谁发现了急磁铁吸引铁?它的方向和应用是什么?以及它的磁性大小是如何变化的?
[编辑本段]磁现象的应用
“在传统行业中的应用”:在谈到磁性材料的磁源、电磁感应和磁性器件时,我们已经提到了一些磁性材料的实际应用。事实上,磁性材料已经广泛应用于传统工业的各个方面。例如,没有磁性材料,电气化是不可能的,因为发电需要发电机,输电需要变压器,电机需要马达,电话、收音机和电视机需要扬声器。磁钢线圈结构在许多仪器中使用。这些在其他内容中已经提到。磁铁「生物学和医学上的磁性应用」:鸽子爱好者都知道,如果把鸽子放飞到几百公里以外,它们会自动回到自己的窝里。鸽子为什么有这么好的看家本领?原来鸽子对地球磁场非常敏感,它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果你把磁铁绑在鸽子的头上,它就会迷路。如果鸽子飞过无线电塔,强烈的电磁干扰也会使它们迷失方向。在医学上,利用我们熟悉的核磁共振成像技术,可以诊断人体的异常组织,判断疾病。其基本原理如下:原子核带正电,自旋。通常情况下,核自旋轴的排列是不规则的,但当将其置于外磁场中时,核自旋的空间取向从无序变为有序。自旋系统的磁化矢量从零开始逐渐增大,当系统达到平衡时,磁化达到一个稳定值。如果此时核自旋系统受到外力作用,比如一定频率的射频激发核,就可以引起* * *振动效应。射频脉冲停止后,已经被自旋系统激发的原子核不能维持这种状态,会在磁场中回到原来的排列状态,同时释放微弱的能量成为无线电信号,可以被及时探测和空间分辨,得到运动原子核的分布图像。核磁共振振动的特点是流动的液体不产生信号,称为流动效应或流动空白效应。所以血管是灰白色的管状结构,而血液是黑色的,没有信号。这使得血管很容易分离软组织。正常脊髓被脑脊液包围,脑脊液呈黑色,有脂肪衬托的白色硬脑膜,使脊髓呈现白色强信号结构。核磁共振(NMR)振动已经应用于全身各种系统的成像诊断。效果最好的是大脑,它的脊髓,心脏血管,关节骨骼,软组织和盆腔。对于心血管疾病,不仅可以观察心腔、大血管和瓣膜的解剖变化,还可以进行心室分析,进行定性和半定量诊断,并可制作多个高空间分辨率的切面,显示心脏和病变的全貌及其与周围结构的关系,优于其他X线成像、二维超声、核素和CT检查。磁学不仅可以诊断,还可以帮助治疗疾病。磁铁在中国古代医学中是盲目使用的。现在人们利用血液中不同成分的磁性差异来分离红细胞和白细胞。此外,磁场与人体经络的相互作用可以实现磁疗,对治疗多种疾病有独特的作用,已应用于磁疗枕、磁疗带等。磁铁制成的除铁器可以去除面粉中可能存在的铁粉,磁化水可以防止锅炉结垢,磁化种子可以在一定程度上提高农作物产量。《磁学在天文学、地质学、考古学和矿业中的应用》:我们已经知道地球是一块巨大的磁铁,那么它的磁性来自哪里呢?自古就有吗?跟地质条件有什么关系?宇宙中的磁场是什么?至少在图片中,我们都见过灿烂的北极光。中国自古以来就有北极光的记载。北极光实际上是太阳风中的粒子与地磁场相互作用的结果。太阳风是太阳发出的高能带电粒子流。当它们到达地球时,与地磁场相互作用,就像一根通有电流的导线在磁场中受力,使这些粒子运动并向南北极聚集,与地球高空的稀薄气体发生碰撞。结果,气体分子被激发并发光。太阳黑子是太阳磁场活动非常强烈的区域。太阳黑子的爆发会对我们的生活产生影响,比如暂时中断无线电通讯。因此,对太阳黑子的研究对我们来说意义重大。地磁变化可以用来勘探矿藏。因为所有物质都有或强或弱的磁性,如果聚集在一起形成沉积物,必然会干扰附近区域的地磁场,使地磁场出现异常。根据这一点,我们可以在陆地、海洋或空中测量地球的磁性,获得地磁图,分析并进一步探索地磁图上磁场异常的区域,往往可以发现未知的矿藏或特殊的地质构造。不同地质年代的岩石往往具有不同的磁性。因此,可以根据岩石的磁性来判断地质年代变化和地壳变化。很多矿产资源都是* * *,也就是说几种矿物混合在一起,有不同的磁性。利用这一特点,人们开发了一种磁选机。利用不同成分的矿物磁性不同,磁力强弱不同,这些物质被磁铁吸引,因此受到的吸引力也不同。因此,不同磁性的混合矿物可以被分离,实现磁性选矿。“磁性在军事领域的应用”:磁性材料在军事领域也有广泛的应用。比如普通地雷或者地雷,只有碰到目标才能爆炸,所以作用有限。如果在水雷或水雷上安装磁传感器,由于坦克或军舰是钢制的,当它们靠近时(不接触目标),传感器可以探测到磁场的变化,使水雷或水雷爆炸,提高了杀伤力。在现代战争中,空中优势是赢得战斗的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方雷达发现,危险性很大。为了躲避敌方雷达的监视,可以在飞机表面涂上一层特殊的磁性材料——吸波材料,可以吸收雷达发出的电磁波,使雷达电磁波很少反射,使敌方雷达无法探测到雷达回波,发现飞机,使飞机达到隐身的目的。这就是著名的“隐形飞机”。隐身技术是世界军事科研领域的一个热点。美国的F117隐身战斗机就是隐身技术成功应用的范例。在美国的“星球大战”计划中,有一种新型武器“电磁武器”。传统火炮是利用弹药爆炸时瞬间膨胀产生的推力来快速加速炮弹,将其推出膛外。电磁炮把炮弹放在螺线管里,给螺线管通电,那么螺线管产生的磁场就会对炮弹产生很大的推动力,把它射出来。这就是所谓的电磁炮。类似的还有电磁导弹。
