所有的金属都有磁性还是被磁铁吸引?

我们为各种不同的应用处理广泛的新项目。我们遇到的一个常见的误解是认为所有的金属都能被磁铁吸引，或者认为所有的金属都有磁性。众所周知，磁铁不会吸引木头、塑料、玻璃等材料，但如果是金属，情况就没那么简单了。

任何材料都可以根据其暴露在外部磁场中的磁性行为进行分类。尽管许多人认为材料要么有磁性，要么无磁性，但事实上，磁性行为可分为五(5)类。但是，对于元素周期表中的大多数元素来说，抗磁性和顺磁性是两种最常见的磁性类型(在室温下)。

为了恰当地定义材料对外加磁场的响应，我们引入了一个称为磁化率的术语，这是一个表示材料对外加磁场响应的磁化程度的值(即它表示材料被外加磁场磁化的程度)。每种材料都有磁化率值。相对磁导率是另一个使用的值。

如果从相对磁导率中减去1，就得到磁化率值。磁化率用于对外部磁场反应非常弱的材料，因为这种材料的磁导率往往接近于1，因此使用磁化率可以给出便于比较的值。阅读更多关于我们的磁性材料的范围。

那么，是什么导致了材料内部的磁性呢?

简单地说，磁性就是电子围绕原子核的自旋。深入到非常技术的细节(包括量子力学)，关于这一切是如何工作的有很多要说的——下面是一个简化的总结。

每个电子的行为就像它自己的小磁铁，有北极和南极，当原子核周围的电子以相同的方向排列，都指向北或都指向南，那么原子就具有磁性。由于电子可以绕着原子核旋转或自旋，原子也可以拥有磁场，即使由于电子自旋，两极并没有完全对齐——原子的作用类似于电磁铁。电子的数量，它们的自旋和排列都会影响被检测到的磁性。

为什么非磁性材料实际上具有磁性?

只有真空是真正的无磁性，因为它的磁导率正好是1。它内部没有材料与施加的磁场相互作用。

其他所有材料都与外加磁场相互作用，因为每种材料的磁导率都不是1。有些材料明显具有“磁性”，但即使如此，它们的反应方式也存在一些差异(铁磁性、铁磁性材料)。

其他被认为是无磁性的材料，实际上与磁场的相互作用非常弱(通常几乎察觉不到)，但它们实际上可能被磁场吸引或排斥非常弱，因此实际上是顺磁性、反磁性或反铁磁性的。每一种存在的物质都可以被归为5种磁性类别中的一种。

为什么有些材料具有磁性或被磁铁吸引?

某物是否有磁性是由它的原子结构决定的。

如果它是磁性的，它被认为是被外部应用的场(来自电磁铁或永磁体)所吸引，但即使这样也不是全部。

有些材料可以被外部磁场排斥——它们仍然具有“磁性”，因为它们与外部磁场相互作用。因此，我们需要将磁响应定义为五类之一:抗磁性、顺磁性、铁磁性、铁磁性和反铁磁性。

抗磁性材料

在抗磁材料中，当没有外加磁场时，原子没有净磁矩。当施加磁场(H)时，旋转的电子移动，产生一种电流，产生与施加磁场方向相反的磁化(M)——你可能会体验到这是一种非常弱的斥力(例如，在互联网上查找“推给我一个葡萄”或“漂浮的青蛙”)——相反的通量在施加磁场中增长比在真空中略慢。

所有材料都会表现出抗磁效应，但通常这些材料也可能有较大的顺磁或铁磁效应。水、氢、氨、铋、铜、金、银、黄铜、铅、锌、汞、石墨和其他抗磁性物质会被附近的磁铁排斥(尽管效果极其微弱)。把它看作是楞茨定律的表现形式。抗磁性材料是那些原子中只有成对电子的材料。

顺磁材料

顺磁性有各种各样的理论，它们适用于特定类型的材料。在朗之万模型中，磁场的施加会造成磁矩的轻微排列，因此与施加磁场方向相同的低磁化，但随着温度的升高，热搅动会使原子磁矩更难排列(居里定律)——热振动会不断地使永久磁矩偏离排列。

在顺磁分子中，有未配对的电子，但电子的磁矩抵消会产生净磁矩或永磁矩，即使在没有外加场的情况下也是如此。外加磁场移动电子轨道，使“极”与外加磁场平行排列，从而增加外加磁场，造成对外加磁场的弱吸引力。

