磁鐵可以永久保持其強(qiáng)度嗎?

磁鐵只要遠(yuǎn)離對其磁性有負(fù)面影響的因素(如電源線、其他磁鐵、高溫等)，理論上會永久保持磁性。

哪些金屬有磁性?

磁場可以通過多種方式與金屬相互作用。這一切都取決于材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與磁場相互作用的主要金屬類型有以下三種：

鐵磁性

順磁性

抗磁性

磁鐵會被鐵磁金屬強(qiáng)烈吸引，而其他磁鐵則不會。雖然順磁性金屬也可以吸引磁鐵，但它們的吸引力很弱。另一方面，抗磁性材料在靠近磁鐵時(shí)顯示出微弱的排斥力，只有鐵磁性金屬才被認(rèn)為是真正具有磁性的。

磁性金屬清單

下面列出了一些最著名的磁性金屬。其中一些材料始終具有磁性。但是，某些材料(例如不銹鋼)不會表現(xiàn)出磁性，除非它們包含特定的化學(xué)成分。

鐵

鐵磁金屬，例如鐵，是眾所周知的。事實(shí)上，它是最具鐵磁性的金屬。正是它們賦予了地球磁性，并構(gòu)成了地核的重要組成部分。因此，地球本身就像一個(gè)永磁體。

影響鐵磁性的因素很多。除了原子電子自旋，其晶體結(jié)構(gòu)也起著重要作用。如果失去晶體結(jié)構(gòu)，鐵就會變成非磁性金屬。

鐵根據(jù)其晶體結(jié)構(gòu)具有不同的性質(zhì)。

鐵α-Fe結(jié)構(gòu)的體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)使其具有鐵磁性。同時(shí)為面心立方(FCC)γ-Fe結(jié)構(gòu)，無磁性。例如，β-Fe結(jié)構(gòu)顯示順磁性。

鎳

鎳也是一種常見的具有鐵磁性的磁性金屬。它的化合物也存在于地核中。鎳傳統(tǒng)上被用來制造硬幣。今天，鎳被廣泛用于電池、涂料、廚房設(shè)備、電話、建筑、交通和珠寶。鎳鐵是不銹鋼的關(guān)鍵成分，由鎳制成。鎳也是鋁鎳鈷磁鐵(由鋁、鎳和鈷制成)的一部分。

鈷

鈷是一種鐵磁性金屬。在過去的 100 年里，鈷因其優(yōu)異的磁性而被廣泛使用。

鈷可用于制造軟磁鐵和硬磁鐵。與其他軟磁體相比，鈷基磁體具有很多優(yōu)點(diǎn)。特別是它們的飽和點(diǎn)非常高，居里溫度為950-990°C。因此，它們可以在高溫(高達(dá)500°C)下使用。

鈷合金廣泛用于硬盤、風(fēng)力渦輪機(jī)、核磁共振成像儀、電機(jī)、致動(dòng)器和傳感器。

鋼

由于其鐵含量，鋼也表現(xiàn)出鐵磁性。在大多數(shù)情況下，鋼被磁鐵吸引。因此，永磁體也可以由鋼制成。

例如，EN c15d鋼的含鐵量在98.81%到99.26%之間。這種鋼的鐵含量很高。因此，鐵的鐵磁特性轉(zhuǎn)移到鋼上。

不銹鋼

有些不銹鋼是磁性的，有些則不是。通過向合金中添加鉻，合金鋼變成不銹鋼。鐵素體和馬氏體不銹鋼的成分和分子結(jié)構(gòu)使其具有磁性。

另一方面，奧氏體鋼由于其分子結(jié)構(gòu)而沒有表現(xiàn)出鐵磁性。因此，它可以用于MRI。

不同的鎳含量是造成磁差的主要原因。氧化層的強(qiáng)化提高了防腐蝕能力，但也改變了不銹鋼的結(jié)構(gòu)。

稀土金屬

除上述金屬外，一些稀土化合物也具有鐵磁性。釓、釤和釹是磁性稀土金屬。

通過將上述金屬與鐵、鎳和鈷結(jié)合，可以制造具有不同性能的磁體。諸如此類的磁鐵具有某些應(yīng)用所需的特定特性。

哪些金屬沒有磁性?

元素周期表中只有少數(shù)金屬具有磁性。其他常見金屬是非磁性的。這里有一些例子。

非磁性金屬清單

鋁

鋁具有與鋰和鎂相同的晶體結(jié)構(gòu)，使其無磁性。這三種材料都是順磁性金屬。

盡管鋁腐蝕可以通過多種方式發(fā)生，但它本身就具有耐環(huán)境腐蝕的能力。再加上它的重量輕，它已成為許多行業(yè)的有用金屬。

金

像大多數(shù)金屬一樣，黃金是一種抗磁性金屬。包括金在內(nèi)的所有抗磁性金屬對純磁鐵都有微弱的磁性吸引力。

銀

銀是另一種非磁性金屬。銀的抗磁性使其無磁性。

眾所周知，銀等金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和反射性最強(qiáng)。加熱后，它變得非常柔軟和可塑。此外，它還具有很高的耐腐蝕性。

銅

銅本身沒有磁性，但它以某種方式與磁鐵相互作用(例如，渦流)。