磁鐵的概念是什麼及分類

目前最高性能的磁鐵是稀土類磁鐵，而在稀土磁鐵中釹鐵硼是最強力的磁鐵。下面是本站小編給大家整理的磁鐵的概念簡介，希望能幫到大家!

磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳等原子，其原子的內部結構比較特殊，本身就具有磁矩。磁鐵能夠產生磁場，具有吸引鐵磁性物質如鐵、鎳、鈷等金屬的特性。

磁鐵種類：形狀類磁鐵：方塊磁鐵、瓦形磁鐵、異形磁鐵、圓柱形磁鐵、圓環磁鐵、圓片磁鐵、磁棒磁鐵、磁力架磁鐵，屬性類磁鐵：釤鈷磁體、釹鐵硼磁鐵(強力磁鐵)、鐵氧體磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵鉻鈷磁鐵，行業類磁鐵：磁性組件、電機磁鐵、橡膠磁鐵、塑磁等等種類。磁鐵分永久磁鐵與軟磁，永久磁鐵是加上強磁，使磁性物質的自旋與電子角動量成固定方向排列，軟磁則是加上電。(也是一種加上磁力的方法) 等電流去掉軟鐵會慢慢失去磁性。

將條形磁鐵的中點用細線懸掛起來，靜止的時候，它的兩端會各指向地球南方和北方，指向北方的一端稱為指北極或N極，指向南方的一端為指南極或S極。

如果將地球想像成一塊大磁鐵，則地球的地磁北極是指南極，地磁南極則是指北極。磁鐵與磁鐵之間，同名磁極相排斥、異名磁極相吸引。所以，指南針與南極相排斥，指北針與北極相排斥，而指南針與指北針則相吸引。

分類：磁鐵可分為“永久磁鐵”與“非永久磁鐵”。永久磁鐵可以是天然產物，又稱天然磁石，也可以由人工製造。非永久性磁鐵，例如電磁鐵，只有在某些條件下才會出現磁性。

第一大類

金屬合金磁鐵包括釹鐵硼磁鐵Nd2Fe14B magnet)、釤鈷磁鐵(SmCo magnet)、鋁鎳鈷磁鐵(ALNiCO magnet)鐵鉻鈷磁鐵(FeCrCo magnet)

燒結汝鐵硼：是1983年以後發展起來的一種新型永磁材料，它具有極高的磁性能，廣泛應用於各種永磁電機，工程機械、電聲、電器以及醫療器械。

燒結釤鈷永磁是一種優越的永磁材料，即具有很高測磁性能，同時又有很強的防腐蝕性、抗氧化性、温度係數低、居里温度高、能在較高環境下使用，廣泛應用於馬達、傳感器、探測儀、雷達以及其他高科技領域。

鋁鎳鈷適合於生產形狀複雜。輕、薄、小的產品，廣泛應用於儀器儀表、通訊、磁電開關以及各種傳感器。

鐵鉻鈷磁鐵(FeCrCo magnet)是永磁中的變形金剛，合金永磁可變形之最，可以拉絲(0.2-0.3mm)拉管 軋帶 以及各種機械加工。Co(鐵鉻鈷)變形永磁合金具有較高的磁性，可與AlNiCo永磁合金媲美，但其含Co量要比AlNiCo低50%左右。Co合金具有優良的塑性與延展性易於加工，這是鑄造永磁合金無法比擬的特性，而該合金較高的使用温度400左右，又是NdFeB稀土永磁不可及的。Co合金經加加工可製成絲、棒、管、帶和鍛材，經車、銑、刨、鑽和衝壓等機械加工，能製成各種形狀複雜的永磁元件，尤其對細小、長薄元件顯示出獨有的特性。最薄的帶材可以達到0.05mm，最細的絲材可以加工成到0.1mm.

