铁一类的“铁磁性物质”的内部有特殊结构
磁性材料有哪些分类

磁性材料有哪些分类磁性材料具有磁有序的强磁性物质,广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。
磁性是物质的一种基本属性。
物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。
铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。
磁性材料按性质分为金属和非金属两类,前者主要有电工钢、银基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料。
按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。
功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。
永磁材料,经外磁场磁化以后,即使在相当大的反向磁场作用下,仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。
对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高,矫顽力BHC(即抗退磁能力)强,磁能积(BH)即给空间提供的磁场能量)大。
相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料。
永磁材料有合金、铁氧析口金属间化合物三类。
①合金类:包括铸造、烧结和可加工合金。
铸造合金的主要品种有:A1Ni(Co)、FeCr(Co)x FeCrMo x FeAIC x FeCo(V)(W);烧结合金有:Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AINi(Co),FeCrCo等;可加工合金有:FeCrCo s PtCo s MnAIC.CuNiFe和AIMnAg等,后两种中BHC较低者亦称半永磁材料。
②铁氧体类:主要成分为MO6Fe2O3,M代表Ba、SnPb或SrCa、1aCa等复合组分。
③金属间化合物类:主要以MnBi为代表。
永磁材料有多种用途。
①基于电磁力作用原理的应用主要有:扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。
②基于磁电作用原理的应用主要有:磁控管和行波管等微波电子管、显像管、钛泵、微波铁氧体器件、磁阻器件、霍尔器件等。
③基于磁力作用原理的应用主要有:磁轴承、选矿机、磁力分离器、磁性吸盘、磁密封、磁黑板、玩具、标牌、密码锁、复印机、控温计等。
磁铁的发展史

磁铁的历史发展磁铁成分是铁、钴、镍等原子的内部结构比较特殊,其原子本身就具有磁矩。
一般情况下,这些矿物分子的排列较混乱。
而它们的磁区互相影响并显示不出磁性来,但是在外力(如磁场)导引下其分子的排列方向就会趋向一致,除铁器其磁性就会明显的显示出来,也就是我们平时俗称的磁铁。
磁铁分永久磁铁与软铁,永久磁铁是加上强磁,使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列,软磁则是加上电流(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。
最早发现及使用磁铁的应该是中国人,“指南针”是中国四大发明之一。
随着社会的发展,磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到最简单的包装磁,目前应用最为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体磁铁。
从永磁材料的发展历史来看,十九世纪末使用的碳钢,磁能积(BH)max(衡量永磁体储存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奥),而目前国外批量生产的Nd-Fe-B永磁材料,磁能积已达50MGOe以上。
这一个世纪以来,材料的剩磁Br提高甚小,电磁除铁器能积的提高要归功于矫顽力Hc的提高。
而矫顽力的提高,主要得益于对其本质的认识和高磁晶各向异性化合物的发现,以及制备技术的进步。
二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。
二十世纪三十年代末,AlNiCo永磁材料开发成功,才使永磁材料的大规模应用成为可能。
50年代,钡铁氧体的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。
60年代,稀土钴永磁的出现,则为永磁体的应用开辟了一个新时代。
1967年,美国Dayton大学的Strnat 等,用粉末粘结法成功地制成SmCo5永磁体,标志着稀土永磁时代的到来。
迄今为止,稀十永磁已经历第一代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。
此外,在历史上被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。
这些合金由于性能不高、成本不低,在大多数场合已很少采用。
磁性材料原理

