磁铁的概念是什么及分类

　　目前最高性能的磁铁是稀土类磁铁，而在稀土磁铁中钕铁硼是最强力的磁铁。下面是百分网小编给大家整理的磁铁的概念简介，希望能帮到大家!

　　磁铁的概念

　　磁铁的成分是铁、钴、镍等原子，其原子的内部结构比较特殊，本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。

　　磁铁种类：形状类磁铁：方块磁铁、瓦形磁铁、异形磁铁、圆柱形磁铁、圆环磁铁、圆片磁铁、磁棒磁铁、磁力架磁铁，属性类磁铁：钐钴磁体、钕铁硼磁铁(强力磁铁)、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁，行业类磁铁：磁性组件、电机磁铁、橡胶磁铁、塑磁等等种类。磁铁分永久磁铁与软磁，永久磁铁是加上强磁，使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列，软磁则是加上电。(也是一种加上磁力的方法) 等电流去掉软铁会慢慢失去磁性。

　　将条形磁铁的中点用细线悬挂起来，静止的时候，它的两端会各指向地球南方和北方，指向北方的一端称为指北极或N极，指向南方的一端为指南极或S极。

　　如果将地球想像成一块大磁铁，则地球的地磁北极是指南极，地磁南极则是指北极。磁铁与磁铁之间，同名磁极相排斥、异名磁极相吸引。所以，指南针与南极相排斥，指北针与北极相排斥，而指南针与指北针则相吸引。

　　分类：磁铁可分为“永久磁铁”与“非永久磁铁”。永久磁铁可以是天然产物，又称天然磁石，也可以由人工制造。非永久性磁铁，例如电磁铁，只有在某些条件下才会出现磁性。

　　磁铁的分类

　　第一大类

　　金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁Nd2Fe14B magnet)、钐钴磁铁(SmCo magnet)、铝镍钴磁铁(ALNiCO magnet)铁铬钴磁铁(FeCrCo magnet)

　　烧结汝铁硼：是1983年以后发展起来的一种新型永磁材料，它具有极高的磁性能，广泛应用于各种永磁电机，工程机械、电声、电器以及医疗器械。

　　烧结钐钴永磁是一种优越的永磁材料，即具有很高测磁性能，同时又有很强的防腐蚀性、抗氧化性、温度系数低、居里温度高、能在较高环境下使用，广泛应用于马达、传感器、探测仪、雷达以及其他高科技领域。

　　铝镍钴适合于生产形状复杂。轻、薄、小的产品，广泛应用于仪器仪表、通讯、磁电开关以及各种传感器。

　　铁铬钴磁铁(FeCrCo magnet)是永磁中的变形金刚，合金永磁可变形之最，可以拉丝(0.2-0.3mm)拉管轧带以及各种机械加工。A.FeCrCo(铁铬钴)变形永磁合金具有较高的磁性，可与AlNiCo永磁合金媲美，但其含Co量要比AlNiCo低50%左右。B.FeCrCo合金具有优良的塑性与延展性易于加工，这是铸造永磁合金无法比拟的特性，而该合金较高的使用温度400左右，又是NdFeB稀土永磁不可及的。C.FeCrCo合金经加加工可制成丝、棒、管、带和锻材，经车、铣、刨、钻和冲压等机械加工，能制成各种形状复杂的永磁元件，尤其对细小、长薄元件显示出独有的特性。最薄的带材可以达到0.05mm，最细的丝材可以加工成到0.1mm.

　　第二大类

　　铁氧体永磁材料(Ferrite)

　　1.钕铁硼磁铁　它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强，所以必须对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。

　　2.铁氧体磁铁　它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成，质地比较硬，属脆性材料，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中，已成为应用最为广泛的永磁体。

　　3.铝镍钴磁铁　是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状，可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数，工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。

　　4.钐钴(SmCo)　依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁，不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁铁相比，钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。

　　永久性磁铁

　　永久性磁铁可以是天然产物，又称天然磁石，也可以由人工制造(最强的磁铁是钕铁硼磁铁)。

　　非永久性磁铁

　　：非永久性磁铁加热到一定的温度会突然失去磁性，这是由于组成磁铁的众多“元磁体”之排列从有序到无序所引起的;失去磁性的磁铁放入到磁场中，当磁化强度达到某一数值，它又被磁化，“元磁体”之排列又从无序到有序。

