磁鐵不是人發明的,但是有天然的磁鐵礦。最早有效使用磁鐵的應該是中國人。因此,指南針是中國人的四大發明之壹。至於成分,是鐵、鈷、鎳等。它的原子結構很特別。原子本身有磁矩。壹般這些礦物分子都是無序排列的。磁場的相互作用不會表現出磁性。但在外力(如磁場)的引導下,分子的排列趨向壹致,這也就是俗稱的磁鐵。鐵、鈷和鎳是最常用的磁性物質。磁鐵基本上分為永磁體和軟鐵永磁體。加入強磁性,使磁性物質的自旋和電子的角動量按固定方向排列。軟磁性加電流(也是壹種加磁性的方法)。去掉軟鐵會逐漸失去磁性。至於最早的磁鐵,誰發現了最古老的記載就是中國黃帝vs蚩尤的南車,它被稱為中國四大發明之壹!中國在公元前壹世紀就知道了磁極化。戰國時期,壹塊天然磁鐵被放在壹個有刻度的銅板上占蔔。北宋時期,人造磁鐵的制作方法有兩種。壹種是將燒紅的鐵針南北方向放置,快速冷卻後,鐵針被地球磁場磁化。另壹種是用磁鐵摩擦鐵針制成的。孟茜碧潭記錄了磁偏角的存在,發現在磁偏角的影響下,磁針指向南方,比真正的南方略偏東。基於這壹知識,磁鐵作為指南針的科學應用得到了發展。磁鐵只是壹個統稱,指的是有磁性的東西。實際成分不壹定含鐵。純金屬鐵本身沒有永久磁性,只有靠近永久磁鐵才會被誘導產生磁性。壹般在永磁體中加入其他雜質元素(如碳)來穩定磁性,但這樣會降低電子的自由度,使其難以導電,所以電流通過時燈泡不會亮。鐵是壹種常見的磁性元素,但許多其他元素的磁性更強,如銣、鐵和硼。
[編輯本段]基礎知識
古希臘人和中國發現自然界中有壹種天然磁化的石頭,叫做“磁鐵”。這種石頭可以神奇地撿起小鐵片,隨意擺動後始終指向同壹個方向。早期的航海家用這塊磁鐵作為他們最早的指南針,在海上辨別方向。
經過幾千年的發展,磁鐵已經成為我們今天生活中的壹種強有力的材料。通過合成不同材料的合金,可以達到和磁鐵壹樣的效果,還可以提高磁力。18世紀出現了人造磁鐵,但制造更強磁性材料的過程非常緩慢,直到20世紀20年代才生產出鋁鎳鈷。隨後,50年代制造出鐵氧體,70年代制造出[稀土磁體[包括NdFeB和SmCo]]。在這壹點上,磁性技術發展迅速,強磁性材料也使得元件更加小型化。
[編輯本段]磁化(取向)方向
大部分磁性材料都可以在同壹個方向被磁化到飽和,這個方向叫做“磁化方向”(取向方向)。沒有取向的磁體(也稱為各向同性磁體)比取向磁體(也稱為各向異性磁體)弱得多。
「南北極」的標準工業定義是什麽?
“北極”的定義是磁鐵隨意旋轉後,北極指向地球北極。同樣,磁鐵的南極也指向地球的南極。
不貼標簽怎麽分辨磁鐵的北極?
很明顯,光靠眼睛是分辨不出來的。可以用指南針靠近磁鐵,指向地球北極的指針就會指向磁鐵的南極。
如何安全地處理和儲存磁鐵?
壹定要非常小心,因為磁鐵會相互吸引,可能會夾到妳的手指。磁鐵相互吸引時,也可能因碰撞而損壞(敲掉邊角或敲出裂紋)。
讓磁鐵遠離易磁化的物體,如軟盤、信用卡、電腦顯示器、手表、手機、醫療器械等。
磁鐵應遠離心臟起搏器。
對於較大的磁體,應在每塊磁體之間添加塑料或硬紙墊圈,以確保磁體可以輕松分離。
磁鐵應盡可能儲存在幹燥恒溫的環境中。
如何實現磁隔離?