通量随外加场的增加略快于真空中的增加。氧，锡(Sn)，铝(Al)，铬(Cr)，钨(W)，奥氏体不锈钢和水合硫酸铜是顺磁性材料的例子。热搅动导致永久力矩不断地偏离磁场的方向——这就是为什么这种材料在更低的温度下有更强的磁响应，例如-183°C的液氧可以被强大的磁铁拉来拉去。

铁磁材料

只有当原子排列在晶格中，原子磁矩相互作用，彼此平行排列，对外部磁场产生强烈的磁场响应时，铁磁性才可能存在。

1907年，Weiss假设材料中存在磁畴，即原子磁矩排列的区域。这些畴的运动影响铁磁材料对磁场的反应。这种效应如此之强，以至于磁化率变成了外加磁场的函数，这就是为什么许多低碳钢的磁性能表现为第一象限的BH曲线——磁导率随外加磁场的大小而变化。

磁化率大。铁磁材料通常根据饱和磁化率(Bs)(当所有畴完全对齐时)而不是磁化率进行比较。铁(Fe)、钴(Co)和镍(Ni)是在室温或室温以上具有铁磁性的元素。有些锰合金也是铁磁性的。

许多具有强磁响应的低碳钢是铁磁性的。当铁磁材料被加热时，原子的热搅动意味着原子磁矩的排列程度降低，因此饱和磁化也降低。原子的热搅动确实影响磁性性能，当温度高于该材料的居里温度时，该材料将显示顺磁性性能。

大多数等级的低碳钢都具有铁磁性。铁素体不锈钢也是铁磁性的(例如400系列)。

亚铁磁性材料

铁磁性只能在化合物中观察到，因为它们的晶体结构比元素更复杂——当外部磁场作用在它们身上时，它们在某些晶体位点上有平行和反平行的排列磁矩的组合。它们有磁畴，但它们的饱和磁化率比铁磁材料低。磁化率大。例如钡铁氧体(BaO.6Fe2O3)，锶铁氧体和赤铁矿。

反铁磁性的材料

唯一在室温下表现出反铁磁性的元素是铬(Cr)。当施加外部磁场时，相邻原子之间的交换相互作用导致原子磁矩的反平行排列，导致磁场相互抵消，使材料表现为顺磁性材料。反铁磁材料在Néel温度以上变得顺磁性。

磁性材料的类型重要吗?

不同的材料——因为它们与应用磁场的相互作用不同——可以在磁性应用中做出更好或更差的性能选择。你可能想要磁屏蔽，因此铁磁性或铁磁性材料将是更好的选择，但这与磁导率值非常高有关。

你可能想尝试用磁场过滤掉材料——在这种情况下，你需要观察磁导率(甚至磁化率)来决定你在工作中能获得多少成功。

如果你需要一种真正的非磁性材料，低磁导率和低磁化率的材料是必需的，所以材料的选择(以及磁铁类型)是适合应用的。如果你想让磁性与低导磁率的材料最好地相互作用，你就需要更强大的磁铁系统。您必须考虑整个系统，包括环境条件和应用程序需求。

所有的钢都有磁性吗?

大多数钢是铁磁性的——它们会被磁场吸引。但是，也有例外，如奥氏体不锈钢(300系列，如SS304)。

钢是铁和其他元素的合金。低碳钢往往含有一些碳，不锈钢往往含有铬。铁构成了每种成分的大部分，这就是为什么大多数是具有磁性的，但在合金和整体成分中添加其他元素决定了钢是否具有磁性。不锈钢通常是无磁性的(一些有磁性的版本存在)。

这一切都与合金结构、自由电子以及它们如何自旋和与应用磁场的相互作用以及畴理论有关。

不锈钢呢?

不锈钢主要含有铁和最低10.5%的铬(以抗腐蚀)。当铬含量超过最低的10.5%时，其耐蚀性会更强。通过添加8%或更多的镍，可进一步提高耐蚀性，并提供广泛的性能。钼的加入进一步提高了耐蚀性(特别是耐点蚀性)，而氮则提高了机械强度，提高了耐点蚀性。

铁素体不锈钢由铬(通常为12.5%或17%)和铁组成，不含镍，碳含量极低。它们是铁磁性的，由于铁含量高，具有金属原子的结构位于体中心(bcc)晶格上——每个bcc晶体是一个立方体，在立方体的八个角各有一个原子，在几何中心有一个原子。

铁素体不锈钢应具有磁性。当加热到高于居里温度时，铁素体不锈钢失去铁磁性，变成顺磁性，因此即使在非常热的时候也会被磁场吸引。含铬、钼和硅的不锈钢在室温下更容易形成bcc晶体结构，因此更有可能具有磁性。

