了解什么金属具有磁性以及为什么

磁铁是产生磁场的材料,能吸引特定的金属。每个磁铁都有一个北极和一个南极。相反的极点吸引,而相似的极点排斥。...

磁铁是产生磁场的材料,能吸引特定的金属。每个磁铁都有一个北极和一个南极。相反的极点吸引,而相似的极点排斥。

Illustration of a u-shaped magnet.

虽然大多数磁铁是由金属和金属合金制成的,但科学家们已经设计出用复合材料(如磁性聚合物)制造磁铁的方法。

什么产生磁性

金属中的磁性是由于某些金属元素的原子中电子分布不均匀而产生的。这种不均匀分布的电子引起的不规则旋转和运动使原子内部的电荷来回移动,从而产生磁偶极子。

当磁偶极子对齐时,它们产生一个磁畴,一个具有北极和南极的局部磁区。

在非磁性材料中,磁畴面向不同的方向,相互抵消。而在磁化材料中,大多数磁畴是对齐的,指向同一方向,从而产生磁场。排列在一起的磁畴越多,磁力就越强。

磁铁类型

  • 永磁体(也称为硬磁体)是那些不断产生磁场的磁体。这种磁场是由铁磁性引起的,是最强的磁性形式。
  • 临时磁铁(也称为软磁铁)只有在存在磁场时才具有磁性。
  • 电磁铁需要电流通过线圈导线来产生磁场。

磁铁的发展

2000多年前,希腊、印度和中国的作家记录了有关磁性的基本知识。这种理解大部分是基于观察磁石(一种自然产生的磁性铁矿)对铁的影响。

早期的磁性研究早在16世纪就开始了,然而,直到20世纪才出现现代高强度磁体的发展。

在1940年之前,永磁体仅用于基本应用,如罗盘和称为磁电机的发电机。铝镍钴(Alnico)磁体的发展使永磁体能够取代电机、发电机和扬声器中的电磁铁。

20世纪70年代,钐钴(SmCo)磁体的发明产生的磁体的磁能密度是以往任何可用磁体的两倍。

到20世纪80年代初,对稀土元素磁性的进一步研究导致了钕铁硼(NdFeB)磁体的发现,这使得磁能比SmCo磁体增加了一倍。

稀土磁体现在被广泛应用于从手表、iPad到混合动力汽车发动机和风力发电机的各个领域。

磁性与温度

金属和其他材料具有不同的磁相,这取决于它们所在环境的温度。因此,一种金属可能表现出一种以上的磁性。

例如,当加热到1418°F(770°C)以上时,铁失去磁性,变成顺磁性。金属失去磁力的温度称为居里温度。

铁、钴和镍是金属形式中居里温度高于室温的唯一元素。因此,所有磁性材料必须包含其中一种元素。

常见铁磁性金属及其居里温度

物质 居里温度
铁(Fe) 1418华氏度(770摄氏度)
钴(钴) 2066华氏度(1130摄氏度)
镍(Ni) 676.4华氏度(358摄氏度)
66华氏度(19摄氏度)
-301.27华氏度(-185.15摄氏度)

  • 发表于 2021-09-22 05:28
  • 阅读 ( 198 )
  • 分类:化学

你可能感兴趣的文章

铍(beryllium)和锂(lithium)的区别

...为它们的价电子在s轨道上。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是铍 3. 什么是锂 4. 并列比较——铍与锂的表格形式 5. 摘要 什么是铍(beryllium)? Beryllium is an alkaline earth metal having the atomic number 4 and chemical symbol Be. Relatively, it is a rare ch...

  • 发布于 2020-10-12 05:09
  • 阅读 ( 440 )

钕磁铁(neodymium magnet)和规则磁铁(regular magnet)的区别

...低成本和高功率而广受欢迎。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是钕磁铁 3. 什么是普通磁铁 4. 并列比较-钕磁铁与常规磁铁的表格形式 5. 摘要 什么是钕磁铁(neodymium magnet)? 钕磁体是稀土磁体的一种,含有钕、铁和硼。它是一个永...

