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          强力磁铁的奥秘


                 平时的生活中,磁铁是一个很常用的东西。而且在几千年前,我国的劳动人民就根据磁铁的特性制造了四大发明之一的指南针。直到今天,磁铁也是非常有用的一种东西。从各种特殊的电子设备,到平时的教具玩具,都能经常见到磁铁的身影。下图为一块马蹄形磁铁,吸在上面的块状金属是钆(音gá)。这是一种和铁、钴、镍一样可被磁铁吸引的元素,目前被广泛用于增强核磁共振成像领域。
           
                 我们知道,磁铁的主要成分是四氧化三铁。一块普通的小磁铁就是由黑色的四氧化三铁制成的。但是由于四氧化三铁本身的性质,导致了他对铁质物体的吸力不会太强,而且它的磁性还会随着时间流逝慢慢减弱。这样的话,如何才能制作一块吸力更强且不宜衰退的磁铁呢?这样的前提下,钕铁硼磁铁应运而生。
           
                 这种表面经过防腐蚀处理而亮闪闪的磁铁就是钕铁硼磁铁了,它的化学式是Nd2Fe14B。最常用的钕铁硼磁铁由钕,铁、硼三种元素高温烧结而成,是迄今为止磁性最强的人造磁铁。如果说传统四氧化三铁的核心元素是铁的话,那么钕铁硼磁铁之所以有这么强的磁性,就是钕元素的作用了。下图中的这几块金属就是钕:
           
                 钕(音nǚ)是稀土元素中镧系家族的第四个元素,和铁、钴、镍以及前面提到的钆一样,它本身也可以被磁铁吸引。此外,钕是镧系元素中较为活泼的,因此它和铁一样容易被氧化,这就是钕铁硼磁铁表面有镀层的原因。如果说钕是用于提升磁性的话,那么硼的作用也不容小视。这个黑黑的东西就是硼:
           
                 在元素周期表中,硼位于碳的左边,因此近期也出现了类似于以碳为中心有机化学的硼化学。在钕铁硼磁铁中,硼相当于钕和铁的调解员。硼在保证其分子结构稳定的情况下极大地扩充了物质可以产生的最大磁性,使得整个磁体的磁性能极高,甚至让他能吸起相当于自身重量640倍的物体。
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