元(yuán)素铁(tiě) (FE) - 基本(běn)磁性(xìng)元(yuán)素-磁铁(tiě)知識了(le)解(jiě)
所(suǒ)有(yǒu)磁性(xìng)科學(xué)的(de)基礎都始(shǐ)于(yú)铁(tiě)。它存在(zài)于(yú)設計(jì)和(hé)制造的(de)大(dà)多(duō)数永磁和(hé)软磁材料中(zhōng)。它在(zài)自(zì)然界中(zhōng)含量(liàng)豐富，数量(liàng)排名(míng)第(dì)四(sì)，質(zhì)量(liàng)排名(míng)第(dì)一(yī);使其相对(duì)便宜。人(rén)類(lèi)有(yǒu)数千(qiān)年(nián)使用铁(tiě)的(de)經(jīng)验(yàn)。由(yóu)于(yú)它的(de)強(qiáng)度(dù)、豐富度(dù)和(hé)低熔點(diǎn)，它易于(yú)提(tí)取(qǔ)、鍛造和(hé)維護。如(rú)果(guǒ)沒(méi)有(yǒu)保護层(céng)(例如(rú)電(diàn)鍍)，铁(tiě)会(huì)與(yǔ)氧和(hé)氫(空(kōng)气(qì)、水(shuǐ)和(hé)其他(tā)分(fēn)子)结合並(bìng)産生(shēng)鏽蝕 [FeO(OH), Fe(OH)3]。
铁(tiě)是(shì)铁(tiě)磁性(xìng)的(de);最(zuì)強(qiáng)的(de)磁性(xìng)類(lèi)型，因铁(tiě)的(de)磁性(xìng)而(ér)以(yǐ)铁(tiě)(拉丁語(yǔ)中(zhōng)的(de)ferrum)命名(míng)。这(zhè)是(shì) 2000 多(duō)年(nián)前(qián)通(tòng)过(guò)对(duì)自(zì)然界中(zhōng)發(fà)現(xiàn)的(de)一(yī)種(zhǒng)叫做磁石(dàn)(它是(shì) Fe3O4.一(yī)種(zhǒng)在(zài)某些(xiē)岩石(dàn)中(zhōng)發(fà)現(xiàn)的(de)稱为(wèi)磁铁(tiě)礦的(de)氧化(huà)铁(tiě)的(de)穩定(dìng)版本(běn))的(de)研究發(fà)現(xiàn)的(de)，这(zhè)导致(zhì)了(le)我(wǒ)们(men)今天(tiān)在(zài)物(wù)理(lǐ)學(xué)中(zhōng)对(duì)磁性(xìng)的(de)研究。在(zài)磁石(dàn)中(zhōng)引起(qǐ)铁(tiě)磁性(xìng)的(de)铁(tiě)是(shì)磁性(xìng)的(de)，因为(wèi)原子本(běn)身(shēn)具有(yǒu)“磁矩”;與(yǔ)施加的(de)磁场相互作(zuò)用以(yǐ)産生(shēng)机械力矩的(de)原子或(huò)分(fēn)子的(de)特(tè)性(xìng)(當存在(zài)磁场时(shí)它会(huì)移動(dòng))。
这(zhè)種(zhǒng)永磁矩在(zài)大(dà)多(duō)数元(yuán)素中(zhōng)不(bù)存在(zài)，它来(lái)自(zì)于(yú)它们(men)的(de)電(diàn)子的(de)自(zì)旋和(hé)位(wèi)置(每个(gè)原子至(zhì)少(shǎo)包(bāo)含一(yī)个(gè)中(zhōng)子、質(zhì)子和(hé)電(diàn)子)。原子中(zhōng)的(de)電(diàn)子围繞中(zhōng)子和(hé)質(zhì)子旋轉(zhuǎn)，同时(shí)它们(men)旋轉(zhuǎn)。