稀土中有無(wú)磁鋼嗎(稀土是磁鐵礦嗎)
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稀土有磁性嗎
常溫下稀土元素屬于順磁物質(zhì)(表現(xiàn)為磁力極小),低溫下,大多數(shù)稀土元素具有鐵磁性,尤其是中、重稀土的低溫鐵磁性更大,比如Gd,Tb,Dy,Ho,Er。
稀土元素的磁性來(lái)源于其未充滿(mǎn)的4f電子層,一般含有奇數(shù)個(gè)電子的原子或分子,電子未填滿(mǎn)殼層的原子或離子,如過(guò)渡元素、鋼系元素,還有鋁鉑等金屬,都屬于順磁物質(zhì)。順磁性物質(zhì)的主要特征是,不論外加磁場(chǎng)是否存在,原子內(nèi)部存在磁矩。但在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí),由于順磁物質(zhì)的原子做無(wú)規(guī)則的熱振動(dòng),宏觀(guān)看來(lái),沒(méi)有磁性;在外加磁場(chǎng)作用下,每個(gè)原子磁矩比較規(guī)則地取向,物質(zhì)顯示極弱的磁性。磁化強(qiáng)度與外磁場(chǎng)方向一致,而且嚴(yán)格地與外磁場(chǎng)H成正比。 順磁性物質(zhì)的磁性除了與磁場(chǎng)H有關(guān)外,還依賴(lài)于溫度。其磁化率與溫度T成反比。 公式中,C稱(chēng)為居里常數(shù),取決于順磁物質(zhì)的磁化強(qiáng)度和磁矩大小。 順磁性物質(zhì)的磁化率一般也很小,室溫下磁化率約為10負(fù)5次方。
低溫下,大多數(shù)稀土元素具有鐵磁性,表現(xiàn)為類(lèi)似于諸如Fe、Co、Ni等物質(zhì),磁化率可達(dá)10^+3次方數(shù)量級(jí)。 鐵磁性物質(zhì)即使在較弱的磁場(chǎng)內(nèi),也可得到極高的磁化強(qiáng)度,而且當(dāng)外磁場(chǎng)移去后,仍可保留極強(qiáng)的磁性。其磁化率為正值,但當(dāng)外場(chǎng)增大時(shí),由于磁化強(qiáng)度迅速達(dá)到飽和,其H變小。 鐵磁性物質(zhì)具有很強(qiáng)的磁性,主要起因于它們具有很強(qiáng)的內(nèi)部交換場(chǎng)。鐵磁物質(zhì)的交換能為正值,而且較大,使得相鄰原子的磁矩平行取向(相應(yīng)于穩(wěn)定狀態(tài)),在物質(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域——磁疇。每個(gè)磁疇大約有1015個(gè)原子。這些原子的磁矩沿同一方向排列,假設(shè)晶體內(nèi)部存在很強(qiáng)的稱(chēng)為“分子場(chǎng)”的內(nèi)場(chǎng),“分子場(chǎng)”足以使每個(gè)磁疇自動(dòng)磁化達(dá)飽和狀態(tài)。這種自生的磁化強(qiáng)度叫自發(fā)磁化強(qiáng)度。由于它的存在,鐵磁物質(zhì)能在弱磁場(chǎng)下強(qiáng)列地磁化。因此自發(fā)磁化是鐵磁物質(zhì)的基本特征,也是鐵磁物質(zhì)和順磁物質(zhì)的區(qū)別所在。 鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現(xiàn)出來(lái),超過(guò)這一溫度,由于物質(zhì)內(nèi)部熱騷動(dòng)破壞電子自旋磁矩的平行取向,因而自發(fā)磁化強(qiáng)度變?yōu)?,鐵磁性消失。這一溫度稱(chēng)為居里點(diǎn) 。在居里點(diǎn)以上,材料表現(xiàn)為強(qiáng)順磁性,其磁化率與溫度的關(guān)系服從居里——外斯定律。
稀土與3d過(guò)渡族金屬FeCoNi等可形成3d-4f二元系化合物,它們大多具有較強(qiáng)的鐵磁性,是稀土永磁材料的主要組成相,例如SmCo5,Sm2Co17。再加入第三個(gè)或更多的元素,則可形成三元和多元化合物,有的也具有鐵磁性,如Nd2Fe14B,是釹鐵硼的基礎(chǔ)相。
稀土磁鋼的分類(lèi) 有哪些
大類(lèi)是:合金永磁材料,包括稀土永磁材料(釹鐵硼Nd2Fe14B)、釤鈷(SmCo)、鋁鎳鈷(AlNiCo)
第二大類(lèi)是:鐵氧體永磁材料(Ferrite)
按生產(chǎn)工藝不同分為:燒結(jié)鐵氧體、粘結(jié)鐵氧體、注塑鐵氧體,這三種工藝依據(jù)磁晶的取向不同又各分為等方性和異方性磁體。
稀土(rare earth)有“工業(yè)維生素”的美稱(chēng)。現(xiàn)如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源。稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序數(shù)為57 到71 的15種鑭系元素氧化物,以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc) 和釔(Y)共17 種元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破,稀土氧化物的價(jià)值將越來(lái)越大。
磁鋼更原始的定義即是鋁鎳鈷合金(磁鋼在英文中AlNiCo即鋁鎳鈷的縮寫(xiě)),磁鋼是由幾種硬的強(qiáng)金屬,如鐵與鋁、鎳、鈷等合成,有時(shí)是銅、鈮、鉭合成,用來(lái)制作超硬度永磁合金。
稀土金屬哪些有磁性
大多數(shù)稀土金屬呈現(xiàn)順磁性,釓在 0℃時(shí)比鐵具有更強(qiáng)的鐵磁性。鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現(xiàn)鐵磁性。鑭、鈰的低熔點(diǎn)和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表現(xiàn)出稀土金屬的物理性質(zhì)有極大差異。
釤、銪、釓的熱中子吸收截面比廣泛用于核反應(yīng)堆控制材料的鎘、硼還大。稀土金屬具有可塑性,以釤和鐿為更好。除鐿外,釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。
擴(kuò)展資料:
主要用途:
稀土金屬及其合金在煉鋼中起脫氧脫硫作用,能使兩者的含量都降低到0.001%以下,并改變夾雜物的形態(tài),細(xì)化晶粒,從而改善鋼的加工性能,提高強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕和抗氧化性等。
稀土金屬及其合金用于制造球墨鑄鐵、高強(qiáng)灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵,能改變鑄鐵中石墨的形態(tài),改善鑄造工藝,提高鑄鐵的機(jī)械性能(合金鋼,鑄鐵)。在青銅和黃銅冶煉中添加少量的稀土金屬能提高合金的強(qiáng)度、延伸率、耐熱性和導(dǎo)電性。
在鑄造鋁硅合金中添加1~1.5%的稀土金屬,可以提高高溫強(qiáng)度。在鋁合金導(dǎo)線(xiàn)中添加稀土金屬,能提高抗張強(qiáng)度和耐腐蝕性。Fe-Cr-Al電熱合金中添加0.3%的稀土金屬,能提高抗氧化能力,增加電阻率和高溫強(qiáng)度。在鈦及其合金中添加稀土金屬能細(xì)化晶粒,降低蠕變率,改善高溫抗腐蝕性能。
參考資料來(lái)源:百度百科——稀土金屬
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