我們離不開磁鐵、磁懸浮列車、醫(yī)院的核磁共振、喇叭以及各國正在努力開發(fā)的未來武器...原來磁鐵有這么多神奇的功能，今天我就給大家講講。

通常，我們所知道的磁鐵是一個相互排斥、相互吸引的物體。磁鐵由鐵、鎳、鈷組成，內部結構同向排列，一個北極(N極)，一個南極(S極)。

磁鐵吸引鐵，就粘在鐵上，我們說磁鐵有磁性。磁鐵之所以能吸鐵而吸不吸鋁銅，是因為不同的金屬內部結構不同。磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱T。

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磁體的發(fā)展

人類在5000年前發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵礦。

2300年前，中國人把天然磁鐵磨成勺狀，放在光滑的地面上。在地磁的作用下，勺柄導向器成為世界上第一個導向儀器。

1000年前，中國人用磁棒摩擦磁化鐵棒，制成了世界上第一個指南針。

1100年左右，中國人用磁針連接方位板，制作了磁式導航儀。

1820年，丹麥物理學家發(fā)現(xiàn)電流感應磁性。

20世紀30年代，日本發(fā)現(xiàn)了一種由鎳、鋁和鈷組成的新磁體。

20世紀70年代，日本科學家發(fā)明了釹磁體，被稱為“永磁體之王”。

永磁體的制造工藝

鑄造

磁鐵可以通過制作磁鐵形狀的砂型來鑄造。這些材料包括銅、鈷、硫、鎳、鐵、鋁和鈦。將金屬放入電磁爐中，加熱至1600℃以上，所有金屬熔化成液體。

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將溶液倒入砂型中，由于硬化砂中的氣體易燃，砂型會燃燒。

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用錘子撬開鑄軋機，讓空氣體進入鑄軋機冷卻物料，讓氣體燃盡。金屬從砂塊中分離出來，鑄造出來的金屬還是沒有磁力的普通鐵塊。

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將金屬件綁在銅管上，放入較大的管子中，將銅管放在中間位置，周圍用硅砂緊密堆積，兩端用混凝土密封，露出銅管兩端。

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放在爐子里加熱到700℃，然后取出，用夾子固定銅管兩端，施加低電壓和高充電電流，然后取出金屬片。這一步略微磁化了金屬件，并正確建立了磁場方向。

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磁化機器使磁鐵工作，機器通過電流將磁性傳遞給金屬，使金屬產生磁性。施加交流電后，電容先充電儲能，再通過電阻很小的線圈放電。放電時電流峰值很高，可以達到幾萬安培。電磁產生的強磁場可以永久磁化金屬。

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別人可能會問:磁鐵能輻射嗎？事實上，地球是一塊大磁鐵。人類無時無刻不受到磁場的影響。人體有不同程度的微磁場。弱而穩(wěn)定的磁場對人體有好處。磁鐵只產生恒定的磁場，不是輻射，而是磁場。

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釹磁鐵，也叫釹磁鐵，是目前最強的磁鐵，能吸收自身重量的640倍，所以被稱為最強磁鐵。它硬度高，性能穩(wěn)定，廣泛應用于硬盤、手機、耳機等電子產品中。

注意釹磁體是燒結的，普通磁體是鑄造的。由于材料中含有釹和鐵，表面容易生銹，需要進行一些保護性的電鍍處理，這也算是它的缺點之一。

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當我們使用磁鐵時，我們發(fā)現(xiàn)磁力越強，越容易破碎，這是由它的物理性質造成的。磁鐵在生產過程中采用粉末燒結制成，燒結時間長，內部缺乏彈性。

磁鐵在強磁場中相互吸引排斥，會給磁鐵本身帶來很大的反作用力，遇到其他硬物很容易破碎。磁鐵壞了以后，每個小磁鐵還有S極和N極。這是因為任何磁鐵的磁極總是成對出現(xiàn)的。破碎的磁鐵無法將北極和南極分開。不管多小，每個磁鐵都有自己的磁極。

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我再給大家介紹一下電磁炮，一種高科技軍事武器。槍管內裝有線圈，通電后，槍管內產生強大的電磁場力，使彈丸加速發(fā)射。速度可以達到11 km/s，可以讓任何目標瞬間消失。它的炮彈是普通的金屬彈丸，成本非常便宜。

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排版編輯器|暖竹

文章來源|機械前線(ID:紀曉健先)，刪除，轉自《中國科普》