加入收藏 | 設(shè)為首頁(yè)
加入收藏 | 設(shè)為首頁(yè)
今日最新導(dǎo)讀
發(fā)表時(shí)間：2009-09-15 文章來(lái)源：
基本常識(shí) 古希臘人和中國(guó)人發(fā)現(xiàn)自然界中有種天然磁化的石頭，稱其為“吸鐵石”。這種石頭可以魔術(shù)般的吸起小塊的鐵片，而且在隨意擺動(dòng)后總是指向同一方向。早期的航海者把這種磁鐵作為其最早的指南針在海上來(lái)辨別方向。
經(jīng)過(guò)千百年的發(fā)展，今天磁鐵已成為我們生活中的強(qiáng)力材料。通過(guò)合成不同材料的合金可以達(dá)到與吸鐵石相同的效果，而且還可以提高磁力。在18世紀(jì)就出現(xiàn)了人造的磁鐵，但制造更強(qiáng)磁性材料的過(guò)程卻十分緩慢，直到20世紀(jì)20年代制造出鋁鎳鈷(Alnico)。隨后，20世紀(jì)50年代制造出了鐵氧體(Ferrite),70年代制造出稀土磁鐵[Rare Earth magnet 包括釹鐵硼(NdFeB)和釤鈷(SmCo)]。至此，磁學(xué)科技得到了飛速發(fā)展，強(qiáng)磁材料也使得元件更加小型化。
磁化（取向）方向 大多數(shù)磁性材料可以沿同一方向充磁至飽和，這一方向叫做“磁化方向”（取向方向）。沒(méi)有取向方向的磁鐵（也叫做各向同性磁鐵）比取向磁鐵（也叫各向異性磁鐵）的磁性要弱很多。
什么是標(biāo)準(zhǔn)的“南北極”工業(yè)定義？
“北極”的定義是磁鐵在隨意旋轉(zhuǎn)后它的北極指向地球的北極。同樣，磁鐵的南極也指向地球的南極。
在沒(méi)有標(biāo)注的情況下如何辨別磁鐵的北極？
很顯然只憑眼睛是無(wú)法分辨的。可以使用指南針貼近磁鐵，指向地球北極的指針會(huì)指向磁鐵的南極。
如何安全的處理和存放磁鐵？
要始終十分小心，因?yàn)榇盆F會(huì)自己吸附到一起，可能會(huì)夾傷手指。磁鐵相互吸附時(shí)也有可能會(huì)因碰撞而損壞磁鐵本身（碰掉邊角或撞出裂紋）
將磁鐵遠(yuǎn)離易被磁化的物品，如軟盤(pán)，信用卡，電腦顯示器，手表，手機(jī)，醫(yī)療器械等。
磁鐵應(yīng)遠(yuǎn)離心臟起搏器。
較大尺寸的磁鐵，每片之間應(yīng)加塑料或硬紙墊片以保證可以輕易地將磁鐵分開(kāi)。
磁鐵應(yīng)盡量存放在干燥，恒溫的環(huán)境中。
如何做到隔磁？
只有能吸附到磁鐵上的材料才能起到隔斷磁場(chǎng)的作用，而且材料越厚，隔磁的效果越好。
什么是最強(qiáng)的磁鐵？
目前最高性能的磁鐵是稀土類磁鐵，而在稀土磁鐵中釹鐵硼是最強(qiáng)力的磁鐵。但在200攝氏度以上的環(huán)境中，釤鈷是最強(qiáng)力的磁鐵。
磁鐵的種類 磁鐵，應(yīng)該叫磁鋼，英文 Magnet，磁鋼現(xiàn)在主要分兩大類，一類是軟磁，一類是硬磁；
軟磁包括硅鋼片和軟磁鐵芯；硬磁包括鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體和釹鐵硼，這其中，最貴的是釤鈷磁鋼，最便宜的是鐵氧體磁鋼，性能最高的是釹鐵硼磁鋼，但是性能最穩(wěn)定，溫度系數(shù)最好的是鋁鎳鈷磁鋼，用戶可以根據(jù)不同的需求選擇不同的硬磁產(chǎn)品。
怎樣來(lái)定義磁鐵的性能？
主要有如下3個(gè)性能參數(shù)來(lái)確定磁鐵的性能：
剩磁Br :永磁體經(jīng)磁化至技術(shù)飽和，并去掉外磁場(chǎng)后，所保留的Br稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。
矯頑力Hc:使磁化至技術(shù)飽和的永磁體的B降低到零，所需要加的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為磁感矯頑力，簡(jiǎn)
稱為矯頑力
磁能積BH:代表了磁鐵在氣隙空間（磁鐵兩磁極空間）所建立的磁能量密度，即氣隙單位體積的靜磁能量。由于這項(xiàng)能量等于磁鐵的Bm和Hm的乘積，因此稱為磁能積。
磁場(chǎng):對(duì)磁極產(chǎn)生磁作用的空間為磁場(chǎng)
表面磁場(chǎng):永磁體表面某一指定位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度
如何選擇磁鐵？
在決定選擇哪一種磁鐵之前應(yīng)明確需要磁鐵發(fā)揮何種作用？
主要的作用：移動(dòng)物體，固定物體或抬升物體。
