五、磁性材料一、磁化和退磁1、磁化：鋼鐵物體與磁鐵接觸后顯示磁性的現象叫做磁化。2、退磁：原來有磁性的物體，經過高溫、劇烈振動或者遂漸減弱的交變磁場的作用就會失去磁性，這種現象叫做退磁3、鐵磁性物質：鐵、鈷、鎳以及它們的合金，還有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物質強得多，這些物質叫做鐵磁性物質4、解釋：鐵磁性物質磁化后有很強磁性（1）磁疇：鐵磁性物質的結構與其他物質有所不同，它們本身就是由很多已經磁化的小區域組成，這些磁化的小區域叫做“磁疇”。硬磁性材料的應用

揚聲器硬（永）磁直流步進電機6、軟磁性材料：外磁場撤去后，沒有的剩磁，這樣的材料叫做軟磁性材料。制電磁鐵軟磁材料的用途：主要用于導磁，可用作變壓器、線圈、繼電器等電子元件的導磁體。

變壓器磁性傳感器在傳統工業中的應用磁性材料的應用生物界和醫學界的磁應用軍事領域的磁應用考古天文地址采礦界領域的磁應用在醫學上，利用核磁共振可以診斷人體異常組織，判斷疾病，這就是我們比較熟悉的核磁共振成像。利用磁性納米材料表面功能基團與可識別病兆的功能分子進行耦聯，是實現磁性納米晶體在疾病鑒別診斷中應用的最可行的手段之一。生物醫學隱身技術是目前世界軍事科研領域的一大熱點。美國的F117隱形戰斗機便是一個成功運用隱身技術的例子。電磁炮是把炮彈放在螺線管中，螺線管產生的磁場對炮彈將產生巨大的推動力將炮彈射出的一種新型武器“電磁式武器”。類似的還有電磁導彈等。軍事領域地球是一塊巨大的磁鐵，磁性來自何處？它是自古就有的嗎？它和地質狀況有什么聯系？宇宙中的磁場又是如何的？太陽黑子是太陽上磁場活動非常劇烈的區域。太陽黑子的爆發對我們的生活會產生影響，例如使得無線電通信暫時中斷等。因此，研究太陽黑子對我們有重要意義。地磁的變化可以用來勘探礦床。由于所有物質均具有或強或弱的磁性，如果它們聚集在一起，形成礦床，那么必然對附近區域的地磁場產生干擾，使得地磁場出現異常情況。根據這一點，可以在陸地、海洋或者空中測量大地的磁性，獲得地磁圖，對地磁圖上磁場異常的區域進行分析和進一步勘探，往往可以發現未知的礦藏或者特殊的地質構造。電磁爐

電磁爐的內部有一個金屬線圈，當電流通過線圈時，會產生磁場。這一隨時間變化的磁場導致在金屬煲內產生一感應電場。金屬煲內的電子受電場影響進行運動。由于有電阻，電子運動時會放出大量熱能，這些熱能便可用作煮食。金屬煲的電阻必須足夠大，才能產生足夠的熱量，所以一般只能選用鐵和不不銹鋼煲，銅煲就不大可能，更不能用玻璃、陶瓷、塑料等。

特點：直接發熱，熱效率高達90%

爐面無明火，無煙無廢氣電磁火力強勁，安全可靠磁懸浮列車

上海磁懸浮列車平均時速300公里/小時，最高時速430公里/小時傳統輪軌技術：速度低、噪音大磁懸浮技術：

采用磁力懸浮的方式，使列車懸浮在軌道上方行駛，具有如下優點：

?減少摩擦力，大幅度提高車輛的行駛速度；

?不會造成噪音或空氣污染，并可提高能源的使用效率；

磁懸浮列車是運用磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛，成為“無輪”列車。

磁懸浮列車原理

兩種磁懸浮列車系統的結構示意圖：(a)電磁型；(b)電動型?隱身飛機

F117隱形戰斗機

為了躲避敵方雷達的監測，在飛機表面涂一層特殊的磁性材料－吸波材料，它可以吸收雷達發射的電磁波，使得雷達電磁波很少發生反射，因此敵方雷達無法探測到雷達回波，不能發現飛機，這就使飛機達到了隱身的目的。磁熱效應與磁制冷磁制冷是利用自旋系統磁熵變的制冷方式，是一種以磁性材料為工質的全新的制冷技術。其基本原理是借助磁制冷材料的磁卡效應，即磁制冷材料等溫磁化時向外界放出熱量，而等溫退磁時從外界吸取熱量，達到制冷目的。TT+ΔTTT-ΔTΔQΔQAbsorbheatNSNS磁制冷的優點磁制冷機外型圖優點:效率高噪音低體積小環保磁致伸縮效應

