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  • 磁铁

    磁铁的成分是铁、钴、镍等原子,其原子的内部结构比较特殊,本身就具有磁矩。磁铁种类:形状类磁铁:方块磁铁、瓦形磁铁、异形磁铁、圆柱形磁铁、圆环磁铁、圆片磁铁、磁棒磁铁、磁力架磁铁,属性类磁铁:钐钴磁体、钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁,行业类磁铁:磁性组件、电机磁铁、橡胶磁铁、强力磁铁、塑磁等等种类。磁铁分永久磁铁与软磁,永久磁铁是加上强磁,使磁性物质的自旋与电子角动量成固定方向排列,软磁则是加上电流(也是一种加上磁力的方法) 等电流去掉软铁会慢慢失去磁性。磁铁能够产生磁场,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。将条形磁铁的中点用细线悬挂起来,静止的时候,它的两端会各指向地球南方和北方,指向北方的一端称为指北极或N极,指向南方的一端为指南极或S极。如果将地球想像成一块大磁铁,则地球的地磁北极是指南极,地磁南极则是指北极。磁铁与磁铁之间,同名磁极相排斥、异名磁极相吸引。所以,指南针与南极相排斥,指北针与北极相排斥,而指南针与指北针则相吸引。分类:磁铁可分为“永久磁铁”与“非永久磁铁”。永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造。非永久性磁铁,例如电磁铁,只有在某些条件下才会出现磁性。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    别名: 磁铁 化学式: Fe3O4
    主要成分: 铁、钴、镍等
    外文名: magnet 一般产生的力: 吸引力,排斥力

    目录

    发展/磁铁 编辑

    1822年,法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现,当电流通过其中有铁块的绕线时,它能使绕线中的铁块磁

    磁铁磁铁

    化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。1823年,斯特金也做了一次类似的实验:他在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上绕了18圈铜裸线,当铜线与伏打电池接通时,绕在U型铁棒上的铜线圈即产生了密集的磁场,这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。这种电磁铁上的磁能要比永磁能放大多倍,它能吸起比它重20倍的铁块,而当电源切断后,U型铁棒就什么铁块也吸不住,重新成为一根普通的铁棒。斯特金的电磁铁发明,使人们看到了把电能转化为磁能的光明前景,这一发明很快在英国、美国以及西欧一些沿海国家传播开来。1829年,美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新,绝缘导线代替裸铜导线,因此不必担心被铜导线过分靠近而短路。由于导线有了绝缘层,就可以将它们一圈圈地紧紧地绕在一起,由于线圈越密集,产生的磁场就越强,这样就大大提高了把电能转化为磁能的能力。到了1831年,亨利试制出了一块更新的电磁铁,虽然它的体积并不大,但它能吸起1吨重的铁块。电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

    发展历程

    5000年前人类发现天然磁铁()

    2300年前中国人将天然磁铁磨成勺型放在光滑的平面上,在地磁的作用下,勺柄指南,曰“司南”此即世界上第一个指南仪。

    1000年前中国人用磁铁与铁针摩擦磁化,制成世界最早的指南针。

    1100年左右中国将磁铁针和方位盘联成一体,成为磁铁式指南仪,用于航海。

    1405-1432郑和凭指南仪开始人类历史上航海的伟大创举。

    1488-1521哥伦布,伽马,麦哲伦凭借由中国传来的指南仪进行了闻名全球的航海发现。

    1600英国人威廉.吉伯发表了关于磁的专着“磁铁”,重复和发展了前人有关磁的认识和实验。

    1785法国物理学家C.库仑用扭枰建立了描述电荷与磁极间作用力的“库仑定律”。

    1820丹麦物理学家H.C.奥斯特发现电流感生磁力。

    1831英国物理学家M.法拉第发现电磁感应现象。

    1873英国物理学家J.C.麦克斯韦在其专着“论电和磁”中完成了统一的电磁理论。

    1898-1899法国物理学家P.居里发现铁磁性物质在特定温度下(居里温度)变为顺磁性的现象。

    1905法国物理学家P.I.郎之万基于统计力学理论解释了顺磁性随温度的变化。

    1907法国物理学家P.E.外斯提出分子场理论,扩展了郎之万的理论。

    1921奥地利物理学家W.泡利提出玻尔磁子作为原子磁矩的基本单位。美国物理学家A.康普顿提出电子也具有自旋相应的磁矩。

    1928英国物理学家P.A.M.狄拉克用相对论量子力学完美地解释了电子的内禀自旋和磁矩。并与德国物理学家W.海森伯一起证明了静电起源的交换力的存在,奠定了现代磁学的基础。

    1936苏联物理学家郎道完成了巨着“理论物理学教程”,其中包含全面而精彩地论述现代电磁学和铁磁学的篇章。

    1936-1948法国物理学家L.奈耳提出反铁磁性和亚铁磁性的概念和理论,并在随后多年的研究中深化了对物质磁性的认识。

    磁铁磁铁

    1967旅美奥地利物理学家K.J.斯奈特在量子磁学的指导下发现了磁能积空前高的

    稀土磁铁(SmCo5),从而揭开了永磁材料发展的新篇章。

    1967年,美国Dayton大学的Strnat等,研制成钐钴磁铁,标志着稀土磁铁时代的到来。

    1974第二代稀土永磁-SmCo问世。

    1982日本住友特殊金属的佐川真人(Masato Sagawa)发明钕铁硼磁铁,第三代稀土永磁-Nd2Fe14B问世。

    1990原子间隙磁铁-Sm-Fe-N问世。

    1991德国物理学家E.F.克内勒提出了双相复合磁铁交换作用的理论基础,指出了纳米晶磁铁的发展前景。

    随着社会的发展,磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到最简单的包装磁,

    目前应用最为广泛的还是钕铁硼磁铁和铁氧体磁铁。

    从磁铁的发展历史来看,十九世纪末二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。

    三十年代

    二十世纪三十年代末,铝镍钴磁铁开发成功,才使磁铁的大规模应用成为可能。

    五十年代

    五十年代,钡铁氧体磁铁的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。

    六十年代

    到六十年代,钐钴永磁的出现,则为磁铁的应用开辟了一个新时代。迄今为止,稀土永磁已经历第一代SmCo,第二代沉淀硬化型SmCo,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前铁氧体磁铁仍然是用量最大的永磁材料,但钕铁硼磁铁的产值已大大超过铁氧体永磁材料,钕铁硼磁铁的生产已发展成一大产业。

    磁现象的发现

    战国时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现:“山上有磁石者,其下有金铜。”

    文献记载

    其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为:“石是铁 的母亲,但石有慈和不慈两种,慈爱的石头能吸引他的子女,不慈的石头就不能吸引了。” 汉以前人们把磁石写做“慈石”,是慈爱石头的意思。