磁性材料原理磁性材料是一类在磁场中具有特殊性质的材料。
它们在工业生产和科学研究中起着重要的作用。
本文将介绍磁性材料的原理及其应用。
一、磁性材料的概述磁性材料是指在外加磁场作用下,能够产生磁化现象的材料。
它们包括铁、钢、镍、钴等物质。
磁性材料有两种基本类型:铁磁性材料和非铁磁性材料。
铁磁性材料具有强烈的磁性,如铁、镍和钴等。
它们在强磁场中可以被永久磁化,形成磁体。
非铁磁性材料则具有较弱的磁性,它们一般不会被永久磁化。
二、磁性材料的原理1. 原子磁偶极矩磁性材料具有原子磁偶极矩。
原子内电子所带的自旋和轨道角动量导致了原子磁矩的形成。
在一个磁场中,这些原子磁矩会互相作用,从而形成磁性。
2. 域结构磁性材料中存在着不同的磁畴,每个磁畴具有自己的磁化方向。
在无外加磁场的情况下,这些磁畴的磁化方向是杂乱无序的。
当外加磁场作用于材料时,磁畴会逐渐重新排列,使整个材料形成统一的磁化方向。
3. 局域场和磁畴壁在磁性材料中,每个磁畴内的磁化强度是均匀的,但不同磁畴之间的磁化强度存在差异。
这种差异由局域场引起。
磁畴之间的过渡区域称为磁畴壁,磁畴壁上的磁化方向逐渐变化,使得整个材料的磁化过渡更加平滑。
三、磁性材料的应用1. 电磁设备磁性材料广泛应用于电磁设备中。
例如,铁磁性材料可以用于制造电动机、电磁铁和变压器等设备。
非铁磁性材料则用于制造电感器和传感器。
2. 数据存储磁性材料在数据存储领域有着重要的应用。
磁性材料通过改变磁化方向来储存和读取信息。
硬盘驱动器和磁带等设备都是基于磁性材料的数据存储原理。
3. 医疗应用磁性材料在医疗领域有广泛的应用。
例如,磁共振成像(MRI)利用磁性材料的特性来观察人体内部结构。
磁性材料也可以用于制造人工关节和植入式医疗器械。
4. 环境保护磁性材料在环境保护中的应用也越来越多。
例如,利用磁性材料可以制造高效的垃圾处理设备,帮助减少废物产生和环境污染。
四、磁性材料的发展前景随着科学技术的不断发展,磁性材料的应用领域将会不断扩大。
铁磁性基础知识

铁磁性基础知识铁磁性基础知识2010-12-26 10:06铁磁性Ferromagnetism铁、钴、镍及一些稀土元素存在独特的磁性现象称为铁磁性,这个名称的由来是因为铁是具有铁磁性物质中最常见也是最典型的。
钐(Samarium),钕(neodymium)与钴的合金常被用来制造强磁铁。
铁磁性材料存在长程序,即磁畴内每个原子的未配对电子自旋倾向于平行排列。
因此,在磁畴内磁性是非常强的,但材料整体可能并不体现出强磁性,因为不同磁畴的磁性取向可能是随机排列的。
如果我们外加一个微小磁场,比如螺线管的磁场会使本来随机排列的磁畴取向一致,这时我们说材料被磁化。
材料被磁化后,将得到很强的磁场,这就是电磁铁的物理原理。
剩磁:当外加磁场去掉后,材料仍会剩余一些磁场,或者说材料"记忆"了它们被磁化的历史。
这种现象叫作剩磁,所谓永磁体就是被磁化后,剩磁很大。
居里温度(Curie temperature):当温度很高时,由于无规则热运动的增强,磁性会消失,这个临界温度叫居里温度。
磁致伸缩(magnetostriction):如果我们考察铁磁材料在外加磁场下的机械响应,会发现在外加磁场方向,材料的长度会发生微小的改变,这种性质叫作磁致伸缩。
产生铁磁性条件:铁磁质的自发磁化:铁磁现象虽然发现很早,然而这些现象的本质原因和规律,还是在本世纪初才开始认识的。
1907年法国科学家外斯系统地提出了铁磁性假说,其主要内容有:铁磁物质内部存在很强的"分子场",在"分子场"的作用下,原子磁矩趋于同向平行排列,即自发磁化至饱和,称为自发磁化;铁磁体自发磁化分成若干个小区域(这种自发磁化至饱和的小区域称为磁畴),由于各个区域(磁畴)的磁化方向各不相同,其磁性彼此相互抵消,所以大块铁磁体对外不显示磁性。
外斯的假说取得了很大成功,实验证明了它的正确性,并在此基础上发展了现代的铁磁性理论。
磁性材料