马氏体不锈钢由碳(通常0.2-1.0%)，铬(通常10.5-18%)和铁组成。他们是铁磁。

奥氏体不锈钢由铬(通常为16-26%)、镍(通常为6-12%)和铁组成，可能还添加了合金元素(如钼)。奥氏体族比任何其他种类的不锈钢(如SS304, SS316)使用的数量更多。奥氏体不锈钢通常被描述为无磁性，但在加工或加工时可能会有轻微的磁性。奥氏体不锈钢有一个面心立方(fcc)晶格——每个fcc晶体由一个立方体组成，立方体的八个角各有一个原子，六个面各有一个原子。奥氏体不锈钢应该是无磁性的。

含镍、锰、碳或氮的不锈钢在室温下更有可能形成fcc晶体结构，因此更有可能是非磁性的。

双相不锈钢由铬(通常18-26%)镍(通常4-7%)钼(通常0-4%)铜和铁组成。这些不锈钢的微结构由奥氏体和铁素体组成，因此具有磁性，但通常不如铁素体或马氏体不锈钢的磁性。

和钢铁打交道怎么样?

一些非磁性钢(如SS304)具有fcc结构，正常情况下是非磁性的，但当弯曲、钻孔、焊接等或加工时，这些区域变成铁磁性(通过在这些区域转变为铁素体相)，因此，受影响的区域可能开始吸引磁铁。唯一的解决办法是重新退火钢结构。

为什么有些钢在除去磁场后仍保持磁性?

有些钢在去除外加磁场后仍然保持磁性，这仅仅是由于其结构(磁畴)——缺陷阻止磁畴旋转回随机状态，从而导致结构的磁化抵消。这种材料据说具有矫顽力。有些材料(半硬材料)是故意这样做的。

材料可以用正确的设备(退磁夹具)退磁，但当施加磁场后，它会返回，然后再次取出(重新退火可能解决问题，如果问题是由零件被加工、加工、弯曲、钻孔、焊接等引起的)。

金属合金具有磁性吗?

在大多数情况下，含有铁、钴和镍等材料的合金将表现出磁性或对磁场有吸引力——这通常是由磁性成分与非磁性成分的比例和合金工艺决定的。常见的合金，如青铜，锡或炮金属，在他们的结构中磁性材料很少，所以他们通常表现出几乎为零的接受磁性。

你能用磁力分离不锈钢吗?

有些不锈钢天生具有磁性，因此会吸引永磁体系统进行收集/回收。

同样，一些无磁性的不锈钢材料在加工或加工时也会有磁性，所以不锈钢碎片可能会被磁铁吸引(可能需要更强的磁铁)。例如，我们可以用我们的磁过滤系统来做到这一点。betway必威的老板如果您在这方面需要帮助，请联系我们，以便我们可以与您讨论您的应用程序，以确定我们如何能最好地为您提供磁性解决方案。

你能把污染物和机加工液分开吗?

可能。正如你从上面看到的，这取决于污染的磁性有多强。如果它像软钢一样具有磁性，那么是的;如果它有轻微的磁性，我们需要考虑您的应用程序，以确定什么是可能的——如果您有这个问题，我们可以与您讨论，以确定我们可以为您做什么，包括试验测试的可能性。阅读更多关于betway必威的老板

磁行为如何影响拉力?

铁磁性和铁磁性材料对外加磁场反应强烈，向磁场源提供明显水平的拉力。顺磁性、抗磁性和反铁磁性材料对施加的磁场提供了弱的相互作用力，往往弱到不被真正注意到。但这并不是故事的全部。施加磁场的大小、被施加磁场的材料的大小(厚度)和形状、材料和磁源之间的气隙、环境条件(如温度)和总磁路都有影响。因此，非常薄的软钢片很可能提供的拉力小于一大块软钢板。一个小的钕铁硼圆盘磁铁可能比一个大的钕铁硼锅磁铁对一个大的铁素体不锈钢组件的拉力小。

一锅磁铁当铁磁性部分的气隙增大时，会产生更小的拉力。导磁率高的钢对外加磁场的拉力可能更大。具有较高磁化率(与磁导率有关)的材料将提供更高水平的拉力。因此，材料的类型确实会影响磁性性能——但施加的磁场也会影响;需要考虑到整个系统。现实世界的问题是，有些材料根本没有可靠的磁性数据(在某些情况下，有些材料根本不存在磁性数据)。因此，在一些情况下，预期的应用是这样的经验测试，以确定可能的安全性能-通常磁性解决方案是特定的应用，我们与客户合作，以获得最佳的解决方案，以满足他们的需求。

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