antiferromagnético – Antiferromagnetismo

En un antiferromagnet, a diferencia de un ferromagnet, hay una tendencia a que los momentos magnéticos intrínsecos de los electrones de valencia vecinos apunten en direcciones opuestas. Cuando todos los átomos están dispuestos en una sustancia de modo que cada vecino sea antiparalelo, la sustancia es antiferromagnética. Los antiferromagnetos tienen un momento magnético neto cero, lo que significa que no producen ningún campo. El óxido de manganeso (MnO) es un material que muestra este comportamiento. Generalmente, el orden antiferromagnético puede existir a temperaturas suficientemente bajas, pero desaparece a la temperatura de Néel y por encima de ella. Por encima de la temperatura de Néel, el material es típicamente paramagnético, es decir, la energía térmica se vuelve lo suficientemente grande como para destruir el orden magnético microscópico dentro del material. La temperatura de Néel del MnO es de aproximadamente 116K.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas

La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado. Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes. Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente. Los efectos más familiares ocurren en materiales ferromagnéticos, que son fuertemente atraídos por campos magnéticos y pueden magnetizarse para convertirse en imanes permanentes, produciendo campos magnéticos ellos mismos. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto y el níquel y sus aleaciones.

Material ferromagnético – Ferromagnetismo

El ferromagnetismo es el mecanismo básico por el cual un material forma un imán permanente (es decir, materiales que pueden ser magnetizados por un campo magnético externo y permanecer magnetizados después de que se elimina el campo externo). El ferromagnetismo es el tipo más fuerte y es responsable de este fenómeno común. Los materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos o antiferromagnéticos poseen magnetización permanente incluso sin campo magnético externo y no tienen una susceptibilidad de campo cero bien definida. Los momentos magnéticos permanentes en materiales ferromagnéticos son el resultado de momentos magnéticos atómicos debidos a espines de electrones no apareados como consecuencia de la estructura electrónica. También hay una contribución del momento magnético orbital que es pequeña en comparación con el momento de giro. Por lo tanto, incluso en ausencia de un campo aplicado, los momentos magnéticos de los electrones en el material se alinean espontáneamente en paralelo entre sí. Cada material ferromagnético tiene su propia temperatura individual, llamada temperatura de Curie, o punto de Curie, por encima del cual pierde sus propiedades ferromagnéticas. Esto se debe a que la tendencia térmica al desorden supera la disminución de energía debido al orden ferromagnético. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto, el níquel y la mayoría de sus aleaciones, y algunos compuestos de metales de tierras raras. El ferromagnetismo es muy importante en la industria y la tecnología moderna. Los materiales ferromagnéticos se pueden dividir en materiales magnéticamente «blandos» como el hierro recocido, que pueden magnetizarse pero no tienden a permanecer magnetizados, y materiales magnéticamente «duros», que sí lo hacen. Los imanes permanentes están hechos de materiales ferromagnéticos «duros» como el álnico y la ferrita que se someten a un procesamiento especial en un campo magnético fuerte durante la fabricación para alinear su estructura microcristalina interna.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas

Cada material ferromagnético tiene su propia temperatura individual, llamada temperatura de Curie, o punto de Curie, por encima del cual pierde sus propiedades ferromagnéticas. Esto se debe a que la tendencia térmica al desorden supera la disminución de energía debido al orden ferromagnético. Solo unas pocas sustancias son ferromagnéticas. Los más comunes son el hierro, el cobalto, el níquel y la mayoría de sus aleaciones, y algunos compuestos de metales de tierras raras. El ferromagnetismo es muy importante en la industria y la tecnología moderna. Los materiales ferromagnéticos se pueden dividir en materiales magnéticamente «blandos» como el hierro recocido, que pueden magnetizarse pero no tienden a permanecer magnetizados, y materiales magnéticamente «duros», que sí lo hacen. Los imanes permanentes están hechos de materiales ferromagnéticos «duros» como el álnico y la ferrita que se someten a un procesamiento especial en un campo magnético fuerte durante la fabricación para alinear su estructura microcristalina interna.

Véase más arriba:

Propiedades magnéticas