影响磁铁对铁钉吸引的材料有哪些?

如题所述

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。有许多物质也能受强大的磁力的作用,虽然不如铁那样显著。金属当中的镍、钴、锰、铂、金、银、铝都能被磁铁吸引,只是被吸引的力比较小。还有一些所谓反磁性的物质,例如锌、铅、硫、铋,性质尤其特别:它们能被强大的磁铁所排斥。 液体和气体也有被磁铁吸引或排斥的性质,不过作用十分微弱,必须是非常强大的磁铁,才能显示出对这些物质的作用。例如纯净的氧气就有顺磁性,就是说,磁铁能够吸引它。如果我们在肥皂泡里装满氧气,然后把它放在强大的电磁铁两极中间,这时候肥皂泡就会受那看不见的磁力的牵引,在两极中间伸长开来。放在强大的磁铁两极中间的烛光会改变自己通常的形状,明显地告诉我们它对磁力的敏感性。人们经常用磁铁来判断某物质是否为不锈钢,认为磁铁能吸上的就是不锈铁,吸不上的是不锈钢。看来人们对不锈钢的认识还有误区。其实这只是区别了奥氏体类不锈钢和其他类不锈钢。 一般来说,奥氏体不锈钢和奥氏体沉淀硬化不锈钢无磁性(磁铁不能吸住),其他不锈钢中都有铁素体,有铁磁性(磁铁能吸住)。因此不锈钢不能仅仅用有无磁性来判别。对于不锈钢来说,不管磁铁吸得上与否,只要符合其质量标准,都是不锈钢。 如果往钢水里加入了铬和较多的镍等,炼成的奥氏体钢就是磁铁吸不上的不锈钢。如果钢水里主要合金元素是铬、铁、碳和少量镍(或不加镍),炼成的钢就是磁铁吸得上的不锈钢,也叫铁素体不锈钢或马氏体不锈钢。除了奥氏体不锈钢磁铁吸不上外,铁素体、马氏体不锈钢都具有磁性。由于镍元素在世界上储藏量很少,价格比较昂贵,因此,镍含量高的不锈钢在市场上价格也较高,而且磁铁还吸不上。目前由于奥氏体不锈钢在不锈钢中所占的比例仍很大,因此使人们产生了所有不锈钢都无磁性的错误概念。 其实,还有一种不锈钢磁铁是吸不上的,那就是高含锰或氮而低镍或不含镍的不锈钢,即铬锰奥氏体不锈钢。所以不能根据有无磁性来判断是否为不锈钢。 (四)磁铁可以吸引铁离子吗不可以,因为磁场的形成原理是磁性物质的分子环形电流产生磁场,而原子或离子的核外电子的运动方向是随机的,因而大量原子的合成电流为零,产生不了磁场,像氯化铁、硫酸铁等溶液中的铁离子就是这样的情况,没有磁性,也就不会受磁场力的作用。所以铁离子在磁铁的作用下不会产生定向运动,也就是说磁铁不能吸引铁离子。 (五)磁铁的磁力大小和哪些因素有关常用的磁铁有永久磁铁和电磁铁两类。影响这两类磁铁磁性强弱的因素不同。对于永久磁铁,影响其磁性强弱的因素主要是磁性材料的性质。任何一种磁性材料,都有一个表征其磁性特征的曲线,叫做磁滞回线。如果这种物质的磁滞回线包围的面积大,这种材料的矫顽力就大,剩磁也大,充磁后能保留很强的磁性。如果这种物质的磁滞回线是细长条状,则这种材料充磁后容易退磁,不易保留磁性。 对于电磁铁,影响其磁性强弱的因素主要是铁芯外线圈的匝数和通过的电流强度。线圈的匝数越多,通过的电流强度越大,电磁铁的磁性越强。 (六)如何比较磁铁的磁力大小第一种方法:拿各种不同的磁铁去吸回形针,看它隔多远能吸住。第二种方法把磁铁放在装铁钉的盒子里,看哪一种吸的铁钉最多。第三种方法是把磁铁上都吸上铁块,然后用比较灵敏的弹簧秤来拉铁块,看拉动铁块时弹簧秤的示数。第四种方法把回形针先放一点点在纸板上,把磁铁放在纸板下吸,回形针就到处乱跑,然后往纸上加放回形针,这时有一些回形针就动的不那么快、不灵活;后来回形针越来越多,它移动得越来越不灵活了,到最后磁铁就吸不动了,比较磁铁不动时回形针的数量,数量越大,磁铁的磁性越强。第五种,把小铁钉放在纸上,拿磁铁在纸下试一下,慢慢地增加纸的厚度,直到磁铁吸不住为止,再数数纸的张数有多少。(七 )我们能否防御磁力的作用当然可以,其实不能透过磁性的物质,就是容易磁化的铁本身。一个放在铁制的环里的罗盘,它的指针不会被放在环外的磁铁吸引,就是明证。假如你把一个金表放在一个强力的蹄形磁铁的磁极上,那么所有钢制机件,首先是那摆轮上的游丝,就会磁化,使表停止不走。即使把磁铁拿走以后,表也不能恢复到原来状态,因为钢制机件都保留着磁性。
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