    又北三百二十里,曰灌题之山,其上多樗柘,其下多流沙,多砥。有兽焉,其状如牛而白尾,其音如訆,名曰那父。有鸟焉,其状如雌雉而人面,见人则跃,名曰竦斯,其鸣自呼也。匠韩之水出焉,而西流注于泑泽,其中多磁石。

    注解

    ③磁石:也作“慈石”,一种天然矿石,具有吸引铁、镍、钴等金属物质的属性。俗称吸铁石,今称磁铁石。中国古代四大发明之一的指南针,就是利用磁石制做成的。

    (山海经北山经)

    尝试

    磁铁磁铁

    既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石

    只能吸引铁,而不能吸引其他物品。当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。人们都知道磁体有两个极,一个称N 极,一个称S 极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。

    到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。

    地球也是一个大磁体,它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体,可以自由转动时,就会因磁体同性相斥,异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白,但这类现象他们很清楚。

    分类

    磁铁可分作“永久磁铁”与“非永久磁铁”。永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造(最强的磁铁是钕磁铁)。而非永久性磁铁,只有在某些条件下会有磁性,通常是以电磁铁的形式产生,也就是利用电流来强化其磁场。

    定义

    磁铁,应该叫磁钢,英文:Magnet,磁钢主要分两大类,一类是软磁,一类是硬磁。

    几种分类/磁铁 编辑

    磁铁磁铁

    磁铁的种类很多,一般分为永磁和软磁两大类,我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁。永磁磁铁又分二大分类:

    第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁Nd2Fe14B)、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁(ALNiCO)

    第二大类是:铁氧体永磁材料(Ferrite)

    1、钕铁硼磁铁:它是目前发现商品化性能最高的磁铁

    被人们称为磁王,拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。

    2.铁氧体磁铁:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。

    3.铝镍钴磁铁:是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。

    4、钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁铁相比,钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。

    5、强磁铁——NdFeB磁铁NdFeB磁铁是第三代稀土永磁钕铁硼,是当代磁铁中性能最强永磁铁。

    其潜在的磁性能极高,能吸起相当于自身重量640倍的重物。钕铁硼磁铁的机械性能较其它磁铁要好,更易于切割和钻孔及复杂形状加工。其不足之处是温度性能不佳,在高温下使用磁损失较大,最高工作温度较低。一般为80摄氏度左右,在经过特殊处理后,其最高工作温度可达200摄氏度。由于材料中含有大量的钕和铁,故容易锈蚀也是它的一大弱点。所以钕铁硼磁铁必须进行表面涂层处理。可电镀镍(Ni), 锌(Zn), 金(Au), 铬(Cr), 环氧树脂(Epoxy)等。钕铁硼磁铁目前广泛应用于航空航天,电子,机电,仪器仪表,医疗等领域。而且非技术领域使用也越来越广。

    (制备NdFeB磁体的方法不止这一种,这只是其中之一)

    粘接NdFeB磁体具有许多优点,因而可以取代部分铁氧体永磁在汽车、电子工业及办公自动化等许多领域的应用。本文简要介绍了目前国内外粘接磁体的发展,叙述了粘接NdFeB磁体的生产工艺,并对其在微电机中的应用做了探讨。

    NdFeB粘接磁体是将NdFeB微晶磁粉及有机聚合物如树脂、尼龙、塑料、造牙粉或软金属均匀混合后,经压制和固化而制成的磁体。和烧结型磁体相比,粘接型磁体的磁性偏低一些,但却大大高于铁氧体永磁,而且磁性能变化范围很宽,如磁能积(BH)max可以从5MGOe(40kJ/m3)到15MGOe(120kJ/m3),因此它可以取代铁氧体永磁在许多领域中获得应用,使其达到小型、轻量化和高性能的要求。

    磁铁磁铁

    粘接型磁体具有以下特点。

    1.工艺简便、流程短,产品一致性好,适宜于工业化批量生产;

    2.产品尺寸精度高,一般不需要机械加工;

    3.形态自由度大,产品可以做成薄壁、异形条块和瓦片等各种形状复杂、性能均匀的磁体,也可以做成轴向、径向、辐向及多极磁化的磁体;

    4.机械强度好,产品不易破碎、掉边和掉角;

    5.能再生利用原材料,因此达到节能、节电、节省原材料的要求,从而降低成本;

    6.可以将磁体与电机的转轴等部件一体成型。这样既保证了高精度,减少了整体系统的公差,又降低了总成本。

    正是由于上述特点,NdFeB粘接磁体特别适合于制作各种小型、精密的电机,广泛用于办公自动化、计算机外围部件、电子及汽车工业中。

    :粘接磁粉的制备法

    (1)真空快淬法也称熔体旋淬(melt spun),是将熔融的NdFeB合金熔液喷射到高速旋转的水冷金属辊的表面,使合金熔液以极快的冷却速度凝固甩成薄带,这种薄带厚度一般为30~50μm,很脆,极容易破碎成鳞片状的粉末,再经过晶化处理便得到NdFeB磁粉。

    (2)氢化法(HDDR法)是利用稀土与过渡金属化合物的吸氢特性,将NdFeB合金铸锭破碎成2~5cm的小块后,放在氢气中,使之氢化,合金块破裂碎化,之后再升高温度使之岐化,再经脱氢处理,便可得到细晶粒高矫顽力的NdFeB磁粉。其工艺实际过程如图2所示,HDDR分别代表工艺流程中四个主要转变过程的英文字头。

    氢化法工艺能够制造高矫顽力磁体的原因是由于岐化后主相再组合的晶粒变细的缘故。晶粒约在0.3μm左右,接近单畴颗粒的临界尺寸。其次,在主相晶粒或晶界上没有杂质,也没有应变产生,主相周围晶界处均匀分布着富钕相和富硼相。当NdFeB成分接近主相的成分时,这些富钕相及富硼相数量大大减少,且分布在主相晶粒边界处,因此能获得较高的矫顽力。

    (3)其他制备方法:还原扩散法、雾化法及机械合金化法等。但都因为各有缺点而未能采用,目前只在实验室里用。

    2.粘接磁体的制造方法

    (1)压缩成型,简称模压法。将磁粉和粘接剂按比例混合后放入模具的模腔中,通过一定压力使粉料细密成形,然后再固化,便得到粘接磁体,粘结剂有液体和固体粉末两种。

    (2)注射成型法。将经过防氧化处理后的磁粉与热塑性树脂粘接剂按比例混合后,经过加热混炼和造粒,这种混炼后的粒料被加热到呈熔融状态,然后注射到模具的模腔中注塑成形,便得到粘接磁体。由于注射成型法能实现高度自动化,并能免去二次加工的麻烦。一次成型即能达到高精度的要求,因此特别适合于大规模工业的需要,因其采用的是注塑技术,故也称注塑成型。