只有能吸附在磁鐵上的材料才能隔離磁場,材料越厚,隔磁效果越好。
最強的磁鐵是什麽?
目前性能最高的磁體是稀土磁體,釹鐵硼是稀土磁體中性能最強的磁體。但是在200攝氏度以上的環境中,釤和鈷是最強的磁體。
[編輯本段]磁鐵的類型
磁鐵,應該叫磁鋼,主要分為兩類,壹類是軟磁,壹類是硬磁;
軟磁包括矽鋼片和軟磁磁芯;硬磁體有鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體和釹鐵硼,其中釤鈷磁鋼最貴,鐵氧體磁鋼最便宜,釹鐵硼磁鋼性能最高,但鋁鎳鈷磁鋼性能最穩定,溫度系數最好。用戶可以根據不同的需求選擇不同的硬磁產品。
如何定義壹塊磁鐵的性能?
主要有以下三個性能參數來確定磁體的性能:
剩磁Br:永磁體磁化到技術飽和,去掉外磁場後,保留下來的Br稱為剩磁感應強度。
矯頑力Hc:將磁化到技術飽和的永磁體的B降低到零,所需要的反向磁場強度稱為磁感應矯頑力,很簡單。
稱為矯頑力
磁能積BH:表示磁體在氣隙空間(磁體兩極之間的空間)建立的磁能密度,即氣隙單位體積的靜磁能。因為這個能量等於磁體的Bm和Hm的乘積,所以叫做磁能積。
磁場:對磁極產生磁效應的空間就是磁場。
表面磁場:永磁體表面特定位置的磁感應強度。
如何選擇磁鐵?
在決定選擇哪種磁鐵之前,磁鐵應該起什麽作用?
主要功能:移動物體、固定物體或提升物體。
所需磁體形狀:圓盤形、環形、方形、瓦形或特殊形狀。
所需磁體尺寸:長度、寬度、高度、直徑和公差等。
所需磁鐵的吸引力、預期價格和數量等。
指南針是根據磁鐵的特性發明的。
[編輯本段]磁鐵的作用
1指的是南北。
2吸引光線和小物體
電磁鐵可用作電磁繼電器。
4發電機
磁現象的發現
在先秦時代,我們的祖先已經積累了很多這方面的知識,在勘探鐵礦的時候經常會遇到磁鐵礦,也就是磁鐵礦(主要成分是四氧化三鐵)。這些發現早已被記錄下來。這些發現最早記載在《管子》的幾篇文章中:“山上有磁石,下有金銅。”
其他古籍也有類似記載,如《山海經》。磁鐵的吸鐵特性早就被發現了,《呂氏春秋》九卷主篇有:“慈吸鐵,或吸之。”當時人們把“磁性”稱為“善良”。他們認為磁鐵吸引鐵是慈母對孩子的吸引力。並認為:“石頭是鐵之母,但石頭有善良和不善良兩種。善良可以吸引他的孩子,不善良不行。”漢代以前,人們把磁石寫成“觀世音石”,意為愛石。
既然磁鐵能吸引鐵,那它們能吸引其他金屬嗎?我們的祖先做了很多嘗試,發現磁鐵不僅不能吸引金、銀、銅等金屬,也不能吸引磚瓦。西漢時期,人們認識到磁鐵只能吸引鐵,不能吸引其他物體。當兩塊磁鐵放在壹起並相互靠近時,有時它們相互吸引,有時它們相互排斥。現在人們都知道磁鐵有兩極,壹個叫N極,壹個叫S極。同性相斥,異性相吸。當時人們並不知道這個道理,但還是能感知到這個現象。
西漢時,有壹位煉丹師,名叫欒達。他利用磁鐵的這壹特性制作了類似兩個棋子的東西。通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時又相互排斥。欒大稱之為“鬥棋”。他把這部小說獻給漢武帝,現場演示。漢武帝又驚又喜。他被評為“五福將軍”。欒大力利用磁鐵的性質,做出新奇的東西來欺騙漢武帝。
