钕磁铁的磁极方向以及磁化

稀土钕磁体(NdFeB),俗称钕磁铁,是目前最坚固的永磁体,主要由钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)的合金制成的,用于从手机、电脑到风力涡轮机等众多行业。磁体的磁性都是磁铁里面所有电子的轨道角动量磁矩和内禀磁矩的总和,其中内禀磁矩(主要指电子自旋磁矩)是最重要的贡献者。钕磁铁是一种功能强大但又不太显眼的磁铁,它与其他磁铁相比,较小的体积的钕磁铁具有更大的磁性,使其成为一个多用途的选择,特别适合需要一个不引人注意的解决方案或空间昂贵的应用。

磁极方向

磁极方向识别磁铁磁极的最简单方法是使用数字磁极标识符,或使用已识别磁极的磁铁。识别磁铁的磁极方向一个指南针就足够了,当使用指南针来识别磁铁的磁极时,重要的是要记住磁极被吸引到其相反的磁极上,指南针的指针本身是一个小磁棒,因此有一个北极和一个南极。

钕磁铁的磁极方向以及磁化

磁极的排列可以通过使用磁性观察膜来观察,它会对其下方磁铁的磁力线产生反应,观查膜的深色区域表示磁极面,浅色区域表示磁极之间的间隙。通过测量磁力线之间的间隙,可以确定磁极间距(频率),磁性观查膜不会指出北极是北极还是南极。磁性观察膜含有悬浮在黏性油状物质中的微小镍片胶体溶液,镍是铁磁性的,薄片会在磁场作用下发生反应。当它们悬浮在溶液中时,同时暴露在磁场中时,它们可以无阻碍地旋转,从而使它们沿着磁通线排列。

磁化

现在磁铁几乎准备好了,但它们还没有完全磁性,换句话说,它们已被分配了磁极方向,但尚未激活磁力,它们不会发挥其全部磁性能力吸引或排斥。为了激活它们的磁性,经常使用工业磁化器。将磁块放入其中并暴露在强磁场中,然后将磁铁放置在电磁线圈内,并暴露在比磁铁所需强度至少强3倍的磁场中,并磁化至饱和,以实现最大磁输出,这是通过将磁铁及其磁化方向与磁场对齐来实现的。

结论

磁铁的性能如何,还会受到晶体结构的影响,一些晶体的结构有利于形成比较强的磁各向异性,在设计磁铁的时候,还要考虑怎么优化晶体结构来获得更好的性能。制造钕磁体的过程是一个复杂而有趣的过程,重要的是要以专业的方式完成,磁铁的形成方式会影响它的功能。