    NdFeB粘接磁体特别适合用在微型永磁电机中,以发挥它的小型化、轻量化、高效率和设计上自由度很大,节约能源等特点。在各类结构和额定容量的永磁电机中,无论是旋转式,直线式还是具有宽调速范围的电机中,粘接NdFeB磁体都有很大的应用潜力。例如,汽车上有24种微电机大部分需要粘接NdFeB磁体。因此汽车工业有可能成为粘接NdFeB磁体的最大用户之一。其次,随着办公自动化,家用电器等电子工业的发展,也将会大大刺激各种微电机的发展。其应用前景是乐观的。

    随着科学技术的不断发展,随着人们生活水平的不断提高,在未来世界市场上,成本、性能、可靠性和高效率、节能等都将成为激烈竞争的关键参数。电机节能已在国际上引起了普遍重视,稀土永磁电机比现有电机节电3%~12%,功率因数提高10%以上,因此有着极广阔的发展前景。

    橡胶磁铁是粘接铁氧体磁粉,合成橡胶或塑料等材料复合后,经挤压成型,压延成型,注射成型等工艺制作而成。具有比重轻,柔软,弹性好,可扭曲,保磁性强,易加工,省能源等特点。可生产成条状,卷状,片状及其它复杂形状,适用于电子,电器工业及家电日用品工业,马达定转子,玩具,文具,广告,印刷装饰等领域。

    一般物理性能 Typical Physical Properties

    性能名

    单位

    数值

    拉伸强度Tensile strength

    Kg/cm3

    20<10< P>

    伸展度Elongation

    %

    60<300< P>

    硬度Hardness

    Hv

    95+/-5

    密度Density

    G/cm3

    3.70+/-0.2

    饱和磁化Saturation Field

    KA/m

    10/800

    配料---->混合---->挤压/压延/注射成型---->加工---->磁化---->检验---->包装

    概念/磁铁 编辑

    软磁包括硅钢片和软磁铁芯;硬磁包括铝镍钴、钐钴、铁氧体和钕铁硼,这其中,最贵的是钐钴磁钢,最便宜的是铁氧体磁钢,性能最高的是钕铁硼磁钢,但是性能最稳定,温度系数最好的是铝镍钴磁钢,用户可以根据不同的需求选择不同的硬磁产品。

    我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁。

    永磁磁铁又分二大分类。

    第一大类

    金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁NdFeB magnet)、钐钴磁铁(SmCo magnet)、铝镍钴磁铁(ALNiCO magnet)铁铬钴磁铁(FeCrCo magnet)

    烧结汝铁硼:是1983年以后发展起来的一种新型永磁材料,它具有极高的磁性能,广泛应用于各种永磁电机,工程机械、电声、电器以及医疗器械。

    烧结钐钴永磁是一种优越的永磁材料,即具有很高测磁性能,同时又有很强的防腐蚀性、抗氧化性、温度系数低、居里温度高、能在较高环境下使用,广泛应用于马达、传感器、探测仪、雷达以及其他高科技领域。

    铝镍钴适合于生产形状复杂。轻、薄、小的产品,广泛应用于仪器仪表、通讯、磁电开关以及各种传感器。

    磁铁磁铁

    铁铬钴磁铁(FeCrCo magnet)是永磁中的变形金刚,合金永磁可变形之最,可以拉丝(0.2-0.3mm)拉管 轧带 以及各种机械加工。A.FeCrCo(铁铬钴)变形永磁合金具有较高的磁性,可与AlNiCo永磁合金媲美,但其含Co量要比AlNiCo低50%左右。B.FeCrCo合金具有优良的塑性与延展性易于加工,这是铸造永磁合金无法比拟的特性,而该合金较高的使用温度400左右,又是NdFeB稀土永磁不可及的。C.FeCrCo合金经加加工可制成丝、棒、管、带和锻材,经车、铣、刨、钻和冲压等机械加工,能制成各种形状复杂的永磁元件,尤其对细小、长薄元件显示出独有的特性。最薄的带材可以达到0.05mm,最细的丝材可以加工成到0.1mm.

    第二大类

    铁氧体永磁材料(Ferrite)

    1.钕铁硼磁铁它是目前发现商品化性能最高的磁铁,被人们称为磁王,拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。

    2.铁氧体磁铁它主要原料包括BaFeO和SrFeO。通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。

    3.铝镍钴磁铁是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。

    4.钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo和SmCo。由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁铁相比,钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。

    永久性磁铁

    磁铁磁铁

    永久性磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造(最强的磁铁是钕铁硼磁铁)。

    非永久性磁铁

    :非永久性磁铁加热到一定的温度会突然失去磁性,这是由于组成磁铁的众多“元磁体”之排列从有序到无序所引起的;失去磁性的磁铁放入到磁场中,当磁化强度达到某一数值,它又被磁化,“元磁体”之排列又从无序到有序。

    人造磁铁

    人造磁铁:分为蹄形磁铁和条形磁铁,是大家生活中最常见的,其中蹄形磁铁比较受欢迎。单面磁铁 是指一面有磁性,另一面磁性较弱的磁铁,方法是用特殊处理的镀锌铁皮将双面磁铁的一面包裹,这样被包裹的一面磁性将被屏蔽,磁力被折射到另一面,另一面磁性将增强。如有的场合只需要一面有磁性,另一面如有磁性会造成损坏或干扰;有的场合如包装盒上的磁铁则只需要一面有磁性,另一面可有可无,有磁性也没有用,这样使用单面磁会大大降低成本并节约磁性材料。单面磁铁的磁力折射如同卫星锅对信号的折射或手电筒灯锅对光线的折射面决定:1.材料:材料的选择以及厚薄,以及磁铁与材料的间距有着密切的关系。纯铁皮容易漏磁,经特殊处理后折射会增强,但100%屏蔽的材料还没研究出,但不同 厂 家做的材料效果也不同。

    2.角度:根据折射原理,弧形材料效果最好,直角材料折射损耗较大。

    3.空间:磁力线在空中如同手机信号,需要有空间才能折射出来。手电筒灯锅如完全包裹在灯炮上,使用效果肯定不好,因为有大量的光线折射被损耗。

    如何能利用以上原理,将磁性增强的效果最好,是很多参数之间求最佳的问题,很多厂家也在反复的做实验,如西安国泰磁铁厂单面磁处理最理想结果为增强50%,这样在包装盒箱包等领域将大大降低生产成本并节约磁性材料。

    钕铁硼磁铁

    钕铁硼磁铁钕铁硼磁铁

    (Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁,其化学式为NdFeB,是一种人造的永久磁铁,目前为止具有最强磁力的永久磁铁。

    钕磁铁是住友特殊金属公司的佐川真人等人于1982年发明的,由其化学式可知其主要由钕、铁与硼等化学元素所构成。在许多领域有可能取代传统的纯铁磁铁,铝镍钴合金和钐钴磁铁譬如电动机,仪器和仪表,汽车工业, 石油化工产业和磁性医疗保健产品。能生产各种形状的:譬如圆盘磁铁,圆环磁铁, 长方形磁铁, 弧磁铁和其它形状的磁铁。

