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justinzhao榮譽(yù)版主 (職業(yè)作家)
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[交流]
【求助】宏觀的鐵磁性相關(guān)的幾個(gè)問題
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1. 為什么有的Ni對(duì)磁鐵有相應(yīng)，有的沒有呢？和晶相有關(guān)嗎，還是和熱處理有關(guān)？什么熱處理或其他類型的操作可以轉(zhuǎn)換這種磁性？ 2. 不銹鋼為什么沒有鐵磁性？不銹鋼上生的銹又沒有磁性？ 3.還有什么平常見到或者用到的物質(zhì)是鐵磁性，我指對(duì)磁鐵有響應(yīng)。 4.鐵磁性的東西，和順磁，什么的物質(zhì)結(jié)構(gòu)怎么關(guān)系的？？好像很多物質(zhì)都是電子結(jié)構(gòu)順磁，那為什么沒有宏觀的磁響應(yīng)呢？ 這個(gè)學(xué)的很暈，而且和現(xiàn)實(shí)的問題不能結(jié)合更暈。請(qǐng)大家不吝指點(diǎn)~~ |
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justinzhao(金幣+20): 先謝謝~~我仔細(xì)看看 2011-03-11 10:39:32
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1、純Ni是一種具有磁性的過渡金屬。而鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現(xiàn)出來，超過這一溫度，由于物質(zhì)內(nèi)部熱騷動(dòng)破壞電子自旋磁矩的平行取向，因而自發(fā)磁化強(qiáng)度變?yōu)?，鐵磁性消失。這一溫度稱為居里點(diǎn) 。在居里點(diǎn)以上，材料表現(xiàn)為強(qiáng)順磁性，其磁化率與溫度的關(guān)系服從居里——外斯定律。也就是說，材料的鐵磁性是和材料的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)； 2、其實(shí)只有少數(shù)不銹鋼沒有鐵磁性，而是多數(shù)不銹鋼有鐵磁性。只是日常生活中由不銹鋼制造的用品沒有鐵磁性，所以讓你形成了這個(gè)印象。 所有的鋼材，主要成分都是鐵（Fe）。但是同時(shí)還包含許多其他元素，如錳、鉬、鎳、鈦、碳、釩、鉻、硅等等等等。 對(duì)于鐵來說，它存在同素異構(gòu)體，即在不同的溫度下，鐵的晶體結(jié)構(gòu)是不同的，恰恰是由于這種晶體結(jié)構(gòu)的不同造成它磁性的變化。簡(jiǎn)單講，鐵的晶體結(jié)構(gòu)是體心立方結(jié)構(gòu)（鋼鐵中稱為鐵素體時(shí)，通常室溫下是這種結(jié)構(gòu)）時(shí)，具有鐵磁性；鐵的晶體結(jié)構(gòu)是面心立方結(jié)構(gòu)（鋼鐵中稱為奧氏體，通常高溫下結(jié)構(gòu)），就沒有鐵磁性。 有些不銹鋼中，由于加入了上面所說的其它元素，使得它們?cè)谑覝叵乱材軌蛞詩W氏體的狀態(tài)穩(wěn)定存在，所以表現(xiàn)出沒有鐵磁性。它們常常被稱作奧氏體不銹鋼。比如Ni作為合金元素加入鋼鐵中時(shí)，如果加入的量不夠，而使常溫下鋼鐵組織仍為體心立方結(jié)構(gòu)，則材料仍具有鐵磁性；如果加入的量能夠使得它們?cè)谑覝叵乱材軌蛞詩W氏體的狀態(tài)穩(wěn)定存在，則表現(xiàn)出沒有鐵磁性。它們常常被稱作奧氏體不銹鋼。 但是，還有大量其它類型的不銹鋼是處于鐵素體狀態(tài)，那么它們就表現(xiàn)出鐵磁性，它們?cè)诠I(yè)上大量的應(yīng)用，比如被稱為鐵素體不銹鋼的。 在一些日用品中，使用的不銹鋼必須沒有鐵磁性，比如機(jī)械手表，它們采用的不銹鋼表殼和表帶，就不能有鐵磁性，因?yàn)榇判詴?huì)造成手表的機(jī)械零件磁化而不能正常工作。 在鐵的氧化物中，F(xiàn)e3O4本身具有磁性，而鐵其它氧化具有鐵磁性。 3、純鐵、鈷、鎳等及它們的某些合金均具有鐵磁性。 4、鐵磁性物質(zhì)具有很強(qiáng)的鐵磁性，主要起因于它們具有很強(qiáng)的內(nèi)部交換場(chǎng)。鐵磁物質(zhì)的交換能為正值，而且較大，使得相鄰原子的磁矩平行取向（相應(yīng)于穩(wěn)定狀態(tài)），在物質(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域——磁疇。每個(gè)磁疇大約有1015個(gè)原子。這些原子的磁矩沿同一方向排列，假設(shè)晶體內(nèi)部存在很強(qiáng)的稱為“分子場(chǎng)”的內(nèi)場(chǎng)，“分子場(chǎng)”足以使每個(gè)磁疇自動(dòng)磁化達(dá)飽和狀態(tài)。這種自生的磁化強(qiáng)度叫自發(fā)磁化強(qiáng)度。由于它的存在，鐵磁物質(zhì)能在弱磁場(chǎng)下強(qiáng)列地磁化。因此自發(fā)磁化是鐵磁物質(zhì)的基本特征，也是鐵磁物質(zhì)和順磁物質(zhì)的區(qū)別所在。 |
2樓2011-03-11 08:35:14
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