铝合金门窗上的磁铁是什么

文章目录：

1、温度对铝镍钴(Alnico)磁铁的影响介绍2、为何只有吸铁石，却没有吸铜石和吸铝石？铜和铝为何不能被磁化？3、吸铁石的原理是什么？吸铁石还能吸什么，铜和铝为何不能被磁化？

温度对铝镍钴(Alnico)磁铁的影响介绍

温度如何影响铝镍钴磁铁？

铝镍钴磁铁是由铝，镍，钴，铁和其他微量金属元素组成的合金。由于其优异的性能， 铝镍钴磁铁广泛用于各种仪器和其他高温应用中。但是，随着温度升高，铝镍钴磁铁的磁性能将遭受不同程度的损耗。那么温度如何影响铝镍钴磁铁？

铝镍钴磁铁由于在高温下具有出色的稳定性而非常受欢迎，并广泛用于许多应用中。与其他类型的磁体（例如铁氧体磁体（陶瓷磁体）或稀土磁体）相比，在高温下运行时其输出变化最小。

然而，通常，温度升高将导致其磁性能损失一些，但这在很大程度上取决于AlNiCo磁体的形状和尺寸。它们的耐热性使其成为航空航天，汽车和军事应用的流行选择。

尽管铝镍钴磁铁具有耐温性，但它们容易受到诸如外部磁场之类的退磁力的影响。

任何市售的铝镍钴磁体等级均可在400至450摄氏度的温度范围内工作，某些更高等级的磁体甚至可在高达550摄氏度的温度下工作。这意味着它们是工作温度约为350摄氏度的应用的唯一合适选择。

你知道吗？即使加热到炽热的灼热点，铝镍钴磁铁仍然有效！实际上，某些等级的铝镍钴磁铁会因环境温度的升高而变得更热，它们的抗退磁能力甚至会提高。

此外， 铝镍钴磁铁通常在低至大约负70摄氏度至100摄氏度的低温下也具有出色的性能。

为何只有吸铁石，却没有吸铜石和吸铝石？铜和铝为何不能被磁化？

大多数人最初领略到物理的魅力，都是从吸铁石开始的，从小我们便接触到了这种有趣的“石头”，学会了用这种“石头”来鉴别面前的金属是不是铁质的，可是为什么这个世界上只有能够吸铁的“石头”，却没有能够吸铜和吸铝的石头呢？

吸铁石又称为磁铁，但其实它既不是石头，也不是纯粹的铁质物体，一般的磁铁中还会含有很多其它物质，在物理学上，我们将磁铁称之为“永磁”，顾名思义就是一种在常温下永远能够表现出磁性的物质。永磁能够表现出磁性，而其它未能表现出磁性的物质并不等于就没有磁性，从本质上来讲，世界上所有的物质在微观层面都是具有磁性的，为什么这么说呢？这就要涉及到磁场的本质了。我们知道，电磁同源，所以要说磁，就不能不说电，而电子就是磁场产生的最初源头。

世界上的所有物质，铁也好、铜也罢，都是由一个个原子所组成的，而一个原子的结构大体可以分为两部分，即原子核与核外电子。

以铁原子为例，在原子核外就有26个电子分层排布，并围绕原子核运动。那么电子为什么要围绕原子核运动呢？因为在原子核之中有质子，而质子带正电，而核外电子是带负电的，根据同性相斥、异性相吸的原理，原子核外的电子便与原子核紧密地结合在了一起，于是一个完整的原子就形成了。

由于原子核内带正电的质子与原子核外带负电的电子数量相等，相互抵消，所以普通的原子都是不带电的，而一旦因为某种原因，少了或多了一个电子，那么原子则会成为带电的离子。虽然普通的原子是不带电的，但原子内的电子却实实在在拥有电荷，有了电荷，周围就一定会存在电场。