    具有强力磁性的钕磁铁被广泛被应用在电子产品上,例如硬盘、手机、耳机等等。

    主要成分

    磁铁又名吸铁石,是指在周围和自身内部存在磁场的物体或材质,分为天然和人造两大类。人造磁铁通常用金属合金制成,具有强磁性。又可分作“永久性磁铁”与“非永久性磁铁”,即“硬磁”与“软磁”。天然磁铁主要成分:四氧化三铁,化学式FeO,常称“磁性氧化铁”。具有磁性的黑色晶体。可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。因在四氧化三铁的晶体里存在着两种不同价态的离子,其中三分之一是Fe2+,三分之二是Fe3+,是一种复杂的化合物。它不溶于水,也不能与水反应。与酸反应,不溶于碱。主要用于制底漆和面漆,用于电子工业的磁性材料,也用于建筑工业的防锈剂。

    磁力大小排列

    钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。

    性能

    定义

    主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能:

    剩磁Br:永磁体经磁化至技术饱和,并去掉外磁场后,所保留的Br称为剩余磁感应强度。

    矫顽力Hc:使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零,所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力,简

    称为矫顽力

    磁能积BH:代表了磁铁在气隙空间(磁铁两磁极空间)所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量。由于这项能量等于磁铁的Bm和Hm的乘积,因此称为磁能积。

    磁场:对磁极产生磁作用的空间为磁场。

    表面磁场:永磁体表面某一指定位置的磁感应强度。

    反磁性

    抗磁性是一些类别的物质,当处在外加磁场中,会对磁场产生的微弱斥力的一种磁性现象。

    顺磁性

    顺磁性,是指一种材料的磁性状态。有些材料可以受到外部磁场的影响,产生指同相向的磁化向量的特性。这样的物质具有正的磁化率。与顺磁性相反的现象被称为抗磁性。

    铁磁性

    铁磁性,是指一种材料的磁性状态,具有自发性的磁化现象。各材料中以铁最广为人知,故名之。

    某些材料在外部磁场的作用下得而磁化后,即使外部磁场消失,依然能保持其磁化的状态而具有磁性,即所谓自发性的磁化现象。所有的永久磁铁均具有铁磁性或亚铁磁性。

    基本上铁磁性这个概念包括任何在没有外部磁场时显示磁性的物质。至今依然有人这样使用这个概念。但是通过对不同显示磁性物质及其磁性的更深刻认识,学者们对这个概念做了更精确的定义。一个物质的原胞中所有的磁性离子均指向它的磁性方向时才被称为是铁磁性的。若只有部分离子的磁场指向其磁性方向,则称为亚铁磁性。若其磁性离子所指的方向正好相互抵消(尽管所有的磁性离子只指向两个正好相反的方向)则被称为反铁磁性。

    物质的磁性现象存在一个临界温度,在此温度下才会发生。对于铁磁性和亚铁磁性物质,此温度被称为居里温度; 对于反铁磁性物质,此温度被称为尼尔温度。

    有人认为磁铁与铁磁性物质之间的吸引作用是人类最早对磁性的认识。

    选择磁铁

    吸铁石吸铁石

    在决定选择哪一种磁铁之前应明确需要磁铁发挥何种作用?

    主要的作用:移动物体,固定物体或抬升物体。

    所需磁铁的形状:圆片形,圆环形,方块形,瓦片形或特殊形状。

    所需磁铁的尺寸:长,宽,高,直径及公差等等。

    所需磁铁的吸力,期望价格及数量等等。

    指南针就是根据磁铁的性质发明的。

    作用

    物理作用

    磁铁磁铁

    1.指南北

    2.吸引轻小物体

    3.电磁铁可以做电磁继电器

    4.电动机

    5.发电机

    6. 电声

    7.磁疗

    8.磁悬浮

    9.核磁共振

    食疗作用

    磁石味咸,性平;归肝、肾经;质重镇降

    具有平肝潜阳,聪耳明目,镇惊安神,纳气平喘的功效

    主治肝阳眩晕,惊悸失眠,目昏翳障,耳鸣耳聋,肾虚喘逆。

    磁铁的制造

    有些物质可以被摩擦成磁铁,材料不是铁,就是钢,但并不是所有的钢都可以被制成磁铁,因为它们内含其物质,不锈钢不能充当磁铁。

    我们来制造磁铁,磁铁与一根螺丝起子是你所需要的材料,拿磁铁来摩擦螺丝起子的金属部分,从一端到另一端,他们反复摩擦,就可以制造出一根具有磁性的螺丝起子。

    取向方向

    磁铁磁铁

    概念

    大多数磁性材料可以沿同一方向充磁至饱和,这一方向叫做“磁化方向”(取向方向)。没有取向方向的磁铁(也叫做各向同性磁铁)比取向磁铁(也叫各向异性磁铁)的磁性要弱很多。

    磁铁的南北极定义

    “北极”的定义是磁铁在随意旋转后它的北极指向地球的南极,简称“N”。同样,磁铁的南极也指向地球的北极,简称“S”。地磁的两极与地理的两极并不重合。

    安全处理磁铁

    磁铁磁铁

    要始终十分小心,因为磁铁会自己吸附到一起,可能会夹伤手指。磁铁相互吸附

    时也有可能会因碰撞而损坏磁铁本身(碰掉边角或撞出裂纹)。

    将磁铁远离易被磁化的物品,如软盘,信用卡,电脑显示器,手表,手机,医疗器械等。

    磁铁应远离心脏起搏器。较大尺寸的磁铁,每片之间应加塑料或硬纸垫片以保证可以轻易地将磁铁分开。

    磁铁应尽量存放在干燥,恒温的环境中。

    隔磁

    只有能吸附到磁铁上的材料才能起到隔断磁场的作用,而且材料越厚,隔磁的效果越好。

    最强的磁铁

    目前最高性能的磁铁是稀土类磁铁,而在稀土磁铁中钕铁硼是最强力的磁铁。但在200摄氏度以上的环境中,钐钴是最强力的磁铁。

    确定磁力大小

    磁铁为什么有磁力,就是地球因为自转而它的磁场与电流就会不断地强力结合,最后整个地球就变成为一个很大的磁场。地球上的矿物如镍、钴、铁等物质因为地球自转而旋转,从而变成了天然的磁铁。

    大家都知道物质之间都存在一个引力场。跟磁场类似,是一种布满磁极周围空间的场。而磁场的大小能够用假想的磁力线的数量来表示,其磁力线越密的地方就是磁场越强的地方,相反要是磁力线疏的地方磁场也就越弱。

    讨论/磁铁 编辑

    物质世界中是否存在百分之百完美的球形磁铁?假如存在,那该球形磁铁的NS磁极在哪里?假如NS是其直径的两端,但是球形有无数个直径,为什么其他直径的两端不是NS两极呢?

