如何衡量磁性能的高低?
主要有三个参量:剩磁Br(Residual Induction),单位Gauss,从饱和状态去除磁场后,剩余的磁通密度,代表了磁铁对外所能提供磁场强弱;矫顽力Hc(Coercive Force),单位Oersteds,就是把磁体放在一个反向外加磁场中,当外加磁场增加到一定强度时磁体的磁性就会消失,把这个抵抗外加磁场的能力称为矫顽力,代表了衡量抗退磁能力;磁能积BHmax,单位Gauss-Oersteds, 就是单位体积材料所产生的磁场能量,是磁铁所能存储能量多少的一个物理量。
强铁磁性的起源
铁磁性物质具有很强的磁性,主要起因于它们具有很强的内部交换场,这种交换场来源于相邻原子之间电子自旋磁矩的强耦合。铁磁物质的交换能为正值,而且较大,从而导致物质内部形成了许多小区域,每个小区域的体积大约为l03mm3,佛山高温磁铁,原子数为1012 ~1015个,这种小区域称为磁畴。每个磁畴内部,相邻原子间电子自旋磁矩平行排列时,相互作用能量低,因而也较稳定,从而使得每个磁畴内所有原子的磁矩都有相同的取向。在未经磁化的铁磁质中,高温磁铁定做,虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向,且其磁性很大,但在通常温度下,磁畴的热振动是无序的,因此其取向是无规律的,高温磁铁定制,这类物质没有表现出明显的宏观磁性。
为什么磁铁能吸引铁却不能吸引木头和铝?
螺线管磁场
实验表明,任何物质在外磁场中都或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。铁是一种铁磁性材料。铁磁性材料中相邻原子或离子的磁矩间存在一定的相互作用(限制),会使某些区域中磁矩大致按同一个方向排列,这样就形成了一个磁畴,高温磁铁价格,磁畴内的磁性非常强。
材料内部有许多这样的磁畴,但是不同磁畴的磁矩取向是随机的,材料整体上并不表现出强磁性。磁铁吸引铁的主要原因是铁本身发生了自发磁化,并形成一个自发磁化区即磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴会整齐划一地排列起来,使整体表现出磁性,从而可以被磁铁所吸引。除了铁以外,钴、镍、钆、钕等过渡金属和稀土金属都具有自发磁化性质。
撤去磁铁之后,有的铁磁材料仍可保持磁畴有序排列而保留磁性,有的则会很快消失磁性。纯铁的磁性就不容易保持,而掺入一定量的碳等杂质铸成的钢磁性就很好。目前发现较强的永磁体是钕铁硼材料,因其优异的磁性而被称为“磁王”,在现代工业和电子技术中都有着重要的应用。