第二大類

鐵氧體永磁材料(Ferrite)

1.釹鐵硼磁鐵　它是目前發現商品化性能最高的磁鐵，被人們稱為磁王，擁有極高的磁性能其最大磁能積(BHmax)高過鐵氧體(Ferrite)10倍以上。其本身的機械加工性能亦相當之好。工作温度最高可達200攝氏度。而且其質地堅硬，性能穩定，有很好的性價比，故其應用極其廣泛。但因為其化學活性很強，所以必須對其表面凃層處理。(如鍍Zn,Ni,電泳、鈍化等)。

2.鐵氧體磁鐵　它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通過陶瓷工藝法制造而成，質地比較硬，屬脆性材料，由於鐵氧體磁鐵有很好的耐温性、價格低廉、性能適中，已成為應用最為廣泛的永磁體。

3.鋁鎳鈷磁鐵　是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產成不同的尺寸和形狀，可加工性很好。鑄造鋁鎳鈷永磁有着最低可逆温度係數，工作温度可高達600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產品廣泛應用於各種儀器儀表和其他應用領域。

4.釤鈷(SmCo)　依據成份的不同分為SmCo5和Sm2Co17。由於其材料價格昂貴而使其發展受到限制。釤鈷(SmCo)作為稀土永磁鐵，不但有着較高的磁能積(14-28MGOe)、可靠的矯頑力和良好的温度特性。與釹鐵硼磁鐵相比，釤鈷磁鐵更適合工作在高温環境中。

永久性磁鐵

永久性磁鐵可以是天然產物，又稱天然磁石，也可以由人工製造(最強的磁鐵是釹鐵硼磁鐵)。

非永久性磁鐵

：非永久性磁鐵加熱到一定的温度會突然失去磁性，這是由於組成磁鐵的眾多“元磁體”之排列從有序到無序所引起的;失去磁性的磁鐵放入到磁場中，當磁化強度達到某一數值，它又被磁化，“元磁體”之排列又從無序到有序。

人造磁鐵

人造磁鐵：分為蹄形磁鐵和條形磁鐵，是大家生活中最常見的，其中蹄形磁鐵比較受歡迎。單面磁鐵 是指一面有磁性，另一面磁性較弱的'磁鐵，方法是用特殊處理的鍍鋅鐵皮將雙面磁鐵的一面包裹，這樣被包裹的一面磁性將被屏蔽，磁力被折射到另一面，另一面磁性將增強。如有的場合只需要一面有磁性，另一面如有磁性會造成損壞或干擾;有的場合如包裝盒上的磁鐵則只需要一面有磁性，另一面可有可無，有磁性也沒有用，這樣使用單面磁會大大降低成本並節約磁性材料。單面磁鐵的磁力折射如同衞星鍋對信號的折射或手電筒燈鍋對光線的折射面決定：1.材料：材料的選擇以及厚薄，以及磁鐵與材料的間距有着密切的關係。純鐵皮容易漏磁，經特殊處理後折射會增強，但100%屏蔽的材料還沒研究出，但不同 廠 家做的材料效果也不同。

2.角度：根據折射原理，弧形材料效果最好，直角材料折射損耗較大。

3.空間：磁力線在空中如同手機信號，需要有空間才能折射出來。手電筒燈鍋如完全包裹在燈炮上，使用效果肯定不好，因為有大量的光線折射被損耗。

如何能利用以上原理，將磁性增強的效果最好，是很多參數之間求最佳的問題，很多廠家也在反覆的做實驗，如西安國泰磁鐵廠單面磁處理最理想結果為增強50%，這樣在包裝盒箱包等領域將大大降低生產成本並節約磁性材料。

釹鐵硼磁鐵

(Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵，其化學式為Nd2Fe14B，是一種人造的永久磁鐵，目前為止具有最強磁力的永久磁鐵。

釹磁鐵是住友特殊金屬公司的佐川真人等人於1982年發明的，由其化學式可知其主要由釹、鐵與硼等化學元素所構成。在許多領域有可能取代傳統的純鐵磁鐵，鋁鎳鈷合金和釤鈷磁鐵譬如電動機，儀器和儀表，汽車工業, 石油化工產業和磁性醫療保健產品。能生產各種形狀的：譬如圓盤磁鐵，圓環磁鐵, 長方形磁鐵, 弧磁鐵和其它形狀的磁鐵。