[编辑此段]磁铁知识
磁铁有很多种。一般分为永磁和软磁两大类。当我们说磁铁时,我们通常指的是永久磁铁。永磁体可分为两类:第一类:金属合金磁体包括钕磁体(Nd2Fe14B)、SmCo和铝镍钴;第二类:铁氧体永磁(1)和钕磁体:是目前发现的商业性能最高的磁体,被称为磁王。本身的机械加工性也是相当不错的。工作温度最高可达200摄氏度。而且由于质地坚硬,性能稳定,性价比好,应用广泛。但是,由于它的化学活性很强,所以必须对其表面进行处理。(如镀锌、镀镍、电泳、钝化等。).2.铁氧体磁体:其主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。由陶瓷技术制成,是一种脆性材料,质地坚硬。铁氧体磁体因其良好的耐温性、低廉的价格和适中的性能成为应用最广泛的永磁体。3.铝镍钴磁体:是由铝、镍、钴、铁等微量金属元素组成的合金。铸造工艺可以加工成不同的尺寸和形状,可加工性非常好。铸造铝镍钴永磁体的可逆温度系数最低,工作温度可高达600华氏度。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器和其他应用领域。4.SmCo按成分不同可分为SmCo5和Sm2Co17。它的发展受限于其材料的高价格。SmCo作为一种稀土永磁体,不仅具有高磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕磁体相比,钐钴磁体更适合在高温环境下工作。
[编辑此段]磁铁的历史
随着社会的发展,磁铁的应用越来越广泛。从高科技产品到最简单的包装磁铁,目前应用最广泛的是钕磁铁和铁氧体磁铁。从磁体的发展历史来看,19世纪末20世纪初主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作为永磁材料。在20世纪30年代后期,铝镍钴磁体的成功开发使磁体的大规模使用成为可能。20世纪50年代,钡铁氧体磁体的出现不仅降低了永磁体的成本,也将永磁材料的应用范围拓宽到了高频领域。到了20世纪60年代,钐钴永磁体的出现为磁体的应用开辟了一个新时代。1967年,美国代顿大学Strnat公司研制出Sm-Co磁体,标志着稀土磁体时代的到来。到目前为止,稀土永磁经历了第一代SmCo5,第二代沉淀硬化Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前使用最多的永磁材料仍然是铁氧体磁体,但钕磁体的产值已经大大超过铁氧体永磁材料,钕磁体的生产已经发展成为一个大产业。磁力大小排列如下:钕磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。磁体的制造技术:钕磁体、钐钴磁体、铝镍钴磁体和铁氧体磁体的制造技术不同。技术方面,有烧结钕磁铁和粘结钕磁铁,我们主要讲烧结钕磁铁。
[编辑本段]流程图
工艺流程:配料→熔炼制锭→铣削→压制→烧结回火→磁检测→研磨→销切割加工→电镀→成品。其中配料是基础,烧结回火是关键。钕磁铁生产工具有熔炼炉、破碎机、球磨机、气流磨、压制成型机、真空包装机、等静压机、烧结炉、热处理真空炉、磁性能测试仪、高斯计等。钕磁铁加工工具:专用切片机、线切割机、平磨机、双面机、冲床、倒角机、电镀设备。
[编辑本段]磁悬浮列车的应用
磁悬浮列车是一种高速磁悬浮列车系统,具有无接触电磁悬浮、导向和驱动系统。其时速可达500多公里,是当今世界上最快的地面客运。具有速度快、爬坡能力强、能耗低、运行时噪音小、安全舒适、不耗油、污染小等优点。并且采用高架方式,占用耕地少。磁悬浮列车是指利用磁力的基本原理,将这些列车悬浮在导轨上,取代老式的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力提升整个火车车厢,摆脱恼人的摩擦和令人不快的铿锵声,实现不接触地面和燃料的快速“飞行”。
[编辑本段]钕铁硼的应用
目前国内钕铁硼磁体的应用情况如下,在高技术产品领域占37%,如磁共振成像(MRI)、手机振动、硬盘驱动器音圈(VCM)、光盘(DVD、CD-ROM)驱动器主轴、电动工具、电动车、变频空调电机等。传统中低档产品应用占63%,如音响设备、磁吸附设备、磁选机、磁化器等。