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金属的磁性怎么来的

为什么只有少数的金属有磁性？

可以等价于问：为什么只有少数金属是铁磁性的，而大部分金属是非铁磁性即抗磁性和顺磁性？

这个得从金属磁化的物理本质说起：近代物理证明，构成物质的原子由原子核和电子所构成，每个电子都在作循轨和自旋运动，物质的磁性就是由于电子的这些运动产生的。步骤如下﹕1使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。对于金属来说，金属是由点阵的离子和自由电子构成。在磁场的作用下电子运动会产生抗磁磁矩，与此同时，点阵的离子和自由电子会产生顺磁磁矩。

下面，我们分析下各种金属的磁特性。

1、金属的抗磁性和顺磁性金属的非铁磁性

金属中铜cu、银ag、金(au)、?cd、等，它们的离子所产生的抗磁性大于自由电子的顺磁性，因此是抗磁性物质。

在元素周期表中接近非金属的一些金属元素，如锑sb、铋bi、与锡sn等，它们的自由电子在原子价增-逐步向共价结合过渡，而共价电子的磁矩互相抵消，因此表现出异常的抗磁性。

所有碱金属都是顺磁性物质，碱土金属除“铍”外也都是顺磁性的，这是由于它们的自由电子所产生的顺磁性占--。

碱金属指元素周期表ⅰa族元素中所有的金属元素，包括锂li、钠na、钾k、---rb、---cs、钫fr六种。

碱土金属指元素周期表中ⅱ a族元素，包括铍(be)、镁(mg)、钙(ca)、---(sr)、钡(ba)、镭(ra)六种。

三价金属铝al、硒(se)、---(la)也是顺磁性，它们的顺磁性主要是由自由电子或离子的顺磁性所决定。

稀土金属也是顺磁性，而且磁性较强，这是因为这些元素的原子4f层或5d层没有填满，存在着未能抵消的自旋磁矩所造成。

钛ti、钒v、铬cr、锰mn等过渡族元素，它们的3d层未被填满，自旋磁矩未被抵消或而产生-的顺磁性。

2、金属的铁磁性

对于铁磁性金属来说，不大的外磁场便会使它-磁化，很容易被磁铁吸附。

铁磁性金属的原子磁矩主要来源于电子的自旋磁矩，即使在没有外磁场的条件下，就可以形成一个个小的“自发磁化区”，我们称之为“磁畴”。

正是由于在每个磁畴中原子的磁矩已完全排列起来，所以在一个不太强的外磁场，就可以产生一个很强的磁化强度，即楼主认为的“有磁性”。

重新回到问题的起点，金属的磁性是由其原子结构特性决定的，常温下，只有少数的金属可以形成自发磁化区----“磁畴”，所有只有少数金属有磁性

至于铁磁性金属为什么会形成磁畴的原因，涉及-力学理论：铁磁性物质内部相邻原子的电子之间有一种静电交换作用，正是这种静电交换作用迫使各原子的磁矩平行或者反向平行排列，使得一个小区域内的各个原子的磁矩按同一方向排列，终形成自发磁化区域----磁畴。关于选择mim工艺准则，确定有下列一些主要事项需要考虑：☆/大量对于在切削加工或磨削加工中材料损耗大的零件，mim在降低生产成本上极有效。

铁磁性金属与非铁磁性金属的磁化机制有着很大差异，由于不能自发形成磁化区域，所以非铁磁性金属常见的有镁、铝、铜、钛、奥氏体不锈钢的磁性很弱，无法形成明显的sn两极。

金属表面改性技术分类

表面改性技术的定义：表面改性是指采用某种工艺手段是材料表面或得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。

技术优势：材料经过表面改性处理后，既能发挥基体材料的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能；表面改性技术可以掩盖基体材料的表面缺陷，延长材料和构件的使用寿命；节约稀有 贵 重金  属材料，-环境。

表面改性技术的分类：金属表面形变强化、表面热处理、金属表面化学热处理、离子束表面扩渗处理、高能束表面处理、离子注入表面改性。

金属表面形变强化

表面形变强化技术中常用的有喷丸、滚压、豪克能技术。喷丸使用高压或压缩空气作动力，比较灵活但动力消耗大；例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性---，提高轴类零件的综合机械性能等。滚压大家都很清楚，结合金属冷做硬化的原理提升工件的硬度和耐磨性；豪克能技术是一项的金属形变强化技术，采用30khz以上的振动频率的高频振动以及一定数值的静压力，形成对工件的强化加工，具有晶粒细化至纳米级、硬度耐磨性提升、同时工件表面ra达0.2以下的-效果；

表面热处理：仅对工件表面进行加热、冷却的工艺，从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种工艺。

金属表面化学热处理：利用元素的扩散性，使金属元素深入金属表层的一种热处理工艺。

离子束表面处理：用一定能量的离子轰击固体表面，使固体近表面层物理、化学性质发生变化的工艺技术，包括离子注入、离子束混合、离子溅射、离子刻蚀等技术。离子注入是将某种离子“打进”固体，改变固体近表面层的化学成分和固体结构。2、退火的目的：-或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。离子注入技术用于半导体掺杂和金属和其他材料的表面改性。离子束混合是用离子轰击镀有多层薄膜的金属，使各层原子因离子碰撞发生互混。

利用激光扫描过程中材料自身的组织结构变化或引入其他材料实现工件表面性能的-，该技术能选择性地处理工件表面，有利于在工件整体保持足够的韧性和强度的同时，表面获得较高的、特定的使用性能，如耐磨、耐蚀和kang疲  劳、kang氧化等。

电子束使金属材料表面很快上升到奥氏体相变退度(低于熔化温度)，持续一段时间后电子束停止轰击.热t很快向冷的荃体金属扩散，使加热表面自行淬火，其组织转变为马氏体，表面硬度-提离。

3d打印技术和mim技术分析对比

金属粉末冶金注射成形l injection molding ,简称“mim”是传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成形技术相结合而形成的一门新型近净型成形技术。mim技术在制备几何形状复杂、组织结构均匀、-异的近净形零部件方---有-的优势。金属表面发黑发蓝处理工艺钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝处理。mim技术在加工体积很小、形状复杂而对材料要求-的各中异型部件方面有优势，也适合于制作-微创---器械关键部件。也可以制作不同材料的精密结构件，如陶瓷、铝合金、不锈钢、钛及镍钛合金等。

3d打印适合运用于航天，等个性化定制小批量制造需求，但如果把3d打印技术和金属粉末注射成型工艺结合起来，会有-的经济效益。

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