强磁铁是什么材料做的(磁铁是如何制造的？20多年的疑惑终于被解开了)

Posted 2023-05-25

篇首语：百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了强磁铁是什么材料做的(磁铁是如何制造的？20多年的疑惑终于被解开了)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

磁铁，在我们小时候就记忆很深，它是个神奇的东西。下课了在教室里玩的磁铁大战，两个磁力战士各拿一块磁铁，中线两侧同时放好，等裁判一声令下双方同时放手，越界的磁铁算输会被拿走，玩的是不亦乐乎。还能在动画片《猫和老鼠》上看到汤姆猫被杰瑞鼠利用磁铁整得好惨。

长大后我们的生活也离不开它，坐的磁悬浮列车，医院的核磁共振，用的音响喇叭，军事上各国争先研发的电磁炮……磁铁有这么多神奇的功能，今天跟大家一起了解一下。

平常我们所了解的磁铁就是一个具有相互排斥与相互吸引的物体。磁铁是由铁，镍，钴组成，其本身就有磁距，内部结构按照相同方向排列，一端北极（N极）一端南极（S极）。

那么自然界中还有很多物体为什么没有磁性？铁，镍，钴内的磁性物质有所不同，它内部的电子可自发方向一致地排列，使磁性加强就构成磁铁了。

磁铁吸铁过程对铁块产生吸引力，磁铁与铁块“粘”在一起，我们就说磁铁有磁了，这也就是磁铁能吸铁而不能吸铝，铜等物体，不同金属的内部结构是不一样的。磁感应强度单位是特斯拉，简称特（T）。

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磁铁分为永久磁铁与非永久磁铁，永久磁铁就是能够长期保持磁性而不易失磁的天然产物，如磁铁矿。非永久磁铁需要某些条件下才能出现磁性，如电磁铁。

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磁铁的发展历程：

5000年前人类发现了天然磁铁石。

2300年前中国人将天然磁铁磨成勺状，放在平滑的地面上，在地磁的作用下，勺柄指南，为世界上第一个指南仪。

1000年前中国人用铁棒与磁棒摩擦磁化，制成了世界上第一个指南针。

1100年左右中国人利用磁铁针和方位盘连在一起，做成磁铁式指南仪，用于航海。

1820年丹麦物理学家发现电流感生磁。

30年代日本发现了镍，铝，钴混合元素的新磁铁。

70年代日本科学家发明了钕磁铁，这种新磁铁被称为“永磁之王”。

永磁铁的制造过程

浇铸

先做出需要磁铁形状的砂模，就可以铸造磁铁了，材料包括铜，钴，硫磺，镍，铁，铝以及钛。金属放入电磁火炉，加热至1600℃以上，把所有金属都融成液体。

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把溶液倒入砂模中，砂模便燃烧起来，因为硬化的砂内气体易燃。

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用锤子撬开铸磨，让空气进入铸磨内冷却材料，让气体烧尽。把金属从砂块中分出来，铸造后的金属还是普通的铁块，不具有什么磁力。

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把金属件绑在铜管上，放进更大的管子中，把铜管放在中间位置，四周紧密堆满矽砂，用混泥土封住两端露出铜管两端。

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放入火炉内加热700℃后取出，用夹钳固定住铜管两端，通低压高电荷电流，然后取出金属件，这步已让金属件轻微磁化，正确建立了磁场方向。

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通过充磁机器让磁铁生效，机器会通过电流把磁性传到金属上让其产生磁性。通交流电后首先对电容充有高压电压（储能），然后通过一个电阻非常小的线圈放电。放电时电流峰值很高，可达数万安培。电磁产生的强大的磁场可使金属永久磁化。

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还有人会有疑问磁铁会有辐射吗？其实地球就是一个大磁石，人类无时无刻不在受磁场的影响，人体都有不同程度的微磁场，较弱且稳定的磁场对人体是有好处的。磁铁只产生恒定磁场，不叫辐射，只能叫磁场。

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钕磁铁也叫钕铁硼磁铁是目前磁性最强的磁铁，它能吸附自身体重640倍的重量，被称为最强力磁铁。其硬度高、性能稳定广泛用于电子产品上，如硬盘，手机，耳机等。

注意一点，钕磁铁采用烧结成型，而普通磁铁是浇铸工艺，由于材料中含有钕和铁所以表面容易生锈，需要做一些保护性电镀处理，这也算是它的一个缺点吧。

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我们在使用磁铁过程中会发现磁力越强就更易碎，这是由它的物理特性造成的。磁铁在生产过程中采用粉末烧结而成的，烧结时间长，其内部都是一块死的，缺乏灵活性。

磁铁在强大的磁场下相吸相斥也会给磁铁本身很大的反作用力，当碰到其它坚硬物体就容易碎。磁铁破碎后每块小磁铁仍然有S极N极，这是因为任何磁体的磁极总是成对出现，破碎并不能把它的北极同其南极分开，每块磁铁不管有多小都有自己的两极。

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跟大家聊一下军事上的高科技武器，电磁炮。它是在炮管内安装线圈，通电后在炮管内产生强大电磁场力，使弹丸加速运动并发射出去。速度可达11千米/秒，这个速度可以使任何目标瞬间灰飞烟灭，它的炮弹就是普通的金属弹丸，造价非常便宜。

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