磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳等原子,其原子的內(nèi)部結構比較特殊,本身就具有磁矩。磁鐵能夠產(chǎn)生磁場,具有吸引鐵磁性物質(zhì)如鐵、鎳、鈷等金屬的特性。
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力材料。通過合成不同材料的合金可以達到與吸鐵石相同的效果,而且還可以提高磁力。在18世紀就出現(xiàn)了人造的磁鐵,但制造更強磁性材料的過程卻十分緩慢,直到20世紀20年代制造出鋁鎳鈷(Alnico)。隨后,20世紀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,磁學科技得到了飛速發(fā)展,強磁材料也使得元件更加小型化。
到了西漢,有一個名叫欒大的方士,他利用磁石的這個性質(zhì)做了兩個棋子般的東西,通過調(diào)整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。欒大稱其為“斗棋”。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝,并當場演示。漢武帝驚奇不已,龍心大悅,竟封欒大為“五利將軍”。欒大利用磁石的性質(zhì),制作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
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。
釹鐵硼磁鐵 它是目前發(fā)現(xiàn)商品化性能高的磁鐵,被人們稱為磁王,擁有的磁性能其大磁能積(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。工作溫度高可達200攝氏度。而且其質(zhì)地堅硬,性能穩(wěn)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,所以對其表面凃層處理。(如鍍Zn,Ni,電泳、鈍化等)。