磁致伸縮效應：材料在電磁場的作用下可以產生微變形或聲能；壓磁效應：將微變形或聲能轉化為電磁能。

應用：在國防、航空航天和高技術領域應用極為廣泛，如聲納與水聲對抗換能器、線性馬達、微位移驅動（如飛機機翼和機器人的自動調控系統），噪聲與振動控制系統、海洋勘探與水下通訊、超聲技術（醫療、化工、制藥、焊接等）、燃油噴射系統等領域。它具有磁致伸縮值大，機械響應速度快和功率密度高特點。MTS磁致伸縮位移傳感器：高精度、多種規格、長行程、非接觸式測量模塊組裝、堅固耐用敏感元件平均無故障時間（MTBF）長達23年真正的絕對位置輸出、無需重新標定或定期維適用于高溫、高壓、高振蕩及空間狹小環境

安裝方便、快捷，不需定期標定和維護

冶金工業連鑄、冷熱軋、AGC控制、模件成型等

5000年前：天然磁石(Fe3O4)

2300年前：天然磁石，“司南”，指南儀

1086年：沈括，《夢溪筆談》，指南針

1119年：朱或，《萍洲可談》，羅盤，航海

1405-1432年：鄭和，指南儀，航海

1488-1521年：哥倫布，伽馬，麥哲倫，指南儀，航海發現磁性材料的發展史

二十世紀1905：法國，郎之萬基于統計力學理論解釋了順磁性隨溫度的變化。1907：法國，外斯提出分子場理論，擴展了郎之萬的理論。1921：奧地利，泡利提出玻爾磁子作為原子磁矩的基本單位。美國，康普頓提出電子也具有自旋相應的磁矩。

1928：英國，狄拉克用相對論量子力學完美地解釋了電子的內稟自旋和磁矩，并與德國物理學家海森伯一起證明了靜電起源的交換力的存在，奠定了現代磁學的基礎。1936：蘇聯，郎道完成了巨著“理論物理學教程”，其中包含全面而精彩地論述現代電磁學和鐵磁學的篇章。1936-1948：法國，奈耳提出反鐵磁性和亞鐵磁性的概念和理論。

1967：奧地利，斯奈特在量子磁學的指導下發現了磁能積空前高的稀土磁體(SmCo5)，從而揭開了永磁材料發展的新篇章。1974：第二代稀土永磁Sm2Co17問世。1982：第三代稀土永磁Nd2Fe14B問世。1986年高溫超導體，Bednortz-muller

1990：原子間隙磁體Sm-Fe-N問世。1991：德國，克內勒提出了雙相復合磁體交換作用的理論基礎，指出了納米晶磁體的發展前景。磁學內容是不斷與諾貝爾獎得主結緣的學科從1902年度的塞曼(P.Zeeman)洛論茨(H.A.Lorentz)到后來的居里夫婦(P.CurieandM.Curie)，愛因斯坦(A.Einstein)，玻爾(N.H.D.Bohr)，海森堡(W.K.Heisenberg)，斯特恩(O.Stern)，拉比(I.I.Rabi)，泡利(W.Pauli)，布洛赫(F.Bloch)，鉑塞爾(E.M.Purcell)，庫什(P.Kusch)，穆斯堡爾(R.L.M?ssbauer)，朗道(L.D.Landau)，阿爾芬(H.O.G.Alfven)，奈爾(L.E.F.Neel)，范費萊克(J.H.VanVleck)，莫特(Sir.N.F.Mott)，菲利浦.安德遜(P.W.Anderson)，克里福德.沙爾(C.G.Shull)，伯特倫