地球也是壹塊大磁鐵,它的兩極分別靠近地理南極和地理北極。所以地球表面的磁鐵可以自由旋轉。
運動時,磁鐵會因為同性而互相排斥,異性相吸的性質會指明南北。古人不懂這個道理,但對這種現象非常了解。
磁現象的應用
“在傳統行業的應用”:
在談到磁性材料的磁源、電磁感應和磁器件時,我們已經提到了壹些磁性材料的實際應用。事實上,磁性材料已經廣泛應用於傳統工業的各個方面。
例如,沒有磁性材料,電氣化是不可能的,因為發電需要發電機,輸電需要變壓器,電機需要馬達,電話、收音機和電視機需要揚聲器。磁鋼線圈結構在許多儀器中使用。這些在其他內容中已經提到。
“生物學和醫學中的磁性應用”;
鴿子愛好者都知道,如果把鴿子放飛到幾百公裏以外,它們會自動回到自己的窩裏。鴿子為什麽有這麽好的看家本領?原來鴿子對地球磁場非常敏感,它們可以利用地球磁場的變化找到自己的家。如果妳把磁鐵綁在鴿子的頭上,它就會迷路。如果鴿子飛過無線電塔,強烈的電磁幹擾也會使它們迷失方向。
在醫學上,利用我們熟悉的核磁共振成像技術,可以診斷人體的異常組織,判斷疾病。其基本原理如下:原子核帶正電,自旋。通常情況下,核自旋軸的排列是不規則的,但當將其置於外磁場中時,核自旋的空間取向從無序變為有序。自旋系統的磁化矢量從零開始逐漸增大,當系統達到平衡時,磁化達到壹個穩定值。如果此時核自旋系統受到外力作用,比如壹定頻率的射頻激發核,就可以引起* * *振動效應。射頻脈沖停止後,已經被自旋系統激發的原子核不能維持這種狀態,會在磁場中回到原來的排列狀態,同時釋放微弱的能量成為無線電信號,可以被及時探測和空間分辨,得到運動原子核的分布圖像。核磁共振振動的特點是流動的液體不產生信號,稱為流動效應或流動空白效應。所以血管是灰白色的管狀結構,而血液是黑色的,沒有信號。這使得血管很容易分離軟組織。正常脊髓被腦脊液包圍,腦脊液呈黑色,有脂肪襯托的白色硬腦膜,使脊髓呈現白色強信號結構。核磁共振(NMR)振動已經應用於全身各種系統的成像診斷。效果最好的是大腦,它的脊髓,心臟血管,關節骨骼,軟組織和盆腔。對於心血管疾病,不僅可以觀察心腔、大血管和瓣膜的解剖變化,還可以進行心室分析,進行定性和半定量診斷,並可制作多個高空間分辨率的切面,顯示心臟和病變的全貌及其與周圍結構的關系,優於其他X線成像、二維超聲、核素和CT檢查。
磁學不僅可以診斷,還可以幫助治療疾病。磁鐵在中國古代醫學中是盲目使用的。現在人們利用血液中不同成分的磁性差異來分離紅細胞和白細胞。此外,磁場與人體經絡的相互作用可以實現磁療,對治療多種疾病有獨特的作用,已應用於磁療枕、磁療帶等。磁鐵制成的除鐵器可以去除面粉中可能存在的鐵粉,磁化水可以防止鍋爐結垢,磁化種子可以在壹定程度上提高農作物產量。
“磁學在天文學、地質學、考古學和采礦中的應用”;
我們已經知道地球是壹塊巨大的磁鐵,那麽它的磁性來自哪裏呢?自古就有嗎?跟地質條件有什麽關系?宇宙中的磁場是什麽?