　　人造磁铁

　　人造磁铁：分为蹄形磁铁和条形磁铁，是大家生活中最常见的，其中蹄形磁铁比较受欢迎。单面磁铁是指一面有磁性，另一面磁性较弱的磁铁，方法是用特殊处理的镀锌铁皮将双面磁铁的一面包裹，这样被包裹的一面磁性将被屏蔽，磁力被折射到另一面，另一面磁性将增强。如有的'场合只需要一面有磁性，另一面如有磁性会造成损坏或干扰;有的场合如包装盒上的磁铁则只需要一面有磁性，另一面可有可无，有磁性也没有用，这样使用单面磁会大大降低成本并节约磁性材料。单面磁铁的磁力折射如同卫星锅对信号的折射或手电筒灯锅对光线的折射面决定：1.材料：材料的选择以及厚薄，以及磁铁与材料的间距有着密切的关系。纯铁皮容易漏磁，经特殊处理后折射会增强，但100%屏蔽的材料还没研究出，但不同厂家做的材料效果也不同。

　　2.角度：根据折射原理，弧形材料效果最好，直角材料折射损耗较大。

　　3.空间：磁力线在空中如同手机信号，需要有空间才能折射出来。手电筒灯锅如完全包裹在灯炮上，使用效果肯定不好，因为有大量的光线折射被损耗。

　　如何能利用以上原理，将磁性增强的效果最好，是很多参数之间求最佳的问题，很多厂家也在反复的做实验，如西安国泰磁铁厂单面磁处理最理想结果为增强50%，这样在包装盒箱包等领域将大大降低生产成本并节约磁性材料。

　　钕铁硼磁铁

　　(Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁，其化学式为Nd2Fe14B，是一种人造的永久磁铁，目前为止具有最强磁力的永久磁铁。

　　钕磁铁是住友特殊金属公司的佐川真人等人于1982年发明的，由其化学式可知其主要由钕、铁与硼等化学元素所构成。在许多领域有可能取代传统的纯铁磁铁，铝镍钴合金和钐钴磁铁譬如电动机，仪器和仪表，汽车工业, 石油化工产业和磁性医疗保健产品。能生产各种形状的：譬如圆盘磁铁，圆环磁铁, 长方形磁铁, 弧磁铁和其它形状的磁铁。

　　具有强力磁性的钕磁铁被广泛被应用在电子产品上，例如硬盘、手机、耳机等等。

　　主要成分

　　磁铁又名吸铁石，是指在周围和自身内部存在磁场的物体或材质，分为天然和人造两大类。人造磁铁通常用金属合金制成，具有强磁性。又可分作“永久性磁铁”与“非永久性磁铁”，即“硬磁”与“软磁”。天然磁铁主要成分：四氧化三铁，化学式Fe3O4，常称“磁性氧化铁”。具有磁性的黑色晶体。可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。因在四氧化三铁的晶体里存在着两种不同价态的离子，其中三分之一是Fe2+，三分之二是Fe3+，是一种复杂的化合物。它不溶于水，也不能与水反应。与酸反应，不溶于碱。主要用于制底漆和面漆，用于电子工业的磁性材料，也用于建筑工业的防锈剂。

　　电磁铁

　　定义

　　内部带有铁芯的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁(electromagnet)。通常制成条形或蹄形。铁芯要用容易磁化，又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后就随之消失。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

　　应用

　　电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种：(1)牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务。(2)起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。(3)制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。(4)自动电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。(5)其他用途的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。

　　原理

　　将螺线管通电后可产生如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面，点代表电流出萤幕，叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。当直流电通过导体时会产生磁场，而通过作成螺线管(Solenoid)的导体时则会产生类似棒状磁铁的磁场。在螺线管的中心加入一磁性物质则此磁性物质会被磁化而达到加强磁场的效果。一般而言，电磁铁所产生的磁场强度与直流电大小、线圈圈数及中心的导磁物质有关，在设计电磁铁时会注重线圈的分布和导铁物质的选择，并利用直流电的大小来控制磁场强度。然而线圈的材料具有电阻而限制了电磁铁所能产生的磁场大小，但随著超导体的发现与应用将有机会突破现有的限制。

　　电磁铁历史

　　思特金(Sturgeon)的电磁铁。西元1825年，英国人威廉·思特金(William Sturgeon，1783年-1850年)将通有电流的金属线缠绕在绝缘的棒上，发明了电磁铁。

　　美国人物理学家约瑟·亨利(Joseph Henry 1797年-1878年)在得知这个消息后，在软铁芯上缠绕密集的线圈，使用电流不大的电池通电后，便能吸起一吨重的铁块。

　　制作

　　简易的自制电磁铁：

　　需要漆包线、铁钉来作其本体;电池或电源供应器供以电流。

　　注意事项

　　要刮除漆包线末端的漆，或用火烧。

　　要以相同的方向缠绕漆包线。

　　要在漆包线的末端打结绑紧。

　　特性

　　电磁铁和永久磁铁的两端磁力最强。