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所有金属磁性或被磁铁吸引吗？

2021年6月15日

我们处理各种应用的广泛新项目。我们遇到的常见误解之一是相信所有金属可以被磁铁吸引或所有金属都是磁性的。常见知识是磁铁不吸引木材，塑料，玻璃等材料，但是，当涉及金属时，事情往往不太直接。

在暴露于外部磁场时，任何材料都可以在其磁性行为方面进行分类。虽然许多思想材料是磁性或非磁性的，但实际上，有五（5）类的磁性行为。但是，对于周期表的大多数元素，反抗和顺法是最常见类型的磁性（室温）。

正确定义材料如何回应一个应用磁场,我们引入一个术语叫做磁化率,这是一个值,表明材料的磁化程度的应用磁场(即它表明在多大程度上应用的材料被磁化的字段)。每一种材料都有一个磁化率值。相对磁导率是另一个使用的值。

如果将相对磁导率减去1，就得到了磁化率值。磁化率用于对外部磁场的磁响应非常弱的材料，因为这种材料的磁导率接近1，所以使用磁化率可以给出更容易比较的值。阅读更多关于我们磁性材料范围。

那么，是什么导致了材料的磁性呢?

简单来说，磁性全部关于原子核周围的电子旋转。进入非常技术上的细节（包括量子力学），有一个巨大的数量待这一切的作品 - 以下是简化摘要。

每个电子的行为就像它自己的小磁体，有南极和北极，当原子核周围的电子沿同一方向排列时，所有的电子都指向北方或南方，那么原子就会具有磁性。由于电子可以围绕原子核旋转或自旋，原子也可以拥有磁场，即使当电子自旋导致两极不完全对齐时——原子的行为类似于电磁铁。电子的数量，它们的自旋和它们的排列都影响将被检测到的磁性。

为什么非磁性材料实际上是磁性的?

只有真空真正是非磁性的，因为它具有精确的1.它在其内没有材料以与磁场相互作用。

每一种材料都与外加磁场相互作用，因为每一种材料的磁导率都不是1。有些材料显然是“磁性的”，但即使是这样，它们的反应也有一些不同(铁磁性，铁磁性材料)。

其他材料，被认为是非磁性的，实际上与磁场有非常弱的相互作用(通常很难察觉)，但它们实际上可能被磁场非常弱的吸引或排斥，所以实际上是顺磁的，反磁的或反铁磁的。现存的每一种材料都可以分为5类磁性。

为什么一些材料磁性或由磁铁吸引？

是否由其原子结构确定是否有磁性。

如果它是磁性的，则被认为被吸引到外部施加的场（来自电磁铁或永磁体），但即使这不是完整的图像。

一些材料可以通过外部施加的磁场排斥 - 它们仍然是“磁性”，因为它们与所施加的磁场相互作用。因此，我们需要将磁响应定义为五类中的一个： - 反之亦占一流，副名派，铁磁，铁石磁性和反铁磁。

钻石材料

在抗磁材料中，当没有外加磁场时，原子就没有净磁矩。磁场(H)时旋转的电子移动引起的一种电流产生一个磁化(M)相反的方向的应用领域——你可能会经历这是一个非常弱的排斥(查找“推我一颗葡萄”或“悬浮蛙”在互联网上为例)——反对通量增加在外加电场中比在真空中稍微慢一些。

所有材料都显示出抗磁效果，但通常材料也可能具有更大的顺磁性或铁磁性效果。水，氢气，氨，铋，铜，金，银，黄铜，铅，锌，汞，石墨和其他钻石材料将被附近的磁铁排斥（虽然效果极为虚弱）。将其视为李登法的表现。抗磁性材料是那些原子仅配对电子的那些。

顺磁材料

有各种副理论的ParamAcnistic，这对于特定类型的材料有效。在Langevin模型中，磁场的应用产生磁矩的轻微对准，因此在与所施加的田地相同的方向上的低磁化，但随着温度升高，使原子磁性时刻难以保持原子磁矩（居里法） - 热振动不断敲击对齐的永久性时刻。

在顺磁分子中，存在未配对的电子，但是即使在没有外部施加的场的情况下，也存在从电子的磁矩取消导致净磁矩。外部施加的磁场将电子轨道移动到与所施加的场平行的“极点”并联向上增加它，以增加它，从而导致施加到所施加的场的弱吸引力。

焊剂比在真空中的施加比施加的磁场略微增长。氧气，锡（Sn），铝（Al），铬（Cr），钨（W），奥氏体不锈钢和水合硫酸铜是顺磁性材料的实例。热搅拌导致永久性时刻连续地与该领域的对齐方式移动 - 这就是这种材料可以在更冷的温度下具有更强的磁反应。可以通过强大的磁铁拉动在-183°C的液氧。