  • 发布于 2020-10-17 14:12
  • 阅读 ( 462 )

钴(cobalt)和钛(titanium)的区别

...论一下他们之间的更多差异。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是钴 3. 钛是什么 4. 并列比较——表格形式的钴与钛 5. 摘要 什么是钴(cobalt)? 钴是一种化学元素,符号为Co,原子序数为27。它是周期表中的d块元素,是一种金属。因...

  • 发布于 2020-10-18 00:36
  • 阅读 ( 612 )

铁磁性(ferromagnetism)和铁磁性(ferrimagnetism)的区别

...料是金属氧化物,如磁铁矿。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是铁磁性 3. 什么是铁磁性 4. 并列比较-铁磁性与铁磁性的表格形式 5. 摘要 什么是铁磁性(ferromagneti**)? 铁磁性存在于金属和金属合金中,如铁、钴、镍及其合金。铁...

  • 发布于 2020-10-18 23:53
  • 阅读 ( 256 )

铁磁性(ferromagnetism)和反铁磁性(antiferromagnetism)的区别

...但反铁磁材料的净磁矩为零。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是铁磁性 3. 什么是反铁磁性 4. 并列比较-铁磁性与反铁磁性的表格形式 5. 摘要 什么是铁磁性(ferromagneti**)? 铁磁性是指在磁性材料中,磁畴排列在同一方向上。铁磁...

  • 发布于 2020-10-19 00:22
  • 阅读 ( 471 )

磁性材料(magnetic materials)和非磁性材料(non magnetic materials)的区别

...性材料和非磁性材料两大类。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是磁性材料 3. 什么是非磁性材料 4. 并列比较-磁性材料与非磁性材料的表格形式 5. 摘要 什么是磁性材料(magnetic materials)? 磁性材料是具有磁畴并被外部磁场吸引的材...

  • 发布于 2020-10-24 01:00
  • 阅读 ( 513 )

顺磁性(paramagnetic)和抗磁的(diamagnetic)的区别

...磁场排斥的材料是抗磁材料。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是顺磁性的 3. 什么是抗磁的 4. 并列比较-顺磁性和抗磁性的表格形式 5. 摘要 什么是顺磁性(paramagnetic)? 顺磁性是由于系统中存在未成对电子而发生的。每种元素都有...

  • 发布于 2020-10-24 10:42
  • 阅读 ( 919 )

钬(holmium)和铥(thulium)的区别

...由化学家pertheodorcleve发现的。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是钬 3. 什么是铥 4. 并列比较——表格形式的钬与铥 5. 摘要 什么是钬(holmium)? 钬是一种原子序数为67,化学符号为Ho的化学元素。它是镧系元素的一员,我们可以确定...

  • 发布于 2020-10-25 06:20
  • 阅读 ( 256 )

什么是平面磁性耳机?

...机更好?让我们听一听。 传统动态耳机的工作原理 要了解什么是平面磁性耳机,首先需要了解它们不是什么。简单地说,耳机内的驱动器(扬声器)是由电磁铁供电的。在最常见和最便宜的“动态”式驱动器结构中,电流通...

  • 发布于 2021-04-07 04:40
  • 阅读 ( 228 )

亚铁(ferrous)和有色金属(nonferrous metals)的区别

...色金属含有铁,而有色金属不含铁。 覆盖的关键领域 1.什么是黑色金属-定义、性质、用途2。什么是有色金属-定义、性质、用途3.黑色金属和有色金属的区别是什么-主要区别的比较 关键词:合金,铝,黄铜,腐蚀,黑色金属,...

  • 发布于 2021-06-28 18:38
  • 阅读 ( 499 )
qW0A7PChS
qW0A7PChS

0 篇文章

相关推荐