強(qiáng)力磁鐵的奧秘

 平時(shí)的生活中，磁鐵是一個(gè)很常用的東西。而且在幾千年前，我國(guó)的勞動(dòng)人民就根據(jù)磁鐵的特性制造了四大發(fā)明之一的指南針。直到今天，磁鐵也是非常有用的一種東西。從各種特殊的電子設(shè)備，到平時(shí)的教具玩具，都能經(jīng)常見(jiàn)到磁鐵的身影。下圖為一塊馬蹄形磁鐵，吸在上面的塊狀金屬是釓（音gá）。這是一種和鐵、鈷、鎳一樣可被磁鐵吸引的元素，目前被廣泛用于增強(qiáng)核磁共振成像領(lǐng)域。

       我們知道，磁鐵的主要成分是四氧化三鐵。一塊普通的小磁鐵就是由黑色的四氧化三鐵制成的。但是由于四氧化三鐵本身的性質(zhì)，導(dǎo)致了他對(duì)鐵質(zhì)物體的吸力不會(huì)太強(qiáng)，而且它的磁性還會(huì)隨著時(shí)間流逝慢慢減弱。這樣的話(huà)，如何才能制作一塊吸力更強(qiáng)且不宜衰退的磁鐵呢？這樣的前提下，釹鐵硼磁鐵應(yīng)運(yùn)而生。

       這種表面經(jīng)過(guò)防腐蝕處理而亮閃閃的磁鐵就是釹鐵硼磁鐵了，它的化學(xué)式是Nd2Fe14B。最常用的釹鐵硼磁鐵由釹，鐵、硼三種元素高溫?zé)Y(jié)而成，是迄今為止磁性最強(qiáng)的人造磁鐵。如果說(shuō)傳統(tǒng)四氧化三鐵的核心元素是鐵的話(huà)，那么釹鐵硼磁鐵之所以有這么強(qiáng)的磁性，就是釹元素的作用了。下圖中的這幾塊金屬就是釹：

       釹（音nǚ）是稀土元素中鑭系家族的第四個(gè)元素，和鐵、鈷、鎳以及前面提到的釓一樣，它本身也可以被磁鐵吸引。此外，釹是鑭系元素中較為活潑的，因此它和鐵一樣容易被氧化，這就是釹鐵硼磁鐵表面有鍍層的原因。如果說(shuō)釹是用于提升磁性的話(huà)，那么硼的作用也不容小視。這個(gè)黑黑的東西就是硼：

       在元素周期表中，硼位于碳的左邊，因此近期也出現(xiàn)了類(lèi)似于以碳為中心有機(jī)化學(xué)的硼化學(xué)。在釹鐵硼磁鐵中，硼相當(dāng)于釹和鐵的調(diào)解員。硼在保證其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下極大地?cái)U(kuò)充了物質(zhì)可以產(chǎn)生的最大磁性，使得整個(gè)磁體的磁性能極高，甚至讓他能吸起相當(dāng)于自身重量640倍的物體。