铁磁材料

仅当原子排列在晶格中时，才能实现铁磁性，并且原子磁矩相互作用以平行彼此对准，以给出对外部施加磁场的强磁响应。

1907年，Weiss假设存在材料内的磁性畴的存在，这是原子磁矩对准的区域。这些域的运动会影响铁磁材料如何响应磁场。效果如此强，即磁易感性成为所施加的磁场的函数，这是为什么许多温和钢的磁性性能被示出为第一象限BH曲线 - 渗透性随所施加的场的大小而变化。

磁化率很大。比较铁磁材料时，通常采用饱和磁化率，Bs(当所有畴完全对齐时)，而不是磁化率。铁(Fe)、钴(Co)和镍(Ni)是在室温或室温以上时具有铁磁性的元素。一些锰(Mn)合金也是铁磁性的。

许多温和钢，具有强磁反应，是铁磁性的。由于加热铁磁性材料，因此原子的热搅拌意味着原子磁矩的比对降低，因此饱和磁化也降低。原子的热搅拌确实影响磁性性能并在高于该材料的温度高于该材料的温度下，材料将显示顺磁性性能。

大多数等级的低碳钢是铁磁性的。铁素体不锈钢也是铁磁性（例如400系列）。

亚铁磁性材料

铁磁性只能在化合物中观察到，因为它们的晶体结构比元素更复杂——当外部磁场作用于它们时，它们在某些晶体位置上有平行和反平行排列的磁矩组合。它们有磁畴，但它们的饱和磁化率比铁磁材料低。磁化率很大。例如钡铁氧体(BaO.6Fe2O3)，锶铁氧体和赤铁矿。

反铁磁材料

在室温下表现出反铁磁性的唯一元素是铬（Cr）。当施加外部磁场时，相邻原子之间的交换相互作用导致原子磁矩的反平行对准，导致磁场彼此抵消，使得材料表现得像个顺磁性材料。反铁磁材料成为Néel温度高于Néel温度的顺从。

磁性材料类型重要吗?

不同的材料 - 因为它们与所应用的磁场相互作用 - 可以在磁性应用中进行更好或更差的性能选择。您可能需要磁屏蔽，因此铁磁或亚铁磁性材料将是更好的选择，但是与非常高的磁渗透值的链接。

您可能想要尝试使用磁场过滤掉材料 - 在这种情况下，您需要查看磁渗透率（甚至磁化率），以确定您可以在工作中取得多少成功。

如果您需要真正非磁性的材料，则需要低渗透性和低磁性敏感性材料，以便使材料选择（以及磁铁型）适合应用。如果您需要更强大的磁磁系统，如果您想要磁力，可以使用更强大的磁铁系统。您必须考虑整个系统，包括环境条件和应用要求。

所有钢是磁性吗？

大多数钢是铁磁 - 它们将被磁场吸引。但是，有例外，如奥氏体不锈钢（300系列）。SS304）。

钢是铁加其他元素的合金。温和钢倾向于含有一些碳不锈钢倾向于含有铬。铁构成了每个组合物的大部分，这就是为什么大多数是磁性的原因，而是将其他元素添加到合金和整体组合物中确定钢是否将是磁性的。不锈钢通常是非磁性的（存在一些磁性版本）。

这与合金结构，自由电子和它们的旋转和与施加的磁场相互作用，这一切都与合金结构，自由的电子以及域理论相互联系。

不锈钢怎么样?

不锈钢含有主要是铁，最小10.5％的铬（以耐腐蚀性）。增加铬含量超过10.5％的速度仍然更大的耐腐蚀性。可以进一步改善耐腐蚀性，并且通过加入8％或更多镍提供的各种性质。添加钼进一步增加耐腐蚀性（特别是对蚀腐蚀的抗性），而氮气增加了机械强度并增强了蚀性的抗性。

铁素体不锈钢由铬（通常为12.5％或17％）和铁组成，是无镍的，含有很少的碳。它们是由于高铁含量而导致的铁磁性磁性，并且具有金属原子的结构位于以体为中心（BCC）格子 - 每个BCC晶体是在八个角中的每一个的一个原子的立方体和在几何上的单个原子。立方体中心。

铁素体不锈钢应磁性。铁素体不锈钢损失其铁磁性，在其居里温度高于其上方加热时变成顺磁性，因此即使在非常热的情况下也会吸引到磁场。使用铬，钼和硅合金的不锈钢更加在室温下给予BCC晶体结构，因此这些更可能是磁性的。