    行业应用/磁铁 编辑

    在传统工业中的应用:磁性材料已经在传统工业的各个方面得到了广泛应用。例如,如果没有磁性材料,电气化就成为不可能,因为发电要用到发电机、

    磁铁磁铁

    输电要用到变压器、电力机械要用到电动机、电话机、收音机和电视机中要用到扬声器。众多仪器仪表都要用到磁钢线圈结构。这些都已经在讲述其它内容时说到了。

    生物界和医学界的磁应用:信鸽爱好者都知道,如果把鸽子放飞到数百公里以外,它们还会自动归巢。鸽子为什么有这么好的认家本领呢?原来,鸽子对地球的磁场很敏感,它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果在鸽子的头部绑上一块磁铁,鸽子就会迷航。如果鸽子飞过无线电发射塔,强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。

    在医学上,利用核磁共振可以诊断人体异常组织,判断疾病,这就是我们比较熟悉的核磁共振成像技术,其基本原理如下:原子核带有正电,并进行自旋运动。通常情况下,原子核自旋轴的排列是无规律的,但将其置于外加磁场中时,核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长,当系统达到平衡时,磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用,如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后,自旋系统已激化的原子核,不能维持这种状态,将回复到磁场中原来的排列状态,同时释放出微弱的能量,成为射电信号,把这许多信号检出,并使之时进行空间分辨,就得到运动中原子核分布图像。核磁共振的特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构,而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围,脑脊液为黑色的,并有白色的硬膜为脂肪所衬托,使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑,及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化,而且可作心室分析,进行定性及半定量的诊断,可作多个切面图,空间分辨率高,显示心脏及病变全貌,及其与周围结构的关系,优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。磁不仅可以诊断,而且能够帮助治疗疾病。磁石是古老中医的一味药材。现在,人们利用血液中不同成分的磁性差别来分离红细胞和白细胞。另外,磁场与人体经络的相互作用可以实现磁疗,在治疗多种疾病方面有独到的作用,已经有磁疗枕、磁疗腰带等应用。用磁铁作成的除铁器可以去除面粉等中可能存在的铁末,磁化水可以防止锅炉结垢,磁化种子可以在一定程度上使农作物增产。

    天文、地质、考古和采矿等领域的磁应用:

    磁铁磁铁

    中国自古代就有了北极光的记载。北极光实际上是太阳风中的粒子和地磁场相互作用的结果。太阳风是由太阳发出的高能带电粒子流。当它们到达地球时,与地磁场发生相互作用,就好象带电流的导线在磁场中受力一样,使得这些粒子向南北极运动和聚集,并且和地球高空的稀薄气体相碰撞,结果使气体分子受激发,从而发光。

    太阳黑子是太阳上磁场活动非常剧烈的区域。太阳黑子的爆发对我们的生活会产生影响,例如使得无线电通信暂时中断等。因此,研究太阳黑子对我们有重要意义。

    地磁的变化可以用来勘探矿床。由于所有物质均具有或强或弱的磁性,如果它们聚集在一起,形成矿床,那么必然对附近区域的地磁场产生干扰,使得地磁场出现异常情况。根据这一点,可以在陆地、海洋或者空中测量大地的磁性,获得地磁图,对地磁图上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探,往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。不同地质年代的岩石往往具有不同的磁性。因此,可以根据岩石的磁性辅助判断地质年代的变化以及地壳变动。很多矿藏资源都是共生的,也就是说好几种矿物质混合的一起,它们具有不同的磁性。利用这个特点,人们开发了磁选机,利用不同成分矿物质的不同磁性以及磁性强弱的差别,用磁铁吸引这些物质,那么它们所受到的吸引力就有所区别,结果可以将混在一起的不同磁性的矿物质分开,实现了磁性选矿。

    磁铁磁铁

    磁性材料在军事领域同样得到了广泛应用。例如,普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸,因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器,由于坦克或者军舰都是钢铁制造的,在它们接近(无须接触目标)时,传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸,提高了杀伤力。

    在现代战争中,制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到,从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测,可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料-吸波材料,它可以吸收雷达发射的电磁波,使得雷达电磁波很少发生反射,因此敌方雷达无法探测到雷达回波,不能发现飞机,这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”。隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。美国的F117隐形战斗机便是一个成功运用隐身技术的例子。

    在美国的“星球大战”计划中,有一种新型武器“电磁武器”的开发研究。传统的火炮都是利用弹药爆炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮弹迅速加速,推出炮膛。而电磁炮则是把炮弹放在螺线管中,给螺线管通电,那么螺线管产生的磁场对炮弹将产生巨大的推动力,将炮弹射出。这就是所谓的电磁炮。类似的还有电磁导弹等。

    交通工具

    磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车问世以来铁路技术最根本的突破。磁悬浮列车在今天看似乎还是一个新鲜事物,其实它的理论准备已有很长的历史。磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入70年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。而美国和前苏联则分别在七八十年代放弃了这项研究计划,目前只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究,并均取得了令世人瞩目的进展。

    工业应用/磁铁 编辑

    磁悬浮列车应用

    磁悬浮列车磁悬浮列车

    磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列

    车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油、污染少、价格便宜等优点。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。

    磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车问世以来铁路技术最根本的突破。磁悬浮列车在今天看似乎还是一个新鲜事物,其实它的理论准备已有很长的历史。磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入70年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。

    钕铁硼的应用

    中国钕铁硼磁体应用情况如下,高技术产品领域的应用占37%,如核磁共振成像仪(MRI)、手机振动、硬盘驱动器音圈(VCM)、光盘(DVD、CD-ROM)驱动器主轴、电动工具、电动车、变频空调的发动机。传统中低档产品领域的应用占63%,如音响器件、磁吸附器件、磁选器、磁化器。

    电磁铁

    定义

    内部带有铁芯的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁(electromagnet)。通常制成条形或蹄形。铁芯要用容易磁化,又容易消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后就随之消失。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

    应用

    电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁,主要可分成以下五种:(1)牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门,以执行自动控制任务。(2)起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。(3)制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。(4)自动电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。(5)其他用途的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。

    原理

    将螺线管通电后可产生如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面,点代表电流出萤幕,叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。当直流电通过导体时会产生磁场,而通过作成螺线管(Solenoid)的导体时则会产生类似棒状磁铁的磁场。在螺线管的中心加入一磁性物质则此磁性物质会被磁化而达到加强磁场的效果。一般而言,电磁铁所产生的磁场强度与直流电大小、线圈圈数及中心的导磁物质有关,在设计电磁铁时会注重线圈的分布和导铁物质的选择,并利用直流电的大小来控制磁场强度。然而线圈的材料具有电阻而限制了电磁铁所能产生的磁场大小,但随着超导体的发现与应用将有机会突破现有的限制。