磁性材料摘要磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针。
现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。
可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。
而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。
概述实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。
根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可地分为五类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,亚磁性物质,反磁性物质。
根据分子电流假说,物质在磁场中应该表现出大体相似的特性,但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大.这反映了分子电流假说的局限性。
实际上,各种物质的微观结构是有差异的,这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因。
我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质。
通常所说的磁性材料是指强磁性物质。
磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。
磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去碰的物质叫硬磁性材料。
一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。
磁性材料-基本特性1、磁性材料的磁化曲线磁性材料的磁滞回线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M 值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。
磁铁的概念是什么及分类

磁铁的概念是什么及分类磁铁的概念是什么及分类目前最高性能的磁铁是稀土类磁铁,而在稀土磁铁中钕铁硼是最强力的磁铁。
下面是店铺给大家整理的磁铁的概念简介,希望能帮到大家!磁铁的概念磁铁的成分是铁、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。
磁铁种类:形状类磁铁:方块磁铁、瓦形磁铁、异形磁铁、圆柱形磁铁、圆环磁铁、圆片磁铁、磁棒磁铁、磁力架磁铁,属性类磁铁:钐钴磁体、钕铁硼磁铁(强力磁铁)、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁,行业类磁铁:磁性组件、电机磁铁、橡胶磁铁、塑磁等等种类。
磁铁分永久磁铁与软磁,永久磁铁是加上强磁,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。
将条形磁铁的中点用细线悬挂起来,静止的时候,它的两端会各指向地球南方和北方,指向北方的一端称为指北极或N极,指向南方的一端为指南极或S极。
如果将地球想像成一块大磁铁,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。
分类:磁铁可分为“永久磁铁”与“非永久磁铁”。
永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造。
非永久性磁铁,例如电磁铁,只有在某些条件下才会出现磁性。
磁铁的分类第一大类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)烧结汝铁硼:是1983年以后发展起来的一种新型永磁材料,它具有极高的磁性能,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优越的永磁材料,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。
磁铁磁性变弱的原理是

磁铁磁性变弱的原理是磁铁是一种能产生磁场的物质,他具有吸引铁、镍、钴等物质的特点。
然而,随着时间的推移,磁铁的磁性会逐渐减弱,最终失去吸引其他物质的能力。
这个现象被称为磁性衰减。
磁性衰减的原理可以从一些主要因素来解释。
第一个主要因素是磁铁的材料。
大多数常见的磁铁是由铁、镍和钴等材料组成的。
这些材料具有一种特殊的电子结构,即它们的最外层电子呈现轨道运动,在这个运动过程中产生了磁性。
然而,磁铁材料的电子结构是有限的,时间长了,磁铁内的磁性产生的磁场会逐渐减弱。
这是因为随着时间的推移,磁铁材料内的自发磁化过程逐渐减弱,使得磁性衰减。
第二个因素是外部磁场的影响。
当一个磁铁被置于外部磁场中时,它的磁场方向可能会发生变化,从而导致磁性衰减。
外部磁场可以来自其他强磁体、电流和其他磁性物质。
当受到外部磁场的作用时,磁铁内的磁性分子会重新排列,使得磁铁的整体磁性减弱。
这种现象被称为外部磁场消磁,它是磁铁磁性衰减的一个重要原因。
第三个因素是温度的影响。
磁铁的磁性也会受到温度的影响。
在高温下,磁铁内粒子的热运动会增强,从而使磁性分子重新排列。
磁铁材料的磁化程度会减弱,导致磁性减弱。
当温度升高时,磁铁的磁场减弱的速度会进一步加快。
此外,磁铁在使用过程中也受到其他外力的影响,如震动、撞击等。
这些外力可能造成磁铁内部结构的改变,导致磁性衰减。
为了延长磁铁的使用寿命,人们常常采取一些措施,以减缓磁性衰减的过程。
例如,可以给磁铁施加适当的磁场,以增强其磁性;或者保持磁铁在适宜的温度范围内,避免过高的温度影响磁性。
此外,还可以避免磁铁受到外力的干扰,以保持其内部结构的稳定。
总的来说,磁铁的磁性衰减是由其材料本身、外部磁场、温度和外力等因素的综合作用导致的。
了解这些因素对磁性的影响,人们可以更好地使用和保养磁铁,延长其寿命和使用效果。
铁磁材料的磁化过程

