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磁铁的成分是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。
磁铁分磁铁与软磁,磁铁是加上强磁,使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列,软磁则是加上电。(也是一种加上磁力的方法)等电流去掉软铁会慢慢失去磁性。
如果将地球想象成一块大磁铁,则地球的地磁北极是指南极,地磁南极则是指北极。磁铁与磁铁之间,同名磁极相排斥、异名磁极相吸引。所以,指南针与南极相排斥,指北针与北极相排斥,而指南针与指北针则相吸引。
磁铁不是人发明的,是天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。早期的航海者把这种磁铁作为其早的指南针在海上来辨别方向。早发现及使用磁铁的应该是中国人,也就是利用磁铁制作“指南针”,是中国四大发明之一。
既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁,而不能吸引其他物品。当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。人们都知道磁体有两个极,一个称N极,一个称S极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁(Nd2Fe14B magnet)、钐钴磁铁(SmCo magnet)、铝镍钴磁铁(ALNiCO magnet)铁铬钴磁铁(FeCrCo magnet) 烧结铷铁硼:是1983年以后发展起来的一种新型永磁材料,它具有的磁性能,广泛应用于各种永磁电机,工程机械、电声、电器以及医疗器械。 烧结钐钴永磁是一种的永磁材料,即具有很高测磁性能,同时又有很强的防腐蚀性、抗氧化性、温度系数低、居里温度高、能在较高环境下使用,广泛应用于马达、传感器、探测仪、雷达以及其他高科技领域。
铁铬钴磁铁(FeCrCo magnet)是永磁中的变形金刚,合金永磁可变形之,可以拉丝(0.2-0.3mm)拉管 轧带 以及各种机械加工。A.FeCrCo(铁铬钴)变形永磁合金具有较高的磁性,可与AlNiCo永磁合金媲美,但其含Co量要比AlNiCo低50%左右。B.FeCrCo合金具有优良的塑性与延展性易于加工,这是铸造永磁合金无法比拟的特性,而该合金较高的使用温度400左右,又是NdFeB稀土永磁不可及的。C.FeCrCo合金经加加工可制成丝、棒、管、带和锻材,经车、铣、刨、钻和冲压等机械加工,能制成各种形状复杂的永磁元件,尤其对细小、长薄元件显示出的特性。薄的带材可以达到0.05mm,细的丝材可以加工成到0.1mm。
磁铁又名吸铁石,是指在周围和自身内部存在磁场的物体或材质,分为天然和人造两大类。人造磁铁通常用金属合金制成,具有强磁性。又可分作“性磁铁”与“非性磁铁”,即“硬磁”与“软磁”。天然磁铁主要成分:四氧化三铁,化学式Fe3O4,常称“磁性氧化铁”。具有磁性的黑色晶体。可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。因在四氧化三铁的晶体里存在着两种不同价态的离子,其中三分之一是Fe2+,三分之二是Fe3+,是一种复杂的化合物。它不溶于水,也不能与水反应。与酸反应,不溶于碱。主要用于制底漆和面漆,用于电子工业的磁性材料,也用于建筑工业的防锈剂。
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