至少在圖片中,我們都見過燦爛的北極光。中國自古以來就有北極光的記載。北極光實際上是太陽風中的粒子與地磁場相互作用的結果。太陽風是太陽發出的高能帶電粒子流。當它們到達地球時,與地磁場相互作用,就像壹根通有電流的導線在磁場中受力,使這些粒子運動並向南北極聚集,與地球高空的稀薄氣體發生碰撞。結果,氣體分子被激發並發光。
太陽黑子是太陽磁場活動非常強烈的區域。太陽黑子的爆發會對我們的生活產生影響,比如暫時中斷無線電通訊。因此,對太陽黑子的研究對我們來說意義重大。
地磁變化可以用來勘探礦藏。因為所有物質都有或強或弱的磁性,如果聚集在壹起形成沈積物,必然會幹擾附近區域的地磁場,使地磁場出現異常。根據這壹點,我們可以在陸地、海洋或空中測量地球的磁性,獲得地磁圖,分析並進壹步探索地磁圖上磁場異常的區域,往往可以發現未知的礦藏或特殊的地質構造。
不同地質年代的巖石往往具有不同的磁性。因此,可以根據巖石的磁性來判斷地質年代變化和地殼變化。
很多礦產資源都是* * *,也就是說幾種礦物混合在壹起,有不同的磁性。利用這壹特點,人們開發了壹種磁選機。利用不同成分的礦物磁性不同,磁力強弱不同,這些物質被磁鐵吸引,因此受到的吸引力也不同。因此,不同磁性的混合礦物可以被分離,實現磁性選礦。
“磁性在軍事領域的應用”;
磁性材料也廣泛應用於軍事領域。比如普通地雷或者地雷,只有碰到目標才能爆炸,所以作用有限。如果在水雷或水雷上安裝磁傳感器,由於坦克或軍艦是鋼制的,當它們靠近時(不接觸目標),傳感器可以探測到磁場的變化,使水雷或水雷爆炸,提高了殺傷力。
在現代戰爭中,空中優勢是贏得戰鬥的關鍵之壹。但飛機在飛行過程中很容易被敵方雷達發現,危險性很大。為了躲避敵方雷達的監視,可以在飛機表面塗上壹層特殊的磁性材料——吸波材料,可以吸收雷達發出的電磁波,使雷達電磁波很少反射,使敵方雷達無法探測到雷達回波,發現飛機,使飛機達到隱身的目的。這就是著名的“隱形飛機”。隱身技術是世界軍事科研領域的壹個熱點。美國的F117隱身戰鬥機就是隱身技術成功應用的範例。
在美國的“星球大戰”計劃中,有壹種新型武器“電磁武器”。傳統火炮是利用彈藥爆炸時瞬間膨脹產生的推力來快速加速炮彈,將其推出膛外。電磁炮把炮彈放在螺線管裏,給螺線管通電,那麽螺線管產生的磁場就會對炮彈產生很大的推動力,把它射出來。這就是所謂的電磁炮。類似的還有電磁導彈。
[編輯此段]磁鐵知識
磁鐵有很多種,壹般分為永磁和軟磁。當我們談到磁鐵時,我們壹般指的是永久磁鐵。
永磁體分為兩類:
第壹類是:金屬合金磁體包括釹磁體Nd2Fe14B)、釤鈷磁體(SmCo)和鋁鎳鈷磁體(ALNiCO)。
第二類是鐵氧體。
1,釹磁鐵:是目前發現的商業性能最高的磁鐵,被稱為磁王,具有極高的磁性,磁性達到最大。
能量積(BHmax)比鐵氧體高10倍。本身的機械加工性也是相當不錯的。工作溫度可高達
高達200攝氏度。而且由於質地堅硬,性能穩定,性價比好,應用廣泛。但是因為它的化學活性
它非常堅固,所以它的表面必須經過處理。(如鍍鋅、鍍鎳、電泳、鈍化等。).
