磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳等原子,其原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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。
將條形磁鐵的中點(diǎn)用細(xì)線懸掛起來,靜止的時(shí)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。
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。
到六十年代,釤鈷永磁的出現(xiàn),則為磁鐵的應(yīng)用開辟了一個(gè)新時(shí)代。迄今為止,稀土永磁已經(jīng)歷代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,發(fā)展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前鐵氧體磁鐵仍然是用量大的永磁材料,但釹鐵硼磁鐵的產(chǎn)值已大大超過鐵氧體永磁材料,釹鐵硼磁鐵的生產(chǎn)已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)。
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(shí)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(shí),有時(shí)候互相吸引,有時(shí)候相互排斥。人們都知道磁體有兩個(gè)極,一個(gè)稱N極,一個(gè)稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。那時(shí)的人們并不知道這個(gè)道理,但對這個(gè)現(xiàn)象還是能夠察覺到的。
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(jié)銣鐵硼:是1983年以后發(fā)展起來的一種新型永磁材料,它具有的磁性能,廣泛應(yīng)用于各種永磁電機(jī),工程機(jī)械、電聲、電器以及醫(yī)療器械。 燒結(jié)釤鈷永磁是一種的永磁材料,即具有很高測磁性能,同時(shí)又有很強(qiáng)的防腐蝕性、抗氧化性、溫度系數(shù)低、居里溫度高、能在較高環(huán)境下使用,廣泛應(yīng)用于馬達(dá)、傳感器、探測儀、雷達(dá)以及其他高科技領(lǐng)域。