所需磁鐵的形狀：圓片形，圓環(huán)形，方塊形，瓦片形或特殊形狀。
所需磁鐵的尺寸：長(zhǎng)，寬，高，直徑及公差等等。
所需磁鐵的吸力，期望價(jià)格及數(shù)量等等。
指南針就是根據(jù)磁鐵的性質(zhì)發(fā)明的
磁鐵的作用 1 指南北
2 吸引輕小物體
3 電磁鐵可以做電磁繼電器
4.電動(dòng)機(jī)
5 發(fā)電機(jī)
6 電聲
7 磁療
8 磁懸浮
9 核磁共振
磁現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 先秦時(shí)代我們的先人已經(jīng)積累了許多這方面的認(rèn)識(shí)，在探尋鐵礦時(shí)常會(huì)遇到磁鐵礦，即磁石（主要成分是四氧化三鐵）。這些發(fā)現(xiàn)很早就被記載下來(lái)了�！豆茏印返臄�(shù)篇中最早記載了這些發(fā)現(xiàn)：“山上有磁石者，其下有金銅。”
其他古籍如《山海經(jīng)》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發(fā)現(xiàn)，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招鐵，或引之也。”那時(shí)的人稱“磁”為“慈”他們把磁石吸引鐵看作慈母對(duì)子女的吸引。并認(rèn)為：“石是鐵 的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛(ài)的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了。” 漢以前人們把磁石寫(xiě)做“慈石”，是慈愛(ài)石頭的意思。
既然磁石能吸引鐵，那么是否還可以吸引其他金屬呢？我們的先民做了許多嘗試，發(fā)現(xiàn)磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬，也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時(shí)候人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到磁石只能吸引鐵，而不能吸引其他物品。當(dāng)把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時(shí)，有時(shí)候互相吸引，有時(shí)候相互排斥�，F(xiàn)在人們都知道磁體有兩個(gè)極，一個(gè)稱N 極，一個(gè)稱S 極。同性極相互排斥，異性極相互吸引。那時(shí)的人們并不知道這個(gè)道理，但對(duì)這個(gè)現(xiàn)象還是能夠察覺(jué)到的。
到了西漢，有一個(gè)名叫欒大的方士，他利用磁石的這個(gè)性質(zhì)做了兩個(gè)棋子般的東西，通過(guò)調(diào)整兩個(gè)棋子極性的相互位置，有時(shí)兩個(gè)棋子相互吸引，有時(shí)相互排斥。欒大稱其為“斗棋”。他把這個(gè)新奇的玩意獻(xiàn)給漢武帝，并當(dāng)場(chǎng)演示。漢武帝驚奇不已，龍心大悅，竟封欒大為“五利將軍”。欒大利用磁石的性質(zhì)，制作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
地球也是一個(gè)大磁體，它的兩個(gè)極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體，可以自由轉(zhuǎn)
動(dòng)時(shí)，就會(huì)因磁體同性相斥，異性相吸的性質(zhì)指示南北。這個(gè)道理古人不夠明白，但這類現(xiàn)象他們很清楚。
磁現(xiàn)象的應(yīng)用 「在傳統(tǒng)工業(yè)中的應(yīng)用」：
在講述磁性材料的磁性來(lái)源、電磁感應(yīng)、磁性器件時(shí)，我們已經(jīng)提到了有些磁性材料的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)際上，磁性材料已經(jīng)在傳統(tǒng)工業(yè)的各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用。
例如，如果沒(méi)有磁性材料，電氣化就成為不可能，因?yàn)榘l(fā)電要用到發(fā)電機(jī)、輸電要用到變壓器、電力機(jī)械要用到電動(dòng)機(jī)、電話機(jī)、收音機(jī)和電視機(jī)中要用到揚(yáng)聲器。眾多儀器儀表都要用到磁鋼線圈結(jié)構(gòu)。這些都已經(jīng)在講述其它內(nèi)容時(shí)說(shuō)到了。
