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磁铁(tiě)與(yǔ)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)

来(lái)源:原創时(shí)间:2022-10-17

術(shù)語(yǔ)“居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)(Tc)”或(huò)“居(jū)里(lǐ)點(diǎn)”在(zài)讨論磁铁(tiě)和(hé)磁性(xìng)时(shí)經(jīng)常被(bèi)提(tí)及(jí)。居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)與(yǔ)材料在(zài)失去磁性(xìng)之(zhī)前(qián)能达(dá)到(dào)的(de)最(zuì)高(gāo)温(wēn)度(dù)有(yǒu)关。當达(dá)到(dào)磁性(xìng)材料的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)时(shí),材料中(zhōng)的(de)自(zì)發(fà)磁化(huà)作(zuò)用降至(zhì)零(líng)。此(cǐ)时(shí),材料不(bù)再是(shì)铁(tiě)磁性(xìng)材料,而(ér)是(shì)順磁性(xìng)材料。

这(zhè)个(gè)温(wēn)度(dù)标(biāo)記(jì)以(yǐ)法(fǎ)國(guó)物(wù)理(lǐ)學(xué)家皮(pí)埃爾·居(jū)里(lǐ)(Pierre Curie,1859-1906)的(de)名(míng)字命名(míng)。皮(pí)埃爾·居(jū)里(lǐ)于(yú)1895年(nián)發(fà)現(xiàn)了(le)将磁性(xìng)变化(huà)與(yǔ)温(wēn)度(dù)聯系(xì)起(qǐ)来(lái)的(de)定(dìng)律。

解(jiě)釋铁(tiě)磁性(xìng)材料和(hé)順磁性(xìng)材料之(zhī)间的(de)區(qū)别,首先(xiān)要(yào)回(huí)到(dào)材料中(zhōng)最(zuì)初産生(shēng)的(de)磁力。一(yī)種(zhǒng)物(wù)質(zhì)的(de)磁矩(原子內(nèi)部(bù)的(de)偶极(jí)矩,源于(yú)電(diàn)子的(de)自(zì)旋和(hé)角動(dòng)量(liàng))決定(dìng)了(le)磁力。不(bù)同的(de)材料具有(yǒu)獨特(tè)的(de)本(běn)征磁矩结構,这(zhè)些(xiē)本(běn)征磁矩的(de)排列取(qǔ)決于(yú)温(wēn)度(dù)。

达(dá)到(dào)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)的(de)磁铁(tiě)

當磁性(xìng)材料达(dá)到(dào)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)时(shí),其內(nèi)禀磁矩的(de)方(fāng)向(xiàng)發(fà)生(shēng)变化(huà),從而(ér)达(dá)到(dào)臨界點(diǎn)。

材料只有(yǒu)在(zài)特(tè)定(dìng)方(fāng)向(xiàng)上(shàng)磁矩对(duì)齊时(shí)才具有(yǒu)磁性(xìng)。當一(yī)組無序磁矩在(zài)外(wài)加磁场中(zhōng)被(bèi)強(qiáng)制对(duì)齊时(shí),就(jiù)会(huì)産生(shēng)感(gǎn)應(yìng)磁性(xìng)。當磁性(xìng)材料达(dá)到(dào)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)时(shí),磁矩的(de)排列就(jiù)会(huì)变得無序。因此(cǐ),随着工作(zuò)温(wēn)度(dù)的(de)升(shēng)高(gāo),並(bìng)朝着材料的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)移動(dòng),材料的(de)磁性(xìng)強(qiáng)度(dù)会(huì)因力矩偏移而(ér)減弱(ruò)。一(yī)般来(lái)说(shuō),磁铁(tiě)暴露(lù)在(zài)較高(gāo)温(wēn)度(dù)下(xià)时(shí)較弱(ruò)。

居(jū)里(lǐ)點(diǎn)对(duì)應(yìng)用的(de)重(zhòng)要(yào)性(xìng)

在(zài)为(wèi)特(tè)定(dìng)應(yìng)用選擇磁铁(tiě)时(shí),了(le)解(jiě)最(zuì)高(gāo)工作(zuò)温(wēn)度(dù)是(shì)考慮的(de)幾(jǐ)个(gè)关鍵因素之(zhī)一(yī)。如(rú)果(guǒ)实際工作(zuò)温(wēn)度(dù)高(gāo)得多(duō),在(zài)室温(wēn)下(xià)選擇具有(yǒu)最(zuì)佳磁场的(de)磁铁(tiě)是(shì)毫(háo)無意(yì)義的(de)。事(shì)实上(shàng),工作(zuò)温(wēn)度(dù)可(kě)能超过(guò)磁铁(tiě)的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù),导致(zhì)退(tuì)磁。

磁铁(tiě)的(de)温(wēn)度(dù)限制

AlNiCo(鋁(lǚ)、鎳和(hé)钴)磁體(tǐ)可(kě)承受450-900°C之(zhī)间的(de)最(zuì)高(gāo)工作(zuò)温(wēn)度(dù)。钐钴(SmCo)磁體(tǐ)是(shì)一(yī)種(zhǒng)強(qiáng)大(dà)的(de)稀土(tǔ)磁體(tǐ),在(zài)250-350°C之(zhī)间保持(chí)磁性(xìng)。标(biāo)準钕稀土(tǔ)磁體(tǐ)(NdFeB)在(zài)最(zuì)高(gāo)工作(zuò)温(wēn)度(dù)为(wèi)80°C的(de)高(gāo)温(wēn)环(huán)境中(zhōng)性(xìng)能較差。特(tè)殊的(de)高(gāo)温(wēn)钕磁體(tǐ)在(zài)140-200°C的(de)温(wēn)度(dù)下(xià)保持(chí)磁性(xìng)。世界上(shàng)最(zuì)常用的(de)磁性(xìng)材料陶瓷铁(tiě)氧體(tǐ)的(de)最(zuì)高(gāo)工作(zuò)温(wēn)度(dù)高(gāo)达(dá)300°C。

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