马氏体不锈钢组成碳（通常为0.2-1.0％），铬（通常为10.5-18％）和铁。它们是铁磁。

奥氏体不锈钢由铬（通常为16-26％），镍（通常为6-12％）和铁组成，可能具有添加的合金元素（例如钼）。奥氏体基团比任何其他类别的不锈钢（例如SS304，SS316）更大。奥氏体不锈钢通常被描述为非磁性，但在机械加工或工作时可能变得略微磁。奥氏体不锈钢具有面向中心的立方（FCC）格子 - 每个FCC晶体由带有在每个立方体的八个角上的原子的立方体和在六个面中的每一个的中心的原子。奥氏体不锈钢应该是非磁性的。

与镍、锰、碳或氮合金的不锈钢在室温下更有可能产生fcc晶体结构，因此这些更有可能是非磁性的。

双相不锈钢组成铬（通常为18-26％）镍（通常为4-7％），钼（通常为0-4％），铜和铁。这些不锈钢具有由奥氏体和铁氧体组成的微观结构，因此磁性但通常不像铁素体或马氏体不锈钢一样磁性。

与钢板一起使用呢？

Some non-magnetic steels (e.g. SS304) have an fcc structure and is non-magnetic normally, but when bent, drilled, welded, etc. or worked, those areas become ferromagnetic (by changing in those regions to a ferritic phase) so, the affected areas may start to attract to a magnet. The only fix for this is re-annealing the steelwork.

当磁场被移除时，为什么一些钢保持磁力？

在施加的场在施加的场（磁畴）除去后，一些钢在施加的磁场被移除后保持磁畴 - 防止磁畴旋转回到随机状态，以使磁化取消磁化与结构。据说材料具有矫顽力。一些材料具有这种目的（半硬质材料）。

材料可以用右设备（拆卸固定装置）脱磁，但是当施加磁场时，它将再次返回（重新退火可能解决问题，如果问题是由工作，机械加工，弯曲，钻孔造成的，焊接等）。

金属合金可以是磁性吗？

在大多数情况下，含有铁，钴和镍等材料的合金将表现出磁性或对磁场具有吸引力 - 这通常通过磁性与非磁性成分和合金化方法的比率确定。常见的合金，如青铜，锡，或枪金属的结构中具有最小的磁性材料，因此它们通常表现出几乎零的磁性接收力。

你能磁性地分离不锈钢吗？

一些不锈钢自然磁性，因此将吸引永磁体系以收集/恢复。

同样，一些非磁性不锈钢材料在加工或工作时变磁，因此不锈钢件/碎片可以吸引到磁铁（可能需要较强的磁体）。例如，我们可以通过我们的磁过滤系统来实现这一点。如果您需要帮助，请联系我们，以便我们与您讨论您的申请，以确定我们如何最好地为您提供磁性解决方案。

你能把我的加工液体分开吗？

可能。正如你从上面看到的，这取决于污染的磁性有多强。如果它像低碳钢一样有磁性，那么是的;如果它有轻微的磁性，我们需要考虑到你的申请，以确定什么是可能的-如果你有这个问题，我们可以和你谈谈，以确定我们可以为你做什么，包括适用性的试验的可能性。阅读更多关于磁过滤

磁性行为如何影响拉力？

铁磁和亚铁磁性材料强烈反应以施加磁场，为磁场源提供明显的拉动水平。顺磁，抗磁性和反铁磁材料为施加的磁场提供弱的相互作用力，通常如此弱，它们并不真正被注意到。但这不是完整的故事。施加的磁场的大小，材料的尺寸（厚度）和形状的磁场被施加到材料和磁源之间的气隙，环境条件（例如温度）和全磁路都产生冲击。因此，非常薄的温和板钢非常可能提供比大碳钢的大板更少的拉力。小型NDFEB磁盘磁铁可能比大铁素体不锈钢组分上的大型NDFEB锅磁铁更少。当气隙到铁磁部分的气隙增加时，罐磁体会产生更少的拉力。磁性渗透率较高的钢可能会对所施加的磁场拉动。具有较高磁化率的材料（与磁导率相关）将提供增加的拉力水平。因此，材料类型确实影响磁性性能 - 但所施加的磁场也是如此; the complete system needs to be taken into account. The real world problem is that some materials simply do not have reliable magnetic data (and in some situations no magnetic data exists for some materials). So in a few scenarios, the intended application is such that empirical tests are required to determine likely safe performance – often the magnetic solutions are application specific and we work with the customer to get the best solution for their needs.