「生物界和醫(yī)學(xué)界的磁應(yīng)用」：
信鴿愛(ài)好者都知道，如果把鴿子放飛到數(shù)百公里以外，它們還會(huì)自動(dòng)歸巢。鴿子為什么有這么好的認(rèn)家本領(lǐng)呢？原來(lái)，鴿子對(duì)地球的磁場(chǎng)很敏感，它們可以利用地球磁場(chǎng)的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿子就會(huì)迷航。如果鴿子飛過(guò)無(wú)線電發(fā)射塔，強(qiáng)大的電磁波干擾也會(huì)使它們迷失方向。
在醫(yī)學(xué)上，利用核磁共振可以診斷人體異常組織，判斷疾病，這就是我們比較熟悉的核磁共振成像技術(shù)，其基本原理如下：原子核帶有正電，并進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)。通常情況下，原子核自旋軸的排列是無(wú)規(guī)律的，但將其置于外加磁場(chǎng)中時(shí)，核自旋空間取向從無(wú)序向有序過(guò)渡。自旋系統(tǒng)的磁化矢量由零逐漸增長(zhǎng)，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，磁化強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值。如果此時(shí)核自旋系統(tǒng)受到外界作用，如一定頻率的射頻激發(fā)原子核即可引起共振效應(yīng)。在射頻脈沖停止后，自旋系統(tǒng)已激化的原子核，不能維持這種狀態(tài)，將回復(fù)到磁場(chǎng)中原來(lái)的排列狀態(tài)，同時(shí)釋放出微弱的能量，成為射電信號(hào)，把這許多信號(hào)檢出，并使之時(shí)進(jìn)行空間分辨，就得到運(yùn)動(dòng)中原子核分布圖像。核磁共振的特點(diǎn)是流動(dòng)液體不產(chǎn)生信號(hào)稱為流動(dòng)效應(yīng)或流動(dòng)空白效應(yīng)。因此血管是灰白色管狀結(jié)構(gòu)，而血液為無(wú)信號(hào)的黑色。這樣使血管很容易軟組織分開(kāi)。正常脊髓周圍有腦脊液包圍，腦脊液為黑色的，并有白色的硬膜為脂肪所襯托，使脊髓顯示為白色的強(qiáng)信號(hào)結(jié)構(gòu)。核磁共振已應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的成像診斷。效果最佳的是顱腦，及其脊髓、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等。對(duì)心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化，而且可作心室分析，進(jìn)行定性及半定量的診斷，可作多個(gè)切面圖，空間分辨率高，顯示心臟及病變?nèi)�，及其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，優(yōu)于其他X線成像、二維超聲、核素及CT檢查。
磁不僅可以診斷，而且能夠幫助治療疾病。磁石是古老中醫(yī)的一味藥材�，F(xiàn)在，人們利用血液中不同成分的磁性差別來(lái)分離紅細(xì)胞和白細(xì)胞。另外，磁場(chǎng)與人體經(jīng)絡(luò)的相互作用可以實(shí)現(xiàn)磁療，在治療多種疾病方面有獨(dú)到的作用，已經(jīng)有磁療枕、磁療腰帶等應(yīng)用。用磁鐵作成的除鐵器可以去除面粉等中可能存在的鐵末，磁化水可以防止鍋爐結(jié)垢，磁化種子可以在一定程度上使農(nóng)作物增產(chǎn)。
「天文、地質(zhì)、考古和采礦等領(lǐng)域的磁應(yīng)用」：
我們已經(jīng)知道，地球是一塊巨大的磁鐵，那么，它的磁性來(lái)自何處？它是自古就有的嗎？它和地質(zhì)狀況有什么聯(lián)系？宇宙中的磁場(chǎng)又是如何的？
