四氧化三鐵在高溫環(huán)境下磁力的變化

四氧化三鐵在高溫環(huán)境下磁力的變化'監(jiān)四氧化三鐵，化學(xué)式Fe3O4，常稱“磁性氧化鐵％具有磁性的黑色晶體。可以看成是氧化亞鐵和氧化鐵組成的化合物。因在四氧化三鐵的晶體里存在著兩種不同價態(tài)的離子，其中三分之一是Fe2+，三分之二是Fe3+，是一種復(fù)雜的化合物。它不溶于水，也不能與水反應(yīng)。與酸反應(yīng)，不溶于堿。主要用于制底漆和面漆，用于電子工業(yè)的磁性材料，也用于建筑工業(yè)的防銹劑。為發(fā)現(xiàn)四氧化三鐵磁力減弱或消失的變化情況，準(zhǔn)備采用采用高溫電爐進(jìn)行模擬。高溫電爐對四氧化三鐵進(jìn)行加熱，用高斯計對四氧化三鐵的磁場值進(jìn)行測量，以溫度每升高20對為界限對四氧化三鐵進(jìn)行測量，因為條件不允許，而且通過查資料我們看到四氧化三鐵在高溫時與降溫后的磁場值變化不大，所以我們測量四氧化三鐵時都是在四氧化三鐵從電爐中拿出用水冷卻后才進(jìn)行測量的。N、S極的P、Q點的磁場值都是隨著溫度的上升而下降的，當(dāng)溫度在220對~300°C之間時磁場值下降最快，當(dāng)爐內(nèi)溫度到達(dá)300C左右時四氧化三鐵被加熱至紅熱狀態(tài)，溫度達(dá)到340C時，四氧化三鐵兩極的磁場值都降至很小，溫度到360C時，兩極磁場值均變?yōu)?。四氧化三鐵在高溫以及強(qiáng)磁場環(huán)境下磁力會發(fā)生變化：四氧化三鐵在高溫環(huán)境下磁力會減弱直至消失；四氧化三鐵的磁場方向在強(qiáng)磁場環(huán)境下會發(fā)生變化，甚至發(fā)生磁極的偏轉(zhuǎn)；沒有磁性的金屬在強(qiáng)磁場環(huán)境下會具有一定的磁力。一切物質(zhì)都是由它的分子組成的，分子又由原子組成，原子由原子核和核外電子組成，電子在不停地自轉(zhuǎn)和繞原子核旋轉(zhuǎn)，電子的這兩種運動都會產(chǎn)生磁性。但由于其運動的方向各自不同，普通的金屬內(nèi)部各個分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。在外界強(qiáng)磁場的作用下，有些物質(zhì)內(nèi)部原本的、各自運動的電子，全部排列整齊，而此時，電子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁效應(yīng)與外界磁場方向一致，物質(zhì)便呈現(xiàn)出磁性。四氧化三鐵之所以能吸住鐵釘，是因為具有磁性的四氧化三鐵靠近鐵釘時，鐵釘內(nèi)的原子被四氧化三鐵磁化。同理，若是讓正常的四氧化三鐵處在強(qiáng)磁場環(huán)境下，四氧化三鐵內(nèi)部的電子旋轉(zhuǎn)的磁效應(yīng)與外界磁場方向不同，所以四氧化三鐵內(nèi)部的一部分電子旋轉(zhuǎn)的取向會受到外界強(qiáng)磁場的干擾而發(fā)生變化，這時四氧化三鐵內(nèi)部的電子旋轉(zhuǎn)的取向會有所不同，會有一部分分子電流互相抵消，使四氧化三鐵內(nèi)部的磁場方向發(fā)生很大的變化，甚至發(fā)生磁極偏轉(zhuǎn)。而四氧化三鐵在高溫環(huán)境下磁力消失是因為四氧化三鐵內(nèi)的分子在高溫環(huán)境下熱運動會加快，改變了電子運動方向的規(guī)律性，會使分子電流互相抵消，從而使四氧化三鐵的磁力減弱直至消失。對四氧化三鐵進(jìn)行重新充磁，使原子的電子排列重新具有規(guī)律性，而使失去磁性的四氧化三鐵重新具有磁力。通過這次實驗我們對于四氧化三鐵退磁得到了更加深刻的理解，而利用四氧化三鐵的居里溫度以及磁極偏轉(zhuǎn)這些性質(zhì)，可以為我們更好