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發布時間：2021-08-03 03:45
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金屬的磁性怎么來的
為什么只有少數的金屬有磁性？
可以等價于問：為什么只有少數金屬是鐵磁性的，而大部分金屬是非鐵磁性（即抗磁性和順磁性）？
這個得從金屬磁化的物理本質說起：近代物理證明，構成物質的原子由原子核和電子所構成，每個電子都在作循軌和自旋運動，物質的磁性就是由于電子的這些運動產生的。對于金屬來說，金屬是由點陣的離子和自由電子構成。這樣能防止低熔點組元的氣化或分解，分批加入金屬粉可防止降溫太快而導致的扭矩急增，減少設備損失。在磁場的作用下電子運動會產生抗磁磁矩，與此同時，點陣的離子和自由電子會產生順磁磁矩。
下面，我們分析下各種金屬的磁特性。
1、金屬的抗磁性和順磁性（金屬的非鐵磁性）
金屬中銅（Cu）、銀（Ag）、金(Au)、?（Cd）、等，它們的離子所產生的抗磁性大于自由電子的順磁性，因此是抗磁性物質。
在元素周期表中接近非金屬的一些金屬元素，如銻（Sb）、鉍（Bi）、與錫（Sn）等，它們的自由電子在原子價增加時逐步向共價結合過渡，而共價電子的磁矩互相抵消，因此表現出異常的抗磁性。
所有堿金屬都是順磁性物質，堿土金屬（除“鈹”外）也都是順磁性的，這是由于它們的自由電子所產生的順磁性占主導地位。
堿金屬指元素周期表ⅠA族元素中所有的金屬元素，包括鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）、銣（Rb）、銫（Cs）、鈁（Fr）六種。
堿土金屬指元素周期表中Ⅱ A族元素，包括鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鐳(Ra)六種。
三價金屬鋁（Al）、硒(Se)、鑭(La)也是順磁性，它們的順磁性主要是由自由電子或離子的順磁性所決定。
稀土金屬也是順磁性，而且磁性較強，這是因為這些元素的原子4f層或5d層沒有填滿，存在著未能抵消的自旋磁矩所造成。
鈦（Ti）、釩（V）、鉻（Cr）、錳（Mn）等過渡族元素，它們的3d層未被填滿，自旋磁矩未被抵消或而產生強烈的順磁性。
2、金屬的鐵磁性
對于鐵磁性金屬來說，不大的外磁場便會使它強烈磁化，很容易被磁鐵吸附。
鐵磁性金屬的原子磁矩主要來源于電子的自旋磁矩，即使在沒有外磁場的條件下，就可以形成一個個小的“自發磁化區”，我們稱之為“磁疇”。
正是由于在每個磁疇中原子的磁矩已完全排列起來，所以在一個不太強的外磁場，就可以產生一個很強的磁化強度，即樓主認為的“有磁性”。
重新回到問題的起點，金屬的磁性是由其原子結構特性決定的，常溫下，只有少數的金屬可以形成自發磁化區----“磁疇”，所有只有少數金屬有磁性
至于鐵磁性金屬為什么會形成磁疇的原因，涉及量子力學理論：鐵磁性物質內部相鄰原子的電子之間有一種靜電交換作用，正是這種靜電交換作用迫使各原子的磁矩平行或者反向平行排列，使得一個小區域內的各個原子的磁矩按同一方向排列，最終形成自發磁化區域----磁疇。經過二十多年的發展，我國MIM從業人員不僅突破了技術封堵，并且研制開發大量的MIM產品，拓展了市場。
鐵磁性金屬與非鐵磁性金屬的磁化機制有著很大差異，由于不能自發形成磁化區域，所以非鐵磁性金屬（常見的有鎂、鋁、銅、鈦、奧氏體不銹鋼）的磁性很弱，無法形成明顯的SN兩極。
粉末冶金發展前景