2.鐵氧體磁體:其主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。由陶瓷工藝制成,質地堅硬,屬於
脆性材料由於耐溫性好、價格低、性能適中,成為應用最廣泛的永磁體。
3.鋁鎳鈷磁體:是由鋁、鎳、鈷、鐵等微量金屬元素組成的合金。鑄造工藝可以加工成
不同的尺寸和形狀,良好的可加工性。鑄造鋁鎳鈷永磁體的可逆溫度系數最低,工作溫度可高達600℃。
度以上。鋁鎳鈷永磁產品廣泛應用於各種儀器和其他應用領域。
4.SmCo按成分不同可分為SmCo5和Sm2Co17。它的發展受限於其材料的高價格。釤
鈷(SmCo)作為壹種稀土永磁體,不僅具有高磁能積(14-28MGOe)、可靠的矯頑力和良好的溫度特性。
做愛。與釹磁體相比,釤鈷磁體更適合在高溫環境下工作。
[編輯此段]磁鐵的歷史
隨著社會的發展,磁鐵的應用越來越廣泛,從高科技產品到最簡單的包裝磁鐵,都是目前應用最廣泛的。
或者釹磁體和鐵氧體磁體。從磁鐵的發展史來看,19世紀末20世紀初,人們主要使用碳。
鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼用作永磁材料。20世紀30年代末,Al-Ni-Co磁體研制成功,導致磁體的大規模應用。
使用成為可能。20世紀50年代,鋇鐵氧體磁體的出現不僅降低了永磁體的成本,還將永磁材料的應用範圍拓寬到
高頻場。到了20世紀60年代,釤鈷永磁體的出現為磁體的應用開辟了壹個新時代。美國代頓1967
大學的Strnat等。,研制出釤鈷磁體,標誌著稀土磁體時代的到來。到目前為止,罕見的十永磁經歷了第壹代。
SmCo5,第二代沈澱硬化Sm2Co17,已經發展成為第三代釹鐵硼永磁體。目前使用最多的還是鐵氧體磁體。
永磁材料,但釹磁體的產值已經大大超過鐵氧體永磁材料,釹磁體中的生產已經發展成為壹個大產業。
磁力排列如下:釹磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵。
磁體的制造技術:釹磁體、釤鈷磁體、鋁鎳鈷磁體和鐵氧體磁體的制造技術不同。
1,釹磁鐵從工藝上來說,有燒結釹磁鐵和粘結釹磁鐵,我們主要講燒結釹磁鐵。
[編輯本段]釹磁鐵工藝
工藝流程:配料→熔煉制錠→制粉→壓制→燒結回火→磁力檢測→研磨→切銷添加。
工作→電鍍→成品。其中配料是基礎,燒結回火是關鍵。
釹磁鐵生產工具:熔煉爐、破碎機、球磨機、氣流粉碎機、壓力成型機、真空包裝機、等靜壓機、
燒結爐、熱處理真空爐、磁性能測試儀、高斯計。
釹磁鐵加工工具:專用切片機、線切割機、平磨機、雙面機、沖床、倒角機、電鍍設備。
[編輯本段]什麽是磁懸浮列車?
磁懸浮列車是壹種高速磁懸浮列車系統,具有無接觸電磁懸浮、導向和驅動系統。其時速可達500多公裏,是當今世界上最快的地面客運。具有速度快、爬坡能力強、能耗低、運行時噪音小、安全舒適、不耗油、汙染小等優點。並且采用高架方式,占用耕地少。磁懸浮列車是指利用磁力的基本原理,將這些列車懸浮在導軌上,取代老式的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術利用電磁力提升整個火車車廂,擺脫惱人的摩擦和令人不快的鏗鏘聲,實現不接觸地面和燃料的快速“飛行”。