既然有了电场，想要把磁场弄出来就很容易了，只需要让带电的粒子动起来就可以了，而事实上，无论是电子还是原子核都没有一刻的停歇，始终处于运动之中。

电子存在着一种被称为“自旋”的运动，而电子的高速自旋就必然会产生磁场，这就是为什么我们说所有的物质在微观层面都是具有磁性的。有趣的是，虽然在微观层面，物质都具有磁性，但是在宏观层面，能够表现出磁性的物质却极为有限，在自然界之中，只有铁、钴和镍等少数几个金属物质具有天然磁性。为什么会这样呢？物质虽然都是由原子构成的，但不同的物质，原子的排布结构存在着极大的差异。我们可以这样理解，大多数物质的原子排布方向都不是整齐而规则的，所以原子的磁性则发生了相互抵消，于是由有磁性的原子构成的物质则没有了磁性。

一种物质要想具有天然磁性，至少要满足两个条件，一个是具有半满的外层电子层结构，另一个则是具有磁场同方向排成一列的晶体结构。

别看只有两个条件，就足以将世界上大部分的物质筛除出去，于是算下来只有上述的几种金属物质可以满足这两个条件了。那么为什么磁铁可以将铁吸起来呢？因为在正常情况下，铁块内部的磁性区域是随机分布的，所以磁场相互抵消，不能直接对外显示出磁性，而当磁铁靠近时，出现了一个外加磁场，在这个外加磁场的作用下，铁块内部的磁性区域方向则趋于一致，于是便对外显示出了磁性，与磁铁吸附在了一起。

铜之所以不能被磁化，是因为铜原子的电子壳层是充满的，当它受到外部磁场作用时，会产生电子环流，使得自身的磁性与外磁场方向相反，从而表现出抗磁性，所以铜也是一种典型的抗磁性物质。

铝与铜不同，由于铝原子之中存在着一个未成对的电子，所以在外加磁场的作用下，铝原子会顺着外加磁场线的方向排列，从而表现出顺磁性。顺磁性物质本身也是一种非磁性物质，但是其并非毫无磁性，如果使用精密仪器进行测量的话，就会发现在外加磁场的作用下，铝会依磁场方向出现非常微弱的磁化。总结一下，一种物质是否能够被某种神奇的“石头”吸起来，关键就在于这种物质是否能够被磁化，而一种物质能否被磁化，取决于这种物质的微观结构，这就是为什么世界上只有吸铁石，而没有吸铜石和吸铝石了。

吸铁石的原理是什么？吸铁石还能吸什么，铜和铝为何不能被磁化？

在日常生活中，吸铁石是非常常见的一种物品，很多人小时候都玩过吸铁石。但是为什么我们只听说过吸铁石，却从来没有听说过吸铝石、吸铜石呢？磁铁的磁性究竟是如何产生的呢？

其实，人们口中的吸铁石本身并不是一块石头，也不是纯粹的铁。在古代，人们制造指南针所使用的天然磁铁，大多是由铁的氧化物三氧化二铁以及许多其他杂质组成的。其实吸铁石除了铁以外还能吸引镍钴等金属，但是这两种金属在日常生活中实在是过于罕见，很长一段时间里人们只知道它能够吸铁，所以就直接将其命名为吸铁石并沿用至今。

当时的人们并不清楚磁铁为什么会产生磁力，甚至把磁力看成是一种神力，随着科学的发展特别是电磁感应定律的发现，人们终于发现了磁铁磁力产生的奥秘。

根据安培定律，电流的附近会产生磁场，而且磁场的强度随着电流的变化而变化，电流越大磁场的强度越大。在高中阶段就有利用通电螺线管产生磁场的科学实验，在实验过程中磁场的方向还将遵循右手螺旋定理，随着电流方向的改变而发生改变。在宏观层面，电流会产生磁场，天然的吸铁石没有通电又没有电流，怎么会产生磁力呢？

在了解磁铁内部的电流之前，我们首先要搞清楚为什么家庭输电线中会有电流存在。由于输电线两端存在电压差电势差，有了电势差就会产生相应的电场力，在电场力的作用下电线当中的带电粒子发生定向移动从而产生电流。所以说电流的本质其实就是电荷或者带电粒子的定向移动，也就是说只要存在带电粒子的定向移动就会产生电流。