    电磁铁历史

    思特金(Sturgeon)的电磁铁。西元1825年,英国人威廉·思特金(William Sturgeon,1783年-1850年)将通有电流的金属线缠绕在绝缘的棒上,发明了电磁铁。

    美国人物理学家约瑟·亨利(Joseph Henry 1797年-1878年)在得知这个消息后,在软铁芯上缠绕密集的线圈,使用电流不大的电池通电后,便能吸起一吨重的铁块。

    制作

    简易的自制电磁铁:

    需要漆包线、铁钉来作其本体;电池或电源供应器供以电流。

    注意事项

    要刮除漆包线末端的漆,或用火烧。

    要以相同的方向缠绕漆包线。

    要在漆包线的末端打结绑紧。

    特性

    电磁铁和永久磁铁的两端磁力最强。

    电磁铁的磁力大小可以改变。

    电磁铁的方向可以改变。

    电磁铁磁力可以掌控自如。

    同名游戏/磁铁 编辑

    游戏信息

    应用类型:益智游戏

    应用开发:thivy

    应用大小: 17.64M

    应用版本: v1200

    应用语言:中文

    正版价格:$1.29

    支持平台: WP

    游戏介绍

    想教小朋友物理磁极的概念吗?不如先让他玩玩这款《磁力线 – Magnets 》吧!

    《磁力线– Magnets 》是款涂鸦风格的益智游戏,玩法是让人控制磁铁的位置和大小,运用同性相吸,异性相斥的原理,把小磁铁送到正确的位置。

    如果你喜欢物理类益智游戏的朋友,将不可错过《磁力线 – Magnets 》!

    可以自己选择任意关卡。

    进入游戏后,会有简单的说明。

    游戏的玩法很简单。就是利用磁铁的正负极,同极排斥,异极相吸这种特性来进行游戏。

    原理简介

    物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转。电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。

    铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成强力磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。我们就说磁铁有磁性了。

    药用价值/磁铁 编辑

    【出处】出自《神农本草经》;1.《

    磁铁药用磁铁药用

    雷公炮炙论》:凡使勿误用玄中石并中麻石,此二石真相似磁石,只是吸铁不得,中麻石心有赤皮,粗,是铁山石也,误服之令人生恶疮不可疗。磁石一片,四面吸铁一斤者,此名延年沙,四面吸得铁八两者,号曰续采石,四面吸得五两上下者,为磁石。

    2.《别录》:磁石,生太山川谷及慈山。山阴有钱处则生其阳。采无时。

    3.陶弘景:磁石,今南方亦有。其好者,能悬吸针虚连三、四、五为佳。

    【拼音名】CíShí

    【英文名】Magnetite

    【别名】玄石、磁君、处石、延年沙、续未石、拾针、绿秋、伏石母、玄武石、帝流浆、席流浆、瓷石、熁铁石、元武石、吸铁石、吸针石、慈石、灵磁石、活磁石、雄磁石、摄石、铁石、戏铁石

    【来源】药材基源:为氧化物类矿物磁铁矿的矿石。

    拉丁植物动物矿物名:Magnetite

    采收和储藏:开采后,除去杂石,选择吸铁能力强者(称活磁石或灵磁石)入药。磁石采集后放置日久,发生氧化,其磁性便会减退,乃至失去吸铁能力(称死磁石或呆磁石),影响药效,故应经常用铁屑或泥土包埋之,以保持其磁性。如已失去磁性,则可与活磁石放在一起,磁性可逐渐恢复。

    【原形态】晶体结构属等轴晶系。晶体为八面体、菱形十二面体等,或为粗至细粒的粒块状集合体。铁黑色,表面或氧化、水化为红黑、褐黑色调;风化严重者,附有水赤铁矿、褐铁矿被膜。条痕黑色。不透明。无解理,断口不平坦。硬度5.5-6。性脆,相对密度4.9-5.2。具强磁性,碎块可被手磁铁吸着,或块体本身可吸引铁针等铁器。

    【生境分布】生态环境:形成于多种内力地质作用,可与多种铁镁硅酸盐矿物及石英等氧化物共存,前者不如磁铁矿抗风化而易呈现为风化小孔。古代入药的着名产地多是硅卡岩型铁矿区,今则包括各种成因类型铁矿区的磁铁矿。

    资源分布:主产辽宁、河北、山东、江苏、福建、河南、湖北、广东、安徽、广西、四川、云南等地亦有产出。

    【性状】性状鉴别本品呈不规则块状,多具棱角。大小不一。铁黑色。条痕黑色。不透明。半金属光泽。表面不光滑,粗糙。体重,质坚硬,难砸碎,断面不平坦。具磁性;有土腥气,味淡。以铁黑色、有光泽、吸铁能力强、杂质少者为佳。

    显微鉴别反射偏光镜下:反射色为灰色,并微带棕色。近等轴粒状,沿粒间往往被赤铁矿交代;赤铁矿呈亮灰色,纤维状,非均质明显。正交偏光镜下为均质性;反射率20%(伏黄)。

    品质标志《中华人民共和国药典》1995年版规定:本品含铁(Fe)不得少于50%。

    商品规格商品按吸铁能力有无,分为二类:一类具吸铁能力者,谓“活磁石”;一类无吸铁能力者,谓“死磁石”或“呆磁石”。

    【化学成份】磁石主要含四氧化三铁(Fe3O4),其中含FeO31%,Fe2O369%,并含有硅、铅、钛、磷、锰、钙、铬、钡、锯、镁等杂质;少数变种含氧化镁(MgO)达10%,氧化铝(Al2O3)达15%。另外磁石中常含一定量的砷,使用时需注意。

    【药理作用】1.对血液系统的影响:用超分散磁铁微粒(ul-trodispersedferromagneticparticles)大小为0.2-1μm以50mg/kg给大鼠静脉注射后,可使动物血液中血红蛋白水平、红细胞和白细胞数增加,血液凝固时间延长及血浆纤维蛋白分解活性增加,同时中性粒细胞吞噬反应增加。但是,同样大小的磁石微粒(magnetiteparticles)以50mg/kg静脉注射,不出现上述变化,仅能增加中性粒细胞吞噬功能活性。

    2.镇静、抗惊厥作用:磁石炮制后镇静及抗惊厥作用明显增强。炮制后100%磁石溶液15g/kg给小鼠灌胃,能显着延长异戊巴比妥钠睡眠时间。对士的宁引起的小鼠惊厥有对抗作用,使惊厥潜伏期明显延长。

    3.体内过程磁石微粒(Magnetite,Fe3O4)直径在0.1-0.5μm之间,用99mTc和111In标记磁石,在电镜和Mossbaner分光镜下识别,当这些磁石微粒注入大鼠体内后,主要聚集于肝和肺两脏器。

