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电磁铁新闻

电磁铁的一般问题:铁磁材料分类及其磁性能

电磁铁组成物质的分子或原子中的任电子,I 同时参与两种运动一环绕原子 核的轨道定和它本身的自旋运动,并因这两种运动面产生破效应。如把分子看作一个整体,则其各目对外的磁效应,就可用等效的题电流(即所谓分子电流)所产生的分子磁矩m表示。现让物质处于外磁场B,的作用下。这时,分子或原子中的任一电子,都将受到洛伦益力的用,并因之产生一个轴线与外磁场方向重合的旋转运动,即电子的进动。同样,电子的也相当于一个圈电流,它所产生的附加磁矩sm的方向。总是与外磁场B。的方向相反的1-1)。
 不同的物质具有不同的原子结构,因此,其分子磁矩和附加道矩的大小以及它们互相间的作用也各相迥异。这样,不同”物质在外磁场作用下表现出来的磁性能也就大不相同了。

通常,物质磁性的强弱是以破极化强度了表示。它等于单位体积内各单元磁矩的向量和,并与物质内部宏观的磁场强度成正比

考虑到」和H在某些场合是不连续的,而磁感应强度B则 恒为连续的,故工程上更常采用磁感应强度的概念。

对递磁性物质来说,其各分子的分子重矩均为等。只有在外磁场作用下,才有与外磁场方向相反的附加姐产生。因此,这类物质的x<0, Np<1.对展做性物质来说。虽然它的每一个分子都能产生一定的分子微矩。西且还比附加矩大得多但载任一单元体积育论,由于其中各分子磁矩的排列是杂乱无章的,它们的向量和为军,所以这类物质对外并不基现磁性。若一旦给同磁物质加上外磁场,则其各分子产生的分子做矩,便在外磁场作用下排列蔓齐,加之分子微矩的取向又与外磁场的方向比较致,所以能起到增强破场的效果。因此,顺磁性物质的*>0,面u>1.逆磁性物质和质磁性物质的上述效应,习惯上被称为逆磁效应和顺磁效应。
属于递磁性物质的有:氨和情性气体、许多有机化合物、石星以及某些金属(例如链、惊、佛、铜、银、金、汞等)。逆磁效应实际上表现很弱,即便是逆磁性最强的错,其磁导率也与1相差无几(u 0.9983)。属于质磁性物质的有许多气体、金属和它们的盐类(例如假、铂,铁盐、估盐、镶盐、碱土金属以及稀土金属的盐类等)。顺磁性物质的磁导率虽大于1,但与1相差也不多。

强磁性物质的特点是其顺磁效应特别强,所以其做导率远大于1,甚至可达数十万乃至百万之巨。属于强磁性物质的有:铁、钴、镶和它们的合金,钆以及铁和镍的某些氧化物。钢、锰和馆的合金等。由于强磁性物质中用得最多的是铁和它的氧化物以及它的合金,所以习惯上把强磁性物质称为铁磁性物质。
 为什么铁磁性物质的顺磁效应格外强呢?这是很难用分子电流的磁效应来解释的。例如。铁原子与铭原子具有相同的磁矩,但前者是典型的强磁性物质,而后者却是件通的顺避性物质,钢、锰、济三者都不是强磁性物质,但它们的合金却是铁通材料。这些事实都说明一个问题,即铁磁材料所呈现的铁磁性并不决定于其分子或原子的性质,而是决定于它们的固伟结构。事实上,所有的铁磁材料都毫无侧外地是站晶状的圆体。
原来铁磁性物质中存在看许许多多的小区域,它们会自发地磁化到贵和状态。在没有外磁场的时候,这些自发地磁化了的区域磁畴虽然每 一个器有一定的取向, 但从宏观的角度来看,它们却由于排列得很不规则而对外不显示矗性。一 且这些磁畴处于外磁场的作用下。它们便整个地转向,排列十分整齐,使得铁磁性物质强烈地磁化,直到饱和为止。如果把非常细的铁粉撒到磨光后已去磁的铁破性物质的单品表面上。
应当指出,铁磁材料单品的磁化强度是各向异性的。以铁的单品面论。沿测面(100方向)报容易磁化,沿平面的对角线(110方向)磁化就要唯一些,而滑立体对角线(111方向)则报难医化(图1-3)。磁畴的白发磁化总是委沿看单晶体几个侧面中一个面的方向进行。不同的铁磁性物质的单品结构不同,因而磁化难易的方向也互异。这种磁化的各向异作也是铁脏材料的一种特性, 它是相邵原子间存在者的感的互相作用的结樂。
对于任何铁磁性物质来说,都各有其特有的定温度。如果铁疆性物质的温变药了这个翻度,喇儿中的量畴就会消失,面铁置性物质也变成了股的职磁性物质。

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