天然磁铁是怎样形成的

天然磁石一般是指磁铁矿（含四氧化三铁）或用其粉压制成形永磁铁，黑色。不能再氧化生锈了。而其他磁铁（主要成份是铁），是用磁化金属铁或钢来制造的，它同其他铁和钢一样，可以被氧化生锈，被氧化部分磁性消失

磁石是一种可以吸引金属的磁石，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。

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（强力磁铁）、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、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。（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。

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。

如果将地球想象成一块大磁铁，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。

磁铁成分是四氧化三铁，又称氧化铁黑。

化学式：Fe3o4，分子量23154，逆尖晶石型、立方晶系、黑色固体粉末，熔点15945℃。

铁丝在氧气里燃烧生成四氧化三铁；铁在空气里加热到500℃，铁跟空气里的氧气起反应也生成四氧化三铁；锻工砧子周围散落的蓝灰色碎屑主要是四氧化三铁。

铁跟高温的水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气；天然磁铁矿的主要成分是四氧化三铁的晶体。四氧化三铁是一种重要的常见铁的化合物。 

市场上的磁铁绝大部分都是复杂的金属盐的混合物，主要成分有钡盐、铁盐、铁酸盐以及钴镍等很多元素和物质。

磁铁发展历史

磁铁不是人发明的，是天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头，称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般地吸起小块的铁片，而且在随意摆动后总是指向同一方向。早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。最早发现及使用磁铁的应该是中国人，也就是利用磁铁制作“指南针”，是中国四大发明之一。

经过千百年的发展，今天磁铁已成为我们生活中的强力材料。通过合成不同材料的合金可以达到与吸铁石相同的效果，而且还可以提高磁力。在18世纪就出现了人造的磁铁，但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢，直到20世纪20年代制造出铝镍钴（Alnico）。

随后，20世纪50年代制造出了铁氧体（Ferrite），70年代制造出稀土磁铁[Rare Earth magnet，包括钕铁硼（NdFeB）和钐钴（SmCo）]。至此，磁学科技得到了飞速发展，强磁材料也使得元件更加小型化。

成分是铁、钴、镍等原子的内部结构比较特殊，其原子本身就具有磁矩。一般情况下，这些矿物分子的排列较混乱。而它们的磁区互相影响并显示不出磁性来，但是在外力（如磁场）导引下其分子的排列方向就会趋向一致，其磁性就会明显的显示出来，也就是我们平时俗称的磁铁。磁铁分永久磁铁与软铁，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。最早发现及使用磁铁的应该是中国人，“指南针”是中国四大发明之一。

目录　　磁铁(magnet)是可以产生磁场的物体，为一磁偶极子，能够吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。磁极的判定是以细线悬挂一磁铁，指向北方的磁极称为指北极或N极，指向南方的磁极为指南极或S极。（如果将地球想成一大磁铁，则目前地球的地磁北极是S极，地磁南极则是N极。）磁铁异极则相吸，同极则排斥。指南极与指北极相吸，指南极与指南极相斥，指北极与指北极相斥。

磁铁的分类

　　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。

磁石与磁铁的转化

　　未磁化的磁石内部磁分子（分子磁铁学说）是无规则排列的，经过磁化的过程后磁分子会有规则的排列。此时，磁分子的N极和S极会朝向相同方向使磁石具有磁性而成为磁铁。同时，同一磁铁上存在相反两极且两极之磁量相等。

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Fe3O4，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。

永久性磁铁

　　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）。

磁铁图集(17张)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，其折射效果主要由以下三方 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。

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。

电磁性

　　电磁铁是可以以通电流来产生磁力的装置，在电力普及的社会中是一项不可缺少的工具，属非永久磁铁，与永久磁铁同为磁铁的一种。

超导体电磁铁

　　超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成的人工磁铁。

超导体

　　超导材料，又称为超导体（superconductor）。当某导体在一温度下，可使电阻为零而称之。零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。

钕磁铁

　　该由478910313贡献

[1]　[2]（Neodymium magnet）也称为钕铁硼磁铁，其化学式为Nd2Fe14B，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。　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)。　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。