MIM技術起源于歐洲部分國家，開始用于軍事裝備部件開發并得到應用。近些年，國內長三角地區通過對MIM技術的引入，隨著不斷地探索實踐，已經成功運用到汽車零部件、3C數碼類、醫用器械、工具鎖類等多個熱門領域。目前我國適逢制造業發展有利時期，MIM技術應用空間大，產品市場前景廣闊，這無疑為我國加快MIM行業的發展提供了難得的戰略好機遇。行業代表包括上海富馳高科技股份有限公司，是目前國內先進的龍頭企業，也培養了一大批MIM技術人才；以及常州精研科技股份有限公司，是國內最先上市的MIM企業代表。
MIM技術是目前金屬零部件成型最科學的精凈成型技術，其特點在于成本低，性能優異，可根據不同需求靈活調整各項性能指數，應用領域非常廣泛。因此，國際上普遍認為該技術的發展將會導致零部件成形與加工技術的一場革命，被譽為“當今最熱門的零部件成形技術”和“21世紀的成形技術”。從某種程度上正在以驚人的速度取代CNC精加工等傳統成型技術，且該技術在突破核心技術攻堅后，質量穩定，便于大批量生產，客戶滿意度高，企業回報率高。正因如此，一批中小型企業已經崛起。主要集中在深圳、上海、江蘇、浙江等沿海城市，據不完全統計有兩百多家。
綜上，單從技術領域來看前景一片光明，還有很大的應用空間有待開發，從行業競爭角度，需要穩定的行業技術人才，配套的優質資源，以及專業的企業管理人才，不斷技術創新，優化管理制度，才能立足于行業大潮中……
MIM技術促進零部件制造業的發展
近年來，經濟的快速發展促進了零部件制造業的發展。金屬注塑（MIM）不僅節能，而且可以減少污染，節省材料，是先進的制造技術。金屬注射成型（MIM）在零部件制造中具有不可替代的地位和作用。
金屬注塑（MIM）部分的理論密度可以達到95％以上，通過合理的工藝參數控制可以達到99.9％，接近完全致密化。MIM技術具有成本低，自動化程度高的大規模生產優勢，是目前先進的粉末冶金技術。
金屬注射成型（MIM ）零件一般用于制造高強度和強力磨損，在機械，電子，醫用設備，汽車，電機，農業機械，電機等領域也有很廣泛的用途。
粉末冶金技術 - 金屬注射成型（MIM）的新技術將促進零部件制造業的發展，也將為未來帶來光明之路。
我國粉末冶金行業集中度高
根據中國粉末冶金協會統計的數據，34家國內大中型粉末冶金生產企業(占53 家企業數量的64%)的累計產量長期占53家企業生產產量的占比高達85%，其中大多數汽車粉末冶金零部件生產商集中在這34 家企業中。有趣的是，MIM卻影響了大行業，卡托曾經于2012~2016采用MIM來制作的”爆品”零件，那是影響了數十億用戶啊。過去十年，受益于汽車產量的增長，汽車用粉末冶金零部件需求也呈現快速增長的態勢。未來，除了汽車行業本身的增長，粉末冶金零件需求也將受益于進口替代和對機加工零件替代的雙重替代，單車的粉末冶金用量將明顯提升，保障傳統汽車粉末冶金零部件的需求將保持平穩增長。
從行業趨勢來看，進入2008 年以后，由于價格的優勢，世界粉末冶金的生產中心逐步往中國轉移，日本本土的產量出現了明顯的下降。一、電鍍電鍍是一種化學過程，它是在外界直流電源的作用下通過兩類導電在陽極和陰極兩個電極上進行氧化還原反應的過程。根據中國粉末冶金協會的統計，以34 家粉末冶金企業產量為基數，2009/2010/2011 車用粉末冶金的單車用量分別為3.1/3.6/3.76kg/輛，用量增長趨勢明顯，在經歷了2012 年短暫的下滑后，2013年又重回3.71kg/輛的水平。產業信息網認為，考慮到車輛節能、輕量化及產品精度化的訴求，伴隨未來中國粉末冶金生產企業規模做大，技術加強和依舊強勁的成本優勢，車用粉末冶金零件進口替代趨勢下的需求增長仍將持續發生
