四氧化三铁|磁铁融化时会发生什么?这个现象已经被现代科技很好地利用


四氧化三铁|磁铁融化时会发生什么?这个现象已经被现代科技很好地利用
文章图片
四氧化三铁|磁铁融化时会发生什么?这个现象已经被现代科技很好地利用
文章图片

所有金属都会融化 , 只要温度足够 , 铁的熔点是1538摄氏度 , 在这个温度下铁就会变成液态 。 银白色的纯铁是非常漂亮的 , 但是它绝对没有黑色的磁铁神奇 。
在我们日常生活中 , 磁体有很多种 , 如钕铁硼磁体 , 铝镍钴磁体 , 铁氧体磁体等 , 但这些磁体一般都是工业产品 。
天然的磁体一般是指四氧化三铁(Fe3O4) , 它存在于铁磁性矿石中 , 可能正是因为如此 , 它被叫做“磁铁”吧 。
它被开采出来就带有磁性 , 呈灰黑色 , 不过这种天然磁体的磁性普遍不强 。 它同样有自己的熔点 , 四氧化三铁的熔点是1594.5摄氏度 。
不过 , 无论什么磁体融化了都和其它物质一样 , 只是变成了液体而已 , 不会出现特殊现象 , 唯一可能发生的就是失去“吸引力” 。
关于居里点
对磁铁的好奇 , 让我们想看看他融化后会怎么样 , 早在19世纪 , 一位科学家就已经这么做过了 , 它不仅融化了磁铁 , 还发现如果把磁铁加热到一定的温度 , 它就会失去磁性 。
这位科学家就是皮埃尔·居里 , 所以当磁体失去磁性时的温度就被称作居里点或居里温度 , 你可能不认识他 , 但你肯定认识他的妻子——居里夫人 。
居里温度和熔点不是一个概念 , 其实四氧化三铁的居里温度只在480到550度之间 , 距离它的熔点还是有点远的 。
为什么磁体在高温下会失去磁性?
当磁体被加热时 , 金属晶格的热运动影响到磁体内部的顺序、磁畴和磁矩 , 然后磁畴会被高温分解 , 磁矩也会变为零 。 磁性转化为顺磁性物质 , 或者说磁性就消失了 。
这里可能有点难以理解 , 但是如果你知道它们为什么有磁性的话就很好理解了 。
物质是由分子构成 , 分子又由原子组成 , 组成原子的则是电子和原子核 , 电子在原子核周围运动 , 电子的运动就会产生磁性 , 之所以一般的物质不会有磁性 , 那是因为它们原子核中的电子运动杂乱无章 , 相互抵消 。
但是磁体原子中的电子却不一样 , 它们在不同运动方向上的电子数不同 , 所以相互抵消后还存在一部分可以产生磁性的电子运动 , 并且从混乱变成有序 , 从而被磁化并产生磁场 。
但是温度让电子的有序重新回归混乱 , 因此也就失去磁性 。
最后:居里点的运用
当然 , 这不是一个没有用的发现 , 它已经出现在我们的生活中 , 只是有时候被我们忽略而已 。 到达一定温度就会失去磁性 , 这个其实是一个非常容易利用的特性 。
生活中比较常见的是电饭煲 , 电饭煲之所以知道饭煮好了要停止加热 , 就是因为在发热板里有一个磁体 。
当受热时 , 锅内的水开始沸腾 , 但是常压下水的温度没法超过100摄氏度 , 等水烧干 , 或者说饭煮好之后 , 温度就会开始上升 , 只要这块磁体的居里点在100度出头 , 那么它很快就会失去磁性 , 然后停止加热 , 这时候饭刚刚好 , 非常香 。
电饭煲的保温其实是另外一套系统 , 这套系统在饭煮好后介入就好了 。
不得不惊叹发明家的聪明才智 , 不过这一切还是要归功于很早很早以前科学先驱的努力 。
【四氧化三铁|磁铁融化时会发生什么?这个现象已经被现代科技很好地利用】再往远的讲的话 , 现在很多看似没有用的论文在不久的将来可能都会派上用场!