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有趣的化学成果:稀土类磁铁的骄傲-钕磁铁

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:Neodymium 相对原子质量144.2源自希腊语的neos和didymon,意为“新的孪生”。以铁为主要成分的吸铁石被称为磁钢。钐钴磁铁含有稀土类元素钐,因此被称为稀土类磁铁。由于本多、三岛、加藤和武井武的发明,日本被誉为“磁铁王国”,随后左川真人又发明出了钕磁铁。钕磁铁是由钕、铁、硼三种元素构成的磁铁。现在,钕磁铁在全世界市面上售卖的磁铁中也是性能最好的。虽然钕磁铁中含有铁,会生锈,但只要在表面镀一层镍,就可以防止生锈。

有趣的化学成果:稀土类磁铁的骄傲-钕磁铁

Neodymium
相对原子质量144.2

源自希腊语的neos和didymon,意为“新的孪生”。

钕是银白色金属。市面上售卖的磁力最大的吸铁石就是钕磁铁,它的成分是钕、铁、硼。日本住友特殊金属公司的佐川真人发现了钕磁铁。马达扩音器中会利用这种磁铁。钕磁铁在日本百元店就能买到。

首先,我们来讲一下钕的发现历史。碳含量在2%以下的铁碳合金被称为钢。以铁为主要成分的吸铁石被称为磁钢。

第一次世界大战前,本多光太郎发明出了一种磁力超过所有磁铁,让世界震惊的新磁铁。那就是KS磁钢。1931年,三岛得七又发明出了MK磁钢。后来,本多又发明出了磁性超过MK磁钢的新KS磁钢。小学理科教室中的吸铁石就是这些磁钢。

与此同时,加藤与五郎、武井武一起发明了OP磁铁,也就是今天的铁氧体。铁氧体用于制作不锈钢黑板、冰箱门等,是黑色的磁铁。

OP磁铁和当时其他的金属合金都不相同,是铁、钴的混合氧化物。正是受到了金属氧化物具有强磁性的启发,今天才能批量生产出铁氧体磁铁。铁氧体磁铁的主要成分是氧化铁粉末,最普通的磁铁。

铝镍磁铁是以铝、镍和钴为原料制成的磁铁。小学理科教室中用的U形磁铁大都是铝镍磁铁,比磁钢磁力大很多。

20世纪70年代前期,钐钴磁铁问世。它拥有超强磁力,为制造出超小型马达或扩音器做出了贡献,并推动电器向着又小又轻的方向发展。(www.xing528.com)

钐钴磁铁含有稀土类元素钐,因此被称为稀土类磁铁。欧美国家的磁铁开发研究人员甚至认为,不会再有比钐钴磁铁磁性还大的磁铁了。

由于本多、三岛、加藤和武井武的发明,日本被誉为“磁铁王国”,随后左川真人又发明出了钕磁铁。钕磁铁也是稀土类磁铁。

钕磁铁是由钕、铁、硼三种元素构成的磁铁。钕比钐在地壳中的含量更多,价格也更便宜。

钕磁铁要比钐钴磁铁密度小,而机械强度高出两倍。由于密度小,它制成的装置也更小巧,加之其机械强度强,使得零件加工、组装过程中操作更加简便。

医疗用的MRI不是使用电磁铁,而是利用了钕磁铁强大的磁场制造出来的。

现在,钕磁铁在全世界市面上售卖的磁铁中也是性能最好的。虽然钕磁铁中含有铁,会生锈,但只要在表面镀一层镍,就可以防止生锈。

把钕磁铁放在桌上,用手指轻轻转动,它总是回到N极指向南面、S极指向北面的状态。钕磁铁不需要用线吊着,也能自动指向地球的磁极。你用钕磁铁接近暖宝宝的袋子,会发现里面的小块的、大块的铁都会聚拢过来。

桌子上放置对折的、方便移动的一千元、五千元、一万元日元纸币,用钕磁铁接近它们,纸币就会被吸引过来。但是纸币放置的位置不同,吸引的难易程度会不同。这是由于纸币印刷厂在印刷纸币时,使用的是带有磁性的墨。这个磁性也方便了自动贩卖机能识别纸币。

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