这(zhè)个(gè)移動(dòng)的(de)電(diàn)子(包(bāo)含已知的(de)負電(diàn)荷)在(zài)围繞原子核移動(dòng)时(shí)会(huì)産生(shēng)電(diàn)磁场(所(suǒ)有(yǒu)移動(dòng)的(de)電(diàn)荷都会(huì)産生(shēng)電(diàn)磁场，这(zhè)不(bù)僅适用于(yú)具有(yǒu)磁矩的(de)原子)。如(rú)果(guǒ)該场沒(méi)有(yǒu)與(yǔ)其他(tā)電(diàn)子和(hé)移動(dòng)電(diàn)荷正(zhèng)确平衡，則可(kě)以(yǐ)測量(liàng)淨磁场。铁(tiě)具有(yǒu)永久磁矩，这(zhè)意(yì)味着由(yóu)于(yú)移動(dòng)的(de)電(diàn)子配置(軌道(dào)和(hé)自(zì)旋)，原子本(běn)身(shēn)是(shì)一(yī)个(gè)微小的(de)電(diàn)磁體(tǐ)。
當堆(duī)疊在(zài)一(yī)个(gè)分(fēn)子中(zhōng)(例如(rú)多(duō)个(gè)铁(tiě)原子、钢或(huò)磁铁(tiě))时(shí)，不(bù)同原子的(de)原子间力必須保持(chí)许多(duō)原子的(de)磁矩相互平行。如(rú)果(guǒ)其他(tā)带有(yǒu)铁(tiě)的(de)原子具有(yǒu)朝向(xiàng)另(lìng)一(yī)个(gè)方(fāng)向(xiàng)的(de)永久磁矩或(huò)干扰铁(tiě)的(de)磁矩，則末(mò)端分(fēn)子可(kě)能不(bù)是(shì)铁(tiě)磁性(xìng)的(de)(例如(rú)，300系(xì)列不(bù)鏽钢大(dà)多(duō)是(shì)非(fēi)磁性(xìng)的(de)或(huò)順磁性(xìng)的(de))。請參閱下(xià)面(miàn)的(de)图(tú) 1.以(yǐ)了(le)解(jiě)保持(chí)磁矩未对(duì)齊(左(zuǒ))的(de)粒(lì)子相互抵消彼(bǐ)此(cǐ)的(de)磁矩並(bìng)对(duì)齊(右(yòu))将它们(men)的(de)磁矩相加的(de)原子间力的(de)示例。带来(lái)，即使是(shì)一(yī)大(dà)块(kuài)铁(tiě)，升(shēng)高(gāo)到(dào)一(yī)定(dìng)的(de)温(wēn)度(dù)会(huì)导致(zhì)原子间鍵的(de)作(zuò)用不(bù)同(铁(tiě)原子的(de)磁矩会(huì)突然朝向(xiàng)不(bù)同的(de)方(fāng)向(xiàng)並(bìng)相互抵消)。該温(wēn)度(dù)稱为(wèi)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)。
这(zhè)是(shì)一(yī)个(gè)顯示磁矩位(wèi)置的(de)图(tú)表(biǎo)，而(ér)未对(duì)齊和(hé)原子间平行。铁(tiě)是(shì)磁性(xìng)研究中(zhōng)必不(bù)可(kě)少(shǎo)的(de)元(yuán)素，存在(zài)于(yú)大(dà)多(duō)数磁性(xìng)材料中(zhōng)，包(bāo)括永久磁性(xìng)材料和(hé)软磁性(xìng)材料。它價格便宜，易于(yú)操作(zuò)，並(bìng)且(qiě)使用正(zhèng)确的(de)相應(yìng)原子可(kě)以(yǐ)幫助制造我(wǒ)们(men)今天(tiān)拥有(yǒu)的(de)強(qiáng)永磁材料。
上(shàng)一(yī)条(tiáo)：可(kě)供挑選的(de)磁铁(tiě)類(lèi)型規格
下(xià)一(yī)条(tiáo)：強(qiáng)力磁铁(tiě)是(shì)如(rú)何来(lái)分(fēn)類(lèi)的(de)
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