至少在圖片上我們都見(jiàn)過(guò)燦爛的北極光。我國(guó)自古代就有了北極光的記載。北極光實(shí)際上是太陽(yáng)風(fēng)中的粒子和地磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果。太陽(yáng)風(fēng)是由太陽(yáng)發(fā)出的高能帶電粒子流。當(dāng)它們到達(dá)地球時(shí)，與地磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，就好象帶電流的導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力一樣，使得這些粒子向南北極運(yùn)動(dòng)和聚集，并且和地球高空的稀薄氣體相碰撞，結(jié)果使氣體分子受激發(fā)，從而發(fā)光。
太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)上磁場(chǎng)活動(dòng)非常劇烈的區(qū)域。太陽(yáng)黑子的爆發(fā)對(duì)我們的生活會(huì)產(chǎn)生影響，例如使得無(wú)線電通信暫時(shí)中斷等。因此，研究太陽(yáng)黑子對(duì)我們有重要意義。
地磁的變化可以用來(lái)勘探礦床。由于所有物質(zhì)均具有或強(qiáng)或弱的磁性，如果它們聚集在一起，形成礦床，那么必然對(duì)附近區(qū)域的地磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，使得地磁場(chǎng)出現(xiàn)異常情況。根據(jù)這一點(diǎn)，可以在陸地、海洋或者空中測(cè)量大地的磁性，獲得地磁圖，對(duì)地磁圖上磁場(chǎng)異常的區(qū)域進(jìn)行分析和進(jìn)一步勘探，往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。
不同地質(zhì)年代的巖石往往具有不同的磁性。因此，可以根據(jù)巖石的磁性輔助判斷地質(zhì)年代的變化以及地殼變動(dòng)。
很多礦藏資源都是共生的，也就是說(shuō)好幾種礦物質(zhì)混合的一起，它們具有不同的磁性。利用這個(gè)特點(diǎn)，人們開(kāi)發(fā)了磁選機(jī)，利用不同成分礦物質(zhì)的不同磁性以及磁性強(qiáng)弱的差別，用磁鐵吸引這些物質(zhì)，那么它們所受到的吸引力就有所區(qū)別，結(jié)果可以將混在一起的不同磁性的礦物質(zhì)分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)了磁性選礦。
「軍事領(lǐng)域的磁應(yīng)用」：
磁性材料在軍事領(lǐng)域同樣得到了廣泛應(yīng)用。例如，普通的水雷或者地雷只能在接觸目標(biāo)時(shí)爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安裝磁性傳感器，由于坦克或者軍艦都是鋼鐵制造的，在它們接近（無(wú)須接觸目標(biāo)）時(shí)，傳感器就可以探測(cè)到磁場(chǎng)的變化使水雷或地雷爆炸，提高了殺傷力。
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，制空權(quán)是奪得戰(zhàn)役勝利的關(guān)鍵之一。但飛機(jī)在飛行過(guò)程中很容易被敵方的雷達(dá)偵測(cè)到，從而具有較大的危險(xiǎn)性。為了躲避敵方雷達(dá)的監(jiān)測(cè)，可以在飛機(jī)表面涂一層特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷達(dá)發(fā)射的電磁波，使得雷達(dá)電磁波很少發(fā)生反射，因此敵方雷達(dá)無(wú)法探測(cè)到雷達(dá)回波，不能發(fā)現(xiàn)飛機(jī)，這就使飛機(jī)達(dá)到了隱身的目的。這就是大名鼎鼎的“隱形飛機(jī)”。隱身技術(shù)是目前世界軍事科研領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。美國(guó)的F117隱形戰(zhàn)斗機(jī)便是一個(gè)成功運(yùn)用隱身技術(shù)的例子。
在美國(guó)的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃中，有一種新型武器“電磁武器”的開(kāi)發(fā)研究。傳統(tǒng)的火炮都是利用彈藥爆炸時(shí)的瞬間膨脹產(chǎn)生的推力將炮彈迅速加速，推出炮膛。而電磁炮則是把炮彈放在螺線管中，給螺線管通電，那么螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)炮彈將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)力，將炮彈射出。這就是所謂的電磁炮。類似的還有電磁導(dǎo)彈等。