铁磁材料的磁化过程铁磁材料是一类具有强磁性的材料,它们在外加磁场的作用下可以磁化。
铁磁材料的磁化过程是一个非常复杂的物理现象,涉及到原子、分子、晶格等多个层面的相互作用。
接下来,我们将从不同层面来描述铁磁材料的磁化过程。
在铁磁材料中,每个原子都有自己的磁矩,这是由于原子内部的电子运动产生的。
在没有外加磁场的情况下,这些原子的磁矩是随机排列的,相互之间的作用力相互抵消,导致整个材料没有磁性。
但是,一旦外加磁场施加在铁磁材料上,原子的磁矩将受到磁场的作用而发生取向。
当外加磁场的强度较小时,原子的磁矩会沿磁场方向稍微有些取向,但是整个材料的磁化程度很小。
随着外加磁场强度的增加,原子的磁矩逐渐沿磁场方向更多地取向,磁化程度也随之增加。
当外加磁场强度达到一定值时,铁磁材料将达到饱和磁化状态,此时原子的磁矩几乎全部沿磁场方向取向。
在铁磁材料的磁化过程中,除了外加磁场的作用,原子之间的相互作用也起着重要的作用。
原子之间存在着交换作用,即通过电子的交换相互影响,使得相邻原子的磁矩趋向于平行排列。
这种交换作用能够使得铁磁材料的磁化更加稳定,提高其磁性能。
除了原子之间的相互作用,晶格结构也对铁磁材料的磁化过程起着重要的影响。
晶格的结构可以影响原子的排列方式,进而影响磁矩的取向。
不同的晶格结构会导致不同的磁化行为,例如铁磁材料中的铁氧体就具有较强的磁性,这是由于其特殊的晶格结构所致。
总结起来,铁磁材料的磁化过程是一个复杂的物理现象,涉及到原子、分子、晶格等多个层面的相互作用。
外加磁场的作用使得原子的磁矩发生取向,而原子之间的交换作用和晶格结构则进一步增强了铁磁材料的磁性能。
通过深入研究铁磁材料的磁化过程,可以更好地理解和应用这类材料的磁性质,为磁性材料的开发和应用提供理论依据。
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铁一类的“铁磁性物质”的内部有特殊结构。
原来铁磁性物质内部是由无数个极其微小的“小磁铁”组成的。
这些小磁铁可以自由转动,平时它们的方向杂乱无章,磁性相互抵消,整个物体不显磁性。
一旦它们与磁铁相遇,铁磁性物质内部的“小磁铁”重新排序,方向相同,磁性互相叠加,于是使铁磁性物质显示宏观磁性。
世界上只有极少数的物质是铁磁性物质,比如铁钴镍等。
在铁磁性物质中适当加入其它元素可以使其内部那无数个极其微小的“小磁铁”转动更加灵活或者相反,所以就有“软磁”和“硬磁”之分。
变压器的硅钢片是低频软磁物质,收音机中的磁棒是高频软磁物质,而磁铁是硬磁物质。
由磁铁的特性决定的如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体磁化物体产生电场电场互相作用产生力的作用
物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。
在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转。
电子的这两种运动都会产生磁性。
但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。
因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。
铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。
铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。
磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。
我们就说磁铁有磁性了。
由磁铁的特性决定的如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体磁化物体产生电场电场互相作用产生力的作用
物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。
在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转。
电子的这两种运动都会产生磁性。
但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。
因此,大多数物质在正常情况下,并不呈磁性。
磁铁对金、银、铜、铝、铅等金属就不起作用。