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磁鐵是如何制造的?原來(lái)也是鑄造工藝

2023-08-30

磁鐵,在我們小時(shí)候就記憶很深,它是個(gè)神奇的東西。下課了在教室里玩的磁鐵大戰,兩個(gè)磁力戰士各拿一塊磁鐵,中線(xiàn)兩側同時(shí)放好,等裁判一聲令下雙方同時(shí)放手,越界的磁鐵算輸會(huì )被拿走,玩的是不亦樂(lè )乎。還能在動(dòng)畫(huà)片《貓和老鼠》上看到湯姆貓被杰瑞鼠利用磁鐵整得好慘。

長(cháng)大后我們知道了生活中離不開(kāi)它,坐的磁懸浮列車(chē),醫院的核磁共振,音響喇叭,軍事上各國爭先研發(fā)的未來(lái)武器電磁炮,你知道嗎它還是一味中藥,磁鐵有這么多神奇的功能小編跟大家一起了解一下。

平常我們所了解的磁鐵就是一個(gè)具有相互排斥與相互吸引的物體。磁鐵是由鐵,鎳,鈷組成,其本身就有磁距內部結構按照相同方向排列,一端北極(N極)一端南極(S極)。

那么自然界中還有很多物體為什么沒(méi)有磁性?鐵,鎳,鈷內的磁性物質(zhì)有所不同,它內部的電子可自發(fā)方向一致的排列,使磁性加強就構成磁鐵了。

磁鐵吸鐵過(guò)程對鐵塊產(chǎn)生吸引力,磁鐵與鐵塊“粘”在一起,我們就說(shuō)磁鐵有磁了,這也就是磁鐵能吸鐵而不能吸鋁,銅等物體,不同金屬的內部結構是不一樣的。磁感應強度單位是特斯拉,簡(jiǎn)稱(chēng)特(T)。

磁鐵分為永久磁鐵與非永久磁鐵,永久磁鐵就是能夠長(cháng)期保持磁性而不易失磁的天然產(chǎn)物,如磁鐵礦。非永久磁鐵需要某些條件下才能出現磁性,如電磁鐵。

磁鐵的發(fā)展歷程:

5000年前人類(lèi)發(fā)現了天然磁鐵石

2300年前中國人將天然磁鐵磨成勺狀,放在平滑的地面上,在地磁的作用下,勺柄指南,為世界上第一個(gè)指南儀。

1000年前中國人用鐵棒與磁棒摩擦磁化,制成了世界上第一個(gè)指南針。

1100年左右中國人利用磁鐵針和方位盤(pán)連在一起,做成磁鐵式指南儀,用于航海。

1820年丹麥物理學(xué)家發(fā)現電流感生磁。

30年代日本發(fā)現了鎳,鋁,鈷混合元素的新磁鐵。

70年代日本科學(xué)家發(fā)明了釹磁鐵,這種新磁鐵被稱(chēng)為“永磁之王”

永磁鐵的制造過(guò)程:

澆鑄

先做出需要磁鐵形狀的砂模,就可以鑄造磁鐵了,材料包括銅,鈷,硫磺,鎳,鐵,鋁以及鈦。金屬放入電磁火爐,加熱至1600℃以上,把所有金屬都融成液體。

把溶液倒入砂模中,砂模便燃燒起來(lái)因為硬化的砂內氣體易燃。

用錘子撬開(kāi)鑄磨,讓空氣進(jìn)入鑄磨內冷卻材料,讓氣體燒盡。把金屬從砂塊中分出來(lái),鑄造后的金屬還是普通的鐵塊,不具有什么磁力。

把金屬件綁在銅管上,放進(jìn)更大的管子中,把銅管放在中間位置,四周緊密堆滿(mǎn)矽砂,用混泥土封住兩端露出銅管兩端。

放入火爐內加熱700℃后取出,用夾鉗固定住銅管兩端,通低壓高電荷電流,然后取出金屬件,這步已讓金屬件輕微磁化,正確建立了磁場(chǎng)方向。

通過(guò)充磁機器讓磁鐵生效, 機器會(huì )通過(guò)電流把磁性傳到金屬上讓其產(chǎn)生磁性。通交流電后首先對電容充有高壓電壓(儲能),然后通過(guò)一個(gè)電阻非常小的線(xiàn)圈放電。放電時(shí)電流峰值很高,可達數萬(wàn)安培。電磁產(chǎn)生的強大的磁場(chǎng)可使金屬永久磁化。

磁石是一種礦物質(zhì),也是一種中藥材,在古代天然磁石被作為一種藥石,在《神農本草經(jīng)》中就有記載,人們采集后去除雜質(zhì)就可以直接入藥。其化學(xué)成分主要為四氧化三鐵,藥理作用磁石具有鎮靜,明目,抗炎等作用。

還有人會(huì )有疑問(wèn)磁鐵會(huì )有輻射嗎?其實(shí)地球就是一個(gè)大磁石,人類(lèi)無(wú)時(shí)無(wú)刻都在受磁場(chǎng)的影響,人體都有不同程度的微磁場(chǎng),較弱且穩定的磁場(chǎng)對人體是有好處的,現在還有通過(guò)給人體補磁達到理療效果的輔助療法。磁鐵只產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),不叫輻射,只能叫磁場(chǎng)。

釹磁鐵也叫釹鐵硼磁鐵是目前磁性最強的磁鐵,它能吸附自身體重640倍的重量,被稱(chēng)為最強力磁鐵。其硬度高性能穩定廣泛用于電子產(chǎn)品上如硬盤(pán),手機,耳機等產(chǎn)品上。

注意一點(diǎn)釹磁鐵采用燒結成型,而普通磁鐵是澆鑄工藝,由于材料中含有釹和鐵所以表面容易生銹,需要做一些保護性電鍍處理,這也算是它的一個(gè)缺點(diǎn)吧。

我們在使用磁鐵過(guò)程中會(huì )發(fā)現磁力越強就更易碎,這是由它的物理特性造成的。磁鐵在生產(chǎn)過(guò)程中采用粉末燒結而成的,燒結時(shí)間長(cháng),其內部都是一塊死的,缺乏靈活性。

磁鐵在強大的磁場(chǎng)下相吸相斥也會(huì )給磁鐵本身很大的反作用力,當碰到其它堅硬物體就容易碎。磁鐵破碎后每塊小磁鐵仍然有S極N極,這是因為任何磁體的磁極總是成對出現,破碎并不能把它的北極同其南極分開(kāi),每塊磁鐵不管有多小都有自己的兩極。

跟大家扯一下軍事上的高科技武器,電磁炮。它是在炮管內安裝線(xiàn)圈,通電后在炮管內產(chǎn)生強大電磁場(chǎng)力,使彈丸加速運動(dòng)并發(fā)射出去。速度可達11千米/秒,這個(gè)速度可以使任何目標瞬間灰飛煙滅,它的炮彈就是普通的金屬彈丸,造價(jià)非常便宜。各國都在爭先發(fā)展,據說(shuō)我國的電磁炮已經(jīng)上艦測試。

2023 /

08-30

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