具有強力磁性的釹磁鐵被廣泛被應用在電子產品上，例如硬盤、手機、耳機等等。

主要成分

磁鐵又名吸鐵石，是指在周圍和自身內部存在磁場的物體或材質，分為天然和人造兩大類。人造磁鐵通常用金屬合金製成，具有強磁性。又可分作“永久性磁鐵”與“非永久性磁鐵”，即“硬磁”與“軟磁”。天然磁鐵主要成分：四氧化三鐵，化學式Fe3O4，常稱“磁性氧化鐵”。具有磁性的黑色晶體。可以看成是氧化亞鐵和氧化鐵組成的化合物。因在四氧化三鐵的晶體裏存在着兩種不同價態的離子，其中三分之一是Fe2+，三分之二是Fe3+，是一種複雜的化合物。它不溶於水，也不能與水反應。與酸反應，不溶於鹼。主要用於制底漆和麪漆，用於電子工業的磁性材料，也用於建築工業的防鏽劑。

電磁鐵

定義

內部帶有鐵芯的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫做電磁鐵(electromagnet)。通常製成條形或蹄形。鐵芯要用容易磁化，又容易消失磁性的軟鐵或硅鋼來製做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性，斷電後就隨之消失。電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應用。電磁鐵的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。

應用

電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應用。電磁鐵是電流磁效應(電生磁)的一個應用，與生活聯繫緊密，如電磁繼電器、電磁起重機、磁懸浮列車等。電磁鐵可以分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩大類型。如果按照用途來劃分電磁鐵，主要可分成以下五種：(1)牽引電磁鐵——主要用來牽引機械裝置、開啟或關閉各種閥門，以執行自動控制任務。(2)起重電磁鐵——用作起重裝置來吊運鋼錠、鋼材、鐵砂等鐵磁性材料。(3)制動電磁鐵——主要用於對電動機進行制動以達到準確停車的目的。(4)自動電器的電磁系統——如電磁繼電器和接觸器的電磁系統、自動開關的電磁脱扣器及操作電磁鐵等。(5)其他用途的電磁鐵——如磨牀的電磁吸盤以及電磁振動器等。

原理

將螺線管通電後可產生如一磁鐵棒的磁場。圖中的圓圈為導線截面，點代表電流出螢幕，叉代表流入螢幕;附箭頭的橢圓圓圈是磁力線。當直流電通過導體時會產生磁場，而通過作成螺線管(Solenoid)的導體時則會產生類似棒狀磁鐵的磁場。在螺線管的中心加入一磁性物質則此磁性物質會被磁化而達到加強磁場的效果。一般而言，電磁鐵所產生的磁場強度與直流電大小、線圈圈數及中心的導磁物質有關，在設計電磁鐵時會注重線圈的分佈和導鐵物質的選擇，並利用直流電的大小來控制磁場強度。然而線圈的材料具有電阻而限制了電磁鐵所能產生的磁場大小，但隨著超導體的發現與應用將有機會突破現有的限制。

思特金(Sturgeon)的電磁鐵。西元1825年，英國人威廉·思特金(William Sturgeon，1783年-1850年)將通有電流的金屬線纏繞在絕緣的棒上，發明了電磁鐵。

美國人物理學家約瑟·亨利(Joseph Henry 1797年-1878年)在得知這個消息後，在軟鐵芯上纏繞密集的線圈，使用電流不大的電池通電後，便能吸起一噸重的鐵塊。

製作

簡易的自制電磁鐵：

需要漆包線、鐵釘來作其本體;電池或電源供應器供以電流。

注意事項

要刮除漆包線末端的漆，或用火燒。

要以相同的方向纏繞漆包線。

要在漆包線的末端打結綁緊。

特性

電磁鐵和永久磁鐵的兩端磁力最強。

電磁鐵的磁力大小可以改變。

電磁鐵的方向可以改變。