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。
磁鐵種類:形狀類磁鐵:方塊磁鐵、瓦形磁鐵、異形磁鐵、圓柱形磁鐵、圓環(huán)磁鐵、圓片磁鐵、磁棒磁鐵、磁力架磁鐵,屬性類磁鐵:釤鈷磁體、釹鐵硼磁鐵(強(qiáng)力磁鐵)、鐵氧體磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵鉻鈷磁鐵,行業(yè)類磁鐵:磁性組件、電機(jī)磁鐵、橡膠磁鐵、塑磁等等種類。磁鐵分磁鐵與軟磁,磁鐵是加上強(qiáng)磁,使磁性物質(zhì)的自旋與電子角動(dòng)量成固定方向排列,軟磁則是加上電。(也是一種加上磁力的方法) 等電流去掉軟鐵會(huì)慢慢失去磁性。
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(shù)般的吸起小塊的鐵片,而且在隨意擺動(dòng)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(yīng)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。
1822年,法國物理學(xué)家阿拉戈和呂薩克發(fā)現(xiàn),當(dāng)電流通過其中有鐵塊的繞線時(shí),它能使繞線中的鐵塊磁化。這實(shí)際上是電磁鐵原理的初發(fā)現(xiàn)。1823年,斯特金也做了一次類似的實(shí)驗(yàn):他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線,當(dāng)銅線與伏打電池接通時(shí),繞在U型鐵棒上的銅線圈即產(chǎn)生了密集的磁場,這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能放大多倍,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當(dāng)電源切斷后,U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住,重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵發(fā)明,使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景,這一發(fā)明很快在英國、美國以及西歐一些沿海國家傳播開來。1829年,美國電學(xué)家亨利對(duì)斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新,絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線,因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線過分靠近而短路。由于導(dǎo)線有了絕緣層,就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起,由于線圈越密集,產(chǎn)生的磁場就越強(qiáng),這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年,亨利試制出了一塊更新的電磁鐵,雖然它的體積并不大,但它能吸起1噸重的鐵塊。電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機(jī)的功率得到了很大的提高。
釤鈷(SmCo)依據(jù)成份的不同分為SmCo5和Sm2Co17。由于其材料價(jià)格昂貴而使其發(fā)展受到限制。釤鈷(SmCo)作為稀土永磁鐵,不但有著較高的磁能積(14-28MGOe)、可靠的矯頑力和良好的溫度特性。與釹鐵硼磁鐵相比,釤鈷磁鐵更適合工作在高溫環(huán)境中。