如何制作磁铁 磁铁是如何制造出来的？20多年的疑惑终于被解开了

我们离不开磁铁、磁悬浮列车、医院的核磁共振、喇叭以及各国正在努力开发的未来武器...原来磁铁有这么多神奇的功能，今天我就给大家讲讲。

通常，我们所知道的磁铁是一个相互排斥、相互吸引的物体。磁铁由铁、镍、钴组成，内部结构同向排列，一个北极(N极)，一个南极(S极)。

磁铁吸引铁，就粘在铁上，我们说磁铁有磁性。磁铁之所以能吸铁而吸不吸铝铜，是因为不同的金属内部结构不同。磁感应强度的单位是特斯拉，简称T。

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磁体的发展

人类在5000年前发现了天然磁铁矿。

2300年前，中国人把天然磁铁磨成勺状，放在光滑的地面上。在地磁的作用下，勺柄导向器成为世界上第一个导向仪器。

1000年前，中国人用磁棒摩擦磁化铁棒，制成了世界上第一个指南针。

1100年左右，中国人用磁针连接方位板，制作了磁式导航仪。

1820年，丹麦物理学家发现电流感应磁性。

20世纪30年代，日本发现了一种由镍、铝和钴组成的新磁体。

20世纪70年代，日本科学家发明了钕磁体，被称为“永磁体之王”。

永磁体的制造工艺

铸造

磁铁可以通过制作磁铁形状的砂型来铸造。这些材料包括铜、钴、硫、镍、铁、铝和钛。将金属放入电磁炉中，加热至1600℃以上，所有金属熔化成液体。

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将溶液倒入砂型中，由于硬化砂中的气体易燃，砂型会燃烧。

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用锤子撬开铸轧机，让空气体进入铸轧机冷却物料，让气体燃尽。金属从砂块中分离出来，铸造出来的金属还是没有磁力的普通铁块。

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将金属件绑在铜管上，放入较大的管子中，将铜管放在中间位置，周围用硅砂紧密堆积，两端用混凝土密封，露出铜管两端。

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放在炉子里加热到700℃，然后取出，用夹子固定铜管两端，施加低电压和高充电电流，然后取出金属片。这一步略微磁化了金属件，并正确建立了磁场方向。

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磁化机器使磁铁工作，机器通过电流将磁性传递给金属，使金属产生磁性。施加交流电后，电容先充电储能，再通过电阻很小的线圈放电。放电时电流峰值很高，可以达到几万安培。电磁产生的强磁场可以永久磁化金属。

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别人可能会问:磁铁能辐射吗？事实上，地球是一块大磁铁。人类无时无刻不受到磁场的影响。人体有不同程度的微磁场。弱而稳定的磁场对人体有好处。磁铁只产生恒定的磁场，不是辐射，而是磁场。

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钕磁铁，也叫钕磁铁，是目前最强的磁铁，能吸收自身重量的640倍，所以被称为最强磁铁。它硬度高，性能稳定，广泛应用于硬盘、手机、耳机等电子产品中。

注意钕磁体是烧结的，普通磁体是铸造的。由于材料中含有钕和铁，表面容易生锈，需要进行一些保护性的电镀处理，这也算是它的缺点之一。

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当我们使用磁铁时，我们发现磁力越强，越容易破碎，这是由它的物理性质造成的。磁铁在生产过程中采用粉末烧结制成，烧结时间长，内部缺乏弹性。

磁铁在强磁场中相互吸引排斥，会给磁铁本身带来很大的反作用力，遇到其他硬物很容易破碎。磁铁坏了以后，每个小磁铁还有S极和N极。这是因为任何磁铁的磁极总是成对出现的。破碎的磁铁无法将北极和南极分开。不管多小，每个磁铁都有自己的磁极。

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我再给大家介绍一下电磁炮，一种高科技军事武器。枪管内装有线圈，通电后，枪管内产生强大的电磁场力，使弹丸加速发射。速度可以达到11 km/s，可以让任何目标瞬间消失。它的炮弹是普通的金属弹丸，成本非常便宜。

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文章来源|机械前线(ID:纪晓健先)，删除，转自《中国科普》