自然界中任何物质的组成基础都是分子以及更小的原子，原子又是由原子核和核外电子组成的，其中原子核中的质子带正电，核外电子带负电。虽然没有宏观层面那样有电场力作用，但是电子始终是围绕着原子核作高速环绕运动的，在环绕的过程中电子本身还在不停的发生着自转，这种关系就有点像地球绕着太阳公转的同时也在不停地自转。

电子作为一种带电粒子，它在高速运动的过程中就会产生极其微小的磁场，无数个这样微小的磁场相互叠加就会让物质在宏观层面表现出磁性。既然是这样，好像所有物质都是天然的磁体，但事实却并不是这样，这是为什么呢？

要解释清楚这个问题，就需要了解核外电子的运动规律和物质的微观结构。

首先，在绝大多数物质的组成原子当中，电子都是成对存在的，在运动过程中这些电子都必须要遵循泡利不相容原理。通俗来讲，就是处于同一轨道同一能量级的成对电子，他们之间的自旋方向始终是相反的。前面我们说过，磁场产生的方向随着电流方向的改变而改变，所以这样一对运动的电子产生磁场的方向是相反的，会直接相互抵消掉。所以只有元素原子的最外层存在孤对电子，产生的磁场不会被抵消，才有可能会在宏观层面表现出磁性。

为什么这么说呢，因为磁性的产生还与该物质原子的排列有关系。如果排列的不规则，物质内部呈现出杂乱无章的状态，那么单一原子产生的磁场之间就有可能会相互抵消，要想表现出磁性物质内部的原子就必须排列的整齐有序，让单一原子形成的磁场之间相互叠加并且最终表现出外在的磁性。

总的来说，一种物质要想有磁性，需要满足两个条件：一是原子的最外层存在孤对电子，二是组成物质的原子之间排列整齐。然而同时满足这两个要求的物质，在自然界中也仅有铁钴镍等少量金属而已。

研究发现，铁原子有26个核外电子其中最外层有一个孤对电子，钴和镍元素的原子的最外层同样也存在孤对电子。但由于这几种物质内部的微小磁性区域——磁畴的排布是没有规则的，这些小区域产生的磁场之间相互抵消，所以这些金属平时并没有表现出像磁铁一样的磁力。但在外加磁场力的作用下，这些磁畴的磁场方向一致化，也就是被磁化了，被磁化以后的物质就会对外表现出磁性。

我们可以通过这样一个实验来验证：用一块磁铁吸引一个硬币，这枚硬币就会被磁化，别的普通硬币靠近这枚硬币就会被吸引，说明被磁化以后的硬币表现出了外在的磁性。

铜元素有29个核外电子，所有电子轨道上的电子都是成双成对出现的，所以即便是在外加磁场的情况下铜也很难被磁化，也就不会被吸引。铜的这种性质被称为抗磁性，在许多高科技领域有着广泛的应用。

铝元素则非常特殊，这种元素的原子核外有13个电子，最外层是有孤对电子存在的。在外加磁场的情况下铝元素的原子会按照磁感线的方向重新排列，能够表现出一定的弱磁性，但是还达不到被吸引的地步。

了解完这些，我们再来简单了解一下磁铁的种类以及如何才能让磁铁失去磁性。

磁铁分为两种，一种是具有永久磁铁，另一种是非永久磁铁。从名字上就能看出来，永久磁铁的磁性能够保持较长一段时间，非永久磁铁过一段时间就会发生消磁。天然磁铁都是永久磁铁，人造磁铁中只有部分铷磁铁是永久磁铁。

日常生活中，磁铁一不小心可能出现消磁现象，这种现象的本质其实是在外界作用下磁铁内部整齐的磁畴位置发生改变，磁畴产生的磁场方向不再统一，外在也就不再表现出磁性，高温或者是猛烈碰撞都很容易让磁铁出现这种情况。

军舰为了预防磁性水雷，在下水之前也会对船体进行消磁处理。由于并不能用一般的高温或者是撞击来给军舰消磁，所以军舰普遍采用能够产生与舰体产生的磁场方向相反的装置来进行消磁。

总的来说，磁铁和磁性在日常生活中都有着非常广泛的应用。一种物质能够产生磁性的条件非常苛刻，这也就是这么多金属当中只有铁钴镍三种能够被磁铁吸引的原因。

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