科学|日月流逝,磁铁会失去磁性吗?背后的科学原理( 二 )


当磁体暴露在高温下时 , 磁体中的原子开始以越来越快的速度振动 , 并且更加疯狂 。 这导致一些磁畴的排列方式发生变化 , 导致净磁性降低 。 在足够高的温度下 , 所有磁畴的排列变得随机无序 , 随之磁体完全失去磁性 。 磁体失去永久磁性的转变温度称为居里温度 。

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温度与磁性
如果磁体被加热到居里温度以下的温度 , 然后冷却 , 磁体将恢复其磁性 。 然而 , 将磁体加热到居里温度以上后再冷却 , 磁性恢复无望 。 在这种情况下 , 需要引入外部磁场来重新排列磁畴再次磁化材料 。

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不同材料的磁性随温度变化
虽然加热是退磁的主要方法之一 , 但在日常生活中暴露在如此高的温度下(铁氧体磁体~ 460℃ , 铝镍钴磁体~ 860℃ , 钐钴磁体~ 750℃ , 钕磁体~ 310℃)是不常见的 。 磁性的自然丧失主要是其他因素导致的 。 存储不当
虽然看起来微不足道 , 但磁铁的适当存储对于确保它们不会随着时间的推移而失去强度至关重要 。
大多数磁铁都含有适量的铁 , 铁在氧气和水的存在下会发生氧化腐蚀 。 最常用和最强的永磁体 , 钕磁铁 , 由于其含铁量高(超过60%) , 也最容易受到腐蚀 。 由于腐蚀改变了使材料具有磁性的潜在化学结构(铁→氧化铁) , 导致磁性的损失 。

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为了防止氧化腐蚀 , 增加磁铁使用时间 , 制造商已经开始采用防腐涂层 , 但在储存磁铁时仍需小心 。
一块磁铁不正确地放置在另一个更强的磁体附近也会失去部分或全部磁性 。 不同磁体的相似磁极不应该互相接触 , 因为强磁体将迫使弱磁体的磁畴改变方向;在某些情况下 , 磁极可能会完全反转 。 这种由外部磁场引起的磁损耗称为磁滞损耗 。

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除了磁铁 , 日常生活中含有磁介质的物品 , 如信用卡、硬盘、显示器等 , 在保存放置时也要避免由外部磁场引起的磁损耗 。 结构损坏
最后 , 任何结构性损坏也会导致磁场强度的降低 。 显然 , 由相同材料制成的磁铁产生的磁场取决于磁铁的大小 。 磁铁越大 , 产生的磁场就越大 。 结构性损伤会使磁体的尺寸减小 , 从而降低其磁场强度 。
此外 , 尖锐物体的撞击 , 如反复敲打磁铁或掉落在坚硬的物体表面上 , 会迫使磁畴排列方式发生改变降低磁性 。 这仅适用于某些永磁体 。 钕、钐钴和铁氧体磁体非常脆 , 如果掉落在坚硬的表面或被反复锤打 , 就会发生结构性损伤 。 另一方面 , 铝镍钴磁体非常坚固 , 在机械应力下不会断裂或破裂 。 磁铁的保存与“传承”
为了延长磁铁的寿命并防止磁力的损失 , 请将磁铁存放在干燥的地方 。 如果要把多个条形磁铁放在一起 , 把一个磁铁的N端贴在另一个磁铁的S端 , 依此类推;马蹄形磁铁也可以像这样储存 。

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当多种力量合力夺走你的磁铁的能量时 , 长期磁力的净减少是非常微小的 。 例如 , 钐钴磁体需要大约700年才能自然失去一半的强度 , 而钕磁体每100年才会失去大约5%的磁性 。
所以 , 你可以放心 , 目前放在你抽屉里的磁铁将会伴随你一生 , 甚至可以作为传家宝传给你的孙子孙女们!


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