    【毒性】毒性:1.200%磁石煎液昆明种小鼠静脉注射LD50为14.70g/kg,用钒钛磁铁矿(Vanadtitan一magnetite)粉尘给大鼠进行气管内给药,观察肺部病理变化,结果表明,两种粉尘给药组,肺容积、肺胶原蛋白量均明显高于对照组。组织病理学检查,发现肺泡内、支气管和血管周围有尘细胞灶和尘细胞纤维灶,灶内有少量网状纤维和胶原纤维,同时可见支气管炎、肺气肿、

    磁铁药用磁铁药用

    肺膨胀不全等病理改变。钒渣粉尘组的病理变化,比烧结粉尘组明显。

    2.钒钛磁铁矿粉尘污染区各年龄段的平均羟脯氨酸/肌酐值(hydroxyproline/creatinine),都显着地较对照区为高,患呼吸道炎症者亦明显高于对照组。污染区儿童体重较低与钒污染程度有相应的关系,体重发育水平较高者,平均尿钒值较低;反之则较高。污染区瘦长体型儿童较对照区更为多见,提示机体钒负荷较重时可能对儿童体重发育有不良影响。

    【鉴别】取本品细粉约0.5g,加盐酸10ml,振摇,静置。取上清液照下述方法试验。①取上清液1ml,加亚铁氰化钾试液,即生成深蓝色沉淀;分离,沉淀在稀盐酸中不溶,但加氢氧化钠试液,即分解成棕色沉淀。(检查铁盐)②取上清液1ml,加硫氰酸铵试液,即显血红色。(检查铁盐)③取上清液1ml,加铁氰化钾试液,即生成蓝色沉淀;分离,沉淀在稀盐酸中不溶,加氢氧化钠试液,即分解成棕色沉淀。(检查亚铁盐)④取上清液1ml,加1%邻二氮菲的乙醇溶液数滴,即显深红色。(检查亚铁盐)X射线衍射分析曲线:磁铁矿2.95(1),2.51(10),2.09(1);针铁矿2.68(3),4.14(1)。其结果表明磁石以磁铁矿为主,混有少量针铁矿。

    【炮制】1.磁石:拣去杂质,砸碎,过筛。《本草衍义》:磁石,入药须烧赤醋淬。

    2.煅磁石:取刷净的磁石,砸碎,置坩埚内,在无烟的炉火中煅红透,取出,立即倒入醋盆内淬酥,捣碎,再煅淬一次,取出,晒干,研成细末。(每磁石100斤,用醋两次共50-60斤)3.醋磁石《圣惠方》:"陈醋浸七遍,捣碎细研。"《博济方》:"须烧令透赤,旋投淡醋内淬之,十遍后,捣筛过,入乳钵内,用水少许研细泥,更入水再研,倾于别器,要随水飞过后,干灰白,安纸箱子三五个,便将所飞过汁都研动,匀入纸箱子内着盆合,却一宿,取出后纸箱内晒干或焙干。"《局方》:"凡使,先以炭火烧通赤。酽醋内淬九遍。捣碎罗过,细研水飞,方入药用。"《朱氏集验方》:"二两大火煅七次,醋淬,用葱子一合,木通三两,用水同煎一昼夜,去葱子、木通。"《普济方》:"煨,醋淬,火煨,醋淬三七次。""煮米醋数沸蘸七次,研。"《证治要诀类方》:"炼十次,醋浸七次。"《纲目》:"醋煮三日夜。"现行,取净磁石,砸成小块,置无烟的炉火上或置适宜的容器内煅至红透,醋淬,研成粗粉。每磁石100kg,用醋30kg。燃后质酥脆,易于粉碎和煎出有效成分,以益肾纳气,定痛止血为主。

    【性味】辛咸;平;无毒

    【归经】肾;肝;肺经

    【功能主治】平肝潜阳;安神镇惊;聪耳明目;纳气平喘。主眩晕;目花;耳聋;耳鸣;惊悸;失眠,肾虚喘逆

    【用法用量】内服:煎汤,10~30g,打碎先煎;或入丸剂。外用:适量,研末敷。

    【注意】1.《本草经集注》:柴胡为之使。恶牡丹、莽草。畏黄石脂。杀铁毒。

    2.《本草从新》:重镇伤气,可暂用而不可久。脾胃虚者,不宜多服、久服。

    【附方】①补暖水脏,强益气力,明耳目,利腰脚:磁石十两(大火烧令赤,投于醋中淬之七度,细研,水飞过,以好酒一升,煎如饧),肉苁蓉二两(酒浸一宿,刮去皱皮,炙干),木香二两,补骨脂二两(微炒),槟榔二两,肉豆蔻二两(去壳),蛇床子二两。捣罗为末,与磁石煎相和,丸如梧桐子大。每日空心以温酒下二十丸。(《圣惠方》磁石丸)②补肝肾虚,止冷泪,散黑花:磁石一两(煅,醋炙),菖蒲、川乌(焙,去皮、尖)、巴戟、黄芪、苁蓉、玄参各等分。为细末,炼蜜和丸,如梧桐子大。每服二十丸,盐酒汤下,空心服。(《卫生家宝方》磁石丸)③明目,益眼力(《圣济总录》云:治肾藏风虚,眼生黑花):神曲四两,磁石二两,光阴砂一两。上三味,末之,炼蜜为丸,如梧子。饮服三十丸,日三,不禁。(《千金方》神曲丸,《纲目》名磁朱丸)④治久患耳聋,养肾脏,强骨气:磁石一斤(捣研,水淘去赤汁,绵裹),猪肾一对(去脂膜,细切)。以水五升,煮磁石取二升,去磁石,投肾,调和以葱、豉、姜、椒作羹,空腹食之,作粥及入酒并得。(《圣惠方》磁石肾羹)⑤治耳聋耳鸣,常如风水声:滋石(捣碎,绵裹)半两,木通、菖蒲(米泔浸一、二日,切,焙)各半斤。上三味,以绢囊盛,用酒一斗浸,寒七日,暑三日,每饮三合,日再。(《圣济总录》磁石酒)⑥治阳不起:磁石五斤(研)。清酒三斗,渍二七日,一服三合,日夜一。(《千金方》)⑦治小儿惊痫:磁石炼水饮。(《圣济总录》)⑧治子宫不收,痛不可忍:慈石酒浸,煅、研末,米糊丸梧子大。每卧时滑石汤下四十丸,次早用磁石散,米汤服二钱。散用磁石(酒浸)半两,铁粉二钱半,当归五钱,为末。(《纲目》磁石丸)⑨治大肠虚冷脱肛:干蜗牛子一百枚(微炒,捣罗为末),磁石二两(捣碎,淘去赤汁)。上药,以水一大盏,煎磁石五钱,至五分,去滓,调蜗牛末一钱服之,日三服。(《圣惠方》)⑩治诸般肿毒:吸铁石三钱,金银藤四两,黄丹八两,香油一斤。如常熬膏贴之。(《乾坤生意秘韫》)(11)治疔肿:磁石捣为粉,碱、醋和封之,拔根出。(《古今录验方》)(12)治金疮肠出,欲入之:磁石、滑石各三两。为末,以白米饮调方寸匕服,日再服。(《刘涓子鬼遗方》)(13)治金疮,止痛,断血:磁石末敷之。(《千金方》)

