磁性特点

　　通过讨论磁铁矿的磁性可了解强磁性矿物磁性的一般规律。纯磁铁矿的分子式是Fe3q，属亚铁磁质结构。但它的构造又属于氧化物。在工业上只注意研究金属的磁性，随着现代工业发展的需要，大量的铁氧体在工业上的应用较金属磁性材料广、价值大，故于1948年法国科学家文尼尔提出磁铁矿一亚铁磁质。
　　亚铁磁质与铁磁质，两者在微观构造上是不相同的，但在宏观磁性上是基本相似的。从应用的观点看来.两者并没有多大的区别。强磁性矿物的磁化本质可用磁畴理论来解释、磁铁矿的磁源是由许多亚铁磁质的磁畴组成，亚铁磁畴内包含有互相反平行而又不彼此抵消的磁矩，即每个磁畴中有剩余的磁矩，如图2-13(。)中所示，选矿设备在无外磁场作用时，相邻磁畴的剩余磁矩方向各不相同，对外不显磁性，进人磁场后、磁畴整体转向磁场方向，对外显示出亚铁磁畴磁性。
　　磁铁矿的磁化和铁磁物质的磁化一样，有两个磁畴基本变动过程一个是磁畴壁移动，另一个是磁畴转动，磁畴壁移动需要的能量较小，而磁畴转动需要有较大的能量。如图2-15所示。在外磁场作用下磁畴壁开始振动(移动)，如图2-15(a)所示，随外磁场增大，使磁畴有利于磁化方向的磁矩扩大、不利于磁化方向的磁矩逐渐缩小，扩大与缩小磁畴之间的磁畴壁向一方娜动之故，如图2-15(b)所示。随外磁场的增大，磁畴的磁矩整体使不利磁化方向的磁畴向有利于磁化方向的磁畴合并.如图2-15(c)所示。外磁场再增大.磁畴壁以相当快的速度跳跃式的移动，直至不利磁化方向的磁畴完全消失，而有利于磁化方向的磁畴完全扩大，并一致朝着外磁场方向排列，如图2-15(d)所示。
　　从图2-15中可以看到强磁性矿物磁化过程是:开始进人外磁场时，当H=0时，其磁化强度J=0，随外磁场强度逐渐增大，物体具有一定的J值，如图2-16(a)所示，外磁场强度再增大，物体的J值也随着增大，如图2-16(b)所示。外磁场强度再增大，这时物体的磁化强度J会产生一个突变，即磁化强度急剧增大，如图2-16(c)所示，相当于图2-16中基本磁化曲线的1-2线段变化。外磁场强度再度增大，物体的磁矩全部朝磁场方向排列，如图2-16(d)所示，这时物体的磁化强度很大，继而达到饱和值。此后外磁场强度再增大，物质的磁化强度不再增加，这意味着物质内部磁畴全部朝磁场方向排列整齐了如图2-16(e)所示。必须指出，物质在磁化过程中达到图2-16(b)所示状态以后，磁畴壁的移动不是渐渐进行的.而是突变性进行的。这反映了强磁性物质磁化过程是不可逆的，即物体撤出磁场后，磁畴壁不会完全回复到原来的位且，故将会保留部分磁性。这种现象、就是强磁性物质产生磁滞和剩磁的原因。很明显，物质的磁感应强度(或磁化强度)落后于外磁场强度变化的现象称为磁滞。概括说来，强磁性物质磁化的本质是:在磁化初期主要是可逆性的磁畴壁移动，中期主要是不可逆的磁畴壁位移，后期则是磁畴转动、转向磁场方向直至磁饱和。
　　图2-17是物质I=f(H)变化曲线，物质的磁化强度从J=o开始，随外磁场强度H的增加，开始缓慢的增加，随后便迅速增加，砂石生产线再往后又变成缓慢增加，直至I不再增加，此时J的值为该物质磁饱和值。当物体I值达到磁饱和后，如果外磁场强度逐渐降低、物质的磁化强度J值不会沿原来的基本磁化曲线变化，而是沿高于原基本磁化曲线的线段变化。显然，当外磁场强度降至零时，其I值不会降至零，而保留一定的J值，这个数值称为该物质的剩磁，通常用I，或B:表示磁感应强度落后于磁场强度变化的现象称为磁滞。如果消除物体的剩磁，必须对物体施加一个反方向的磁场。这个反方向的磁场称为矫顽力，通常用H。表示。随着矫顽力磁场的增大，物体剩磁逐渐减少。当矫顽力磁场强度达到H。时，物体的剩磁J，或B，降为零，即物质磁性全部被消除。所以矫顽力是消除物体剩磁的一个反方向磁场。矫顽力磁场若继续增大，物体则被反磁化，得到一个一I值。外磁场在+H一一H之间变化，物体的磁化强度则按图2-17闭合曲线变化。这个闭合曲线称为该物体的磁滞回线。
　　不同磁性的物体，磁滞回线的形状各不相同。矫顽力小的磁性材料，称为软磁体，也可以理解为保留磁性的时间较短，适合于制造电磁铁铁心。矫顽力大的磁性材料、即磁性保留的时间较长的，称为硬磁体，适合制造永磁体。同时必须指出，特别是强磁性矿物，虽是同一种磁铁矿，但由于它们的晶格构造、晶格缺陷以及产出特点的不同，在同一磁场中，它们的Jr.B，和H。也不会相同。