磁鐵的知識(shí) 磁鐵的種類很多。一般分為永磁和軟磁兩大類。我們所說(shuō)的磁鐵，一般都是指永磁磁鐵。
永磁磁鐵又分二大分類：
第一大類：金屬合金磁鐵包括釹鐵硼磁鐵（Nd2Fe14B）、釤鈷磁鐵(SmCo)、鋁鎳鈷磁鐵（ALNiCO）
第二大類：鐵氧體永磁材料（Ferrite）
1、釹鐵硼磁鐵： 它是目前發(fā)現(xiàn)商品化性能最高的磁鐵，被人們稱為磁王，擁有極高的磁性能其最大磁
能積(BHmax)高過(guò)鐵氧體(Ferrite)10倍以上。其本身的機(jī)械加工性能亦相當(dāng)之好。工作溫度最高可
達(dá)200攝氏度。而且其質(zhì)地堅(jiān)硬，性能穩(wěn)定，有很好的性價(jià)比，故其應(yīng)用極其廣泛。但因?yàn)槠浠瘜W(xué)活
性很強(qiáng)，所以必須對(duì)其表面凃?qū)犹幚怼?/SPAN>(如鍍Zn,Ni,電泳、鈍化等)。
2. 鐵氧體磁鐵：它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通過(guò)陶瓷工藝法制造而成，質(zhì)地比較硬，屬
脆性材料，由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性、價(jià)格低廉、性能適中，已成為應(yīng)用最為廣泛的永磁體。
3. 鋁鎳鈷磁鐵：是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構(gòu)成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產(chǎn)成
不同的尺寸和形狀，可加工性很好。鑄造鋁鎳鈷永磁有著最低可逆溫度系數(shù)，工作溫度可高達(dá)600攝
氏度以上。鋁鎳鈷永磁產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表和其他應(yīng)用領(lǐng)域。
4、釤鈷（SmCo）依據(jù)成份的不同分為SmCo5和Sm2Co17。由于其材料價(jià)格昂貴而使其發(fā)展受到限制。釤
鈷（SmCo）作為稀土永磁鐵，不但有著較高的磁能積（14-28MGOe）、可靠的矯頑力和良好的溫度特
性。與釹鐵硼磁鐵相比，釤鈷磁鐵更適合工作在高溫環(huán)境中。
磁鐵的歷史 隨著社會(huì)的發(fā)展，磁鐵的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，從高科技產(chǎn)品到最簡(jiǎn)單的包裝磁，目前應(yīng)用最為廣泛的
還是釹鐵硼磁鐵和鐵氧體磁鐵。 從磁鐵的發(fā)展歷史來(lái)看，十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初，人們主要使用碳
鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作永磁材料。二十世紀(jì)三十年代末，鋁鎳鈷磁鐵開(kāi)發(fā)成功，才使磁鐵的大規(guī)模應(yīng)
用成為可能。五十年代，鋇鐵氧體磁鐵的出現(xiàn)，既降低了永磁體成本，又將永磁材料的應(yīng)用范圍拓寬到
高頻領(lǐng)域。到六十年代，釤鈷永磁的出現(xiàn)，則為磁鐵的應(yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)新時(shí)代。1967年，美國(guó)Dayton
大學(xué)的Strnat等，研制成釤鈷磁鐵，標(biāo)志著稀土磁鐵時(shí)代的到來(lái)。迄今為止，稀十永磁已經(jīng)歷第一代
SmCo5，第二代沉淀硬化型Sm2Co17，發(fā)展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前鐵氧體磁鐵仍然是用量最大
的永磁材料，但釹鐵硼磁鐵的產(chǎn)值已大大超過(guò)鐵氧體永磁材料，釹鐵硼磁鐵的生產(chǎn)已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)
磁力大小排列為：釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵。
快速搜索
當(dāng)前位置：