    【各家论述】1.《纲目》:慈石治肾家诸病,而通耳明目。一士子频病目,渐觉昏暗生翳,时珍用东垣羌活胜风汤加减法与服,而以磁朱丸佐之,两月遂如故。盖磁石入肾,镇养真精,使神水不外移,朱砂入心,镇养心血,使邪火不上侵,而佐以神曲消化滞气,生熟并用,温养脾胃发生之气。方见孙真人《千金》神曲丸。

    2.《本草经疏》:磁石,《本经》味辛气寒无毒,《别录》、甄权咸有小毒,大明甘涩平,藏器咸温,今详其用,应是辛咸微温之药,而甘寒非也。其主周痹风湿,肢节中痛,不可持物,洗洗酸者,皆风寒湿三气所致,而风气尤胜也。风淫末疾,发于四肢,故肢节痛,不能持物。风湿相搏,久则从火化,而骨节皮肤中洗洗酸也。牵能散风寒,温能通关节,故主之也。咸为水化,能润下软坚,辛能散毒,微温能通行除热,故主大热烦满,及消痈肿。鼠瘘颈核、喉痛者,足少阳、少阴虚火上攻所致,咸以入肾,其性镇坠而下吸,则火归元而痛自止也。磁石能入肾,养肾脏。肾主骨,故能强骨。肾藏精,故能益精。肾开窍于耳,故能疗耳聋。肾主施泄,久秘固而精气盈益,放能令人有子。小儿惊痫,心气怯,痰热盛也,咸能润下,重可去怯,是以主之。诸药石皆有毒,且不宜久服,独磁石性禀冲和,无猛悍之气,更有补肾益精之功,大都渍酒,优于丸、散,石性体重故尔。

    3.《本经》:主周痹风湿,肢节中痛,不可持物,除大热烦满及耳聋。

    4.《别录》:养肾藏,强骨气,益精除烦,通关节,消痈肿鼠瘘,颈核喉痛,小儿惊痫。

    5.《药性论》:补男子肾虚风虚,身强、腰中不利,加而用。

    6.《日华子本草》:治眼昏,筋骨羸弱,补五劳七伤,除烦躁,消肿毒。

    7.《本草衍义》:肾虚耳聋目昏者皆用之。

    8.《纲目》:明目聪耳,止金疮血。

    9.《玉楸药解》:治阳痿,脱肛,金疮,肿毒,敛汗止血。

    10.《本草从新》:治恐怯怔忡。

    11.《本草求原》:治瞳神散大及内障。

    12.《本草便读》:纳气平喘。

    13.《南州异物志》:"涨海崎头水浅而多慈石,外激人乘慈舶皆以铁叶痼之,至此关,以磁石多不得过。"14.《本草拾遗》:"出相州北山。磁石毛,铁之母也。取铁如母之招子焉。《本经》有磁石,不言毛。毛、石功状殊也。又言磁石寒,此弥误也。"15.《本草图经》:"按磁石一名玄石,而此下自有玄石条,云生泰山之阳,山阴有铜,铜者雌,铁者雄,主疗颇亦相近,而寒温铜铁畏恶乃别。苏恭以为铁液也。是磁石中无孔,光泽纯黑者,其功劣于磁石,又不能悬针。今北番以磁石作礼物,其块多光泽,又吸针无力,疑是此石,医方罕用。"16.《本草衍义》:"磁石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁,俗谓之熁铁石……其玄石,即磁石之黑色者也,多滑净。其治体大同小异,不可不分而为二也。磨针锋则能指南,然常偏东,不全南也。其法取新纩中独缕,以半芥子许蜡缀于针腰,无风处垂之,则针常指南。以针横贯灯心,浮水上,亦指南,然常偏丙位。盖丙为大火,庚辛金受其制,故如是,物理相感尔。"石的有效病例论其明目功用及配伍意义李时珍:慈石"治肾家诸病,而通耳明目。一士子频病目,渐觉昏暗生翳,时珍用东垣羌活胜风汤加减法与服,而以磁朱丸佐之,两月遂如故。盖慈石入肾,镇养真精,使神水不外移,朱砂入心,镇养心血,使邪火不上侵,而佐以神曲消化滞气,生熟并用,温养脾胃发生之气……方见孙真人《千金》神曲丸。但云明目百岁,可读细书,而未发出药微义也。"(《纲目》)17.《本草新编》陈士择:"磁石能治喉痛者,以喉乃足少阳、少阴二经之虚火上冲也,磁石咸以入肾,其性重坠而下吸,则火归原,以归于下,而上痛自失。

    18.《本草汇言》:论磁石补肾平肝之功,薛宜生:"肾为水藏,磁石色黑而法水,故能养肾而强骨益髓,镇重以象金,故能平肝而主风湿痛痹,善通肢节者也,如古方之治耳聋,明目昏,安惊痫,消鼠瘘痈肿,亦莫非肝肾虚火之为胜耳,此药色黑味咸,体重而降,有润下以制阳光之意。"19.《药性切用》徐大椿:"引肺金之气入肾而补肾益精,镇坠虚热;为阴虚火炎镇坠之专药。"

    【临床应用】1.用于肝肾不足,虚阳上亢之头晕目眩,耳聋耳鸣,视物模糊:磁石味咸质重,性主沉降,能潜降上亢之肝阳,为治阴虚阳亢,头晕目眩所常用,与白芍、生地、天麻等同用,以滋阴潜阳、平肝熄风,如《医醇剩义》滋生清阳汤。

    2.用于肾水不足,耳目昏聩:磁石能养肾益精,聪耳明目,治肾虚内障,视物模糊,常与朱砂、神曲为丸服,如《千金要方》之神曲丸(即磁朱丸)。若肾虚耳聋耳鸣,可与猪肾同煮服,如《圣惠方》磁石肾羹;若温热病后,肾虚精亏而耳聋耳鸣者,亦可用磁石与熟地黄、山萸肉、石菖蒲、五味子配用,以滋阴益肾,如《重订广温热论》耳聋左慈丸。

    3.用于心神不安,惊悸、失眠:磁石质重能安神镇惊,与朱砂同用更佳,亦常与茯神、酸枣仁、远志等养心安神之药同用;小儿惊痫用之,既可安神,亦可镇惊,如《圣济总录》以"磁石炼水饮"。

    4.用于肾不纳气,上气喘逆:磁石功能入肾,镇摄肾虚不纳之气,故虚喘肾不纳气,常配熟地、胡桃肉、五味子等同用。

    5.此外,磁石研末外敷,可治痈疮肿毒及创伤出血。

    【摘录】《中华本草》《中药大辞典》

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