將條形磁鐵的中點用細(xì)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。
磁鐵不是人發(fā)明的,是天然的磁鐵礦。古希臘人和中國人發(fā)現(xiàn)自然界中有種天然磁化的石頭,稱其為“吸鐵石”。這種石頭可以魔術(shù)般的吸起小塊的鐵片,而且在隨意擺動后總是指向同一方向。早期的航海者把這種磁鐵作為其早的指南針在海上來辨別方向。早發(fā)現(xiàn)及使用磁鐵的應(yīng)該是中國人,也就是利用磁鐵制作“指南針”,是中國四大發(fā)明之一。
經(jīng)過千的發(fā)展,今天磁鐵已成為我們生活中的強(qiáng)力材料。通過合成不同材料的合金可以達(dá)到與吸鐵石相同的效果,而且還可以提高磁力。在18世紀(jì)就出現(xiàn)了人造的磁鐵,但制造更強(qiáng)磁性材料的過程卻十分緩慢,直到20世紀(jì)20年代制造出鋁鎳鈷(Alnico)。隨后,20世紀(jì)50年代制造出了鐵氧體(Ferrite),70年代制造出稀土磁鐵[Rare Earth magnet,包括釹鐵硼(NdFeB)和釤鈷(SmCo)]。至此,磁學(xué)科技得到了飛速發(fā)展,強(qiáng)磁材料也使得元件更加小型化。
既然磁石能吸引鐵,那么是否還可以吸引其他金屬呢?我們的先民做了許多嘗試,發(fā)現(xiàn)磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬,也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經(jīng)認(rèn)識到磁石只能吸引鐵,而不能吸引其他物品。當(dāng)把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時,有時候互相吸引,有時候相互排斥。人們都知道磁體有兩個極,一個稱N極,一個稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。那時的人們并不知道這個道理,但對這個現(xiàn)象還是能夠察覺到的。
軟磁包括硅鋼片和軟磁鐵芯;硬磁包括鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體和釹鐵硼,其中,貴的是釤鈷磁鋼,便宜的是鐵氧體磁鋼,性能高的是釹鐵硼磁鋼,但是性能穩(wěn)定,溫度系數(shù)好的是鋁鎳鈷磁鋼,用戶可以根據(jù)不同的需求選擇不同的硬磁產(chǎn)品。 我們所說的磁鐵,一般都是指永磁磁鐵。 永磁磁鐵又分二大分類。
鐵鉻鈷磁鐵(FeCrCo magnet)是永磁中的變形金剛,合金永磁可變形之,可以拉絲(0.2-0.3mm)拉管 軋帶 以及各種機(jī)械加工。A.FeCrCo(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。B.FeCrCo合金具有優(yōu)良的塑性與延展性易于加工,這是鑄造永磁合金無法比擬的特性,而該合金較高的使用溫度400左右,又是NdFeB稀土永磁不可及的。C.FeCrCo合金經(jīng)加加工可制成絲、棒、管、帶和鍛材,經(jīng)車、銑、刨、鉆和沖壓等機(jī)械加工,能制成各種形狀復(fù)雜的永磁元件,尤其對細(xì)小、長薄元件顯示出的特性。薄的帶材可以達(dá)到0.05mm,細(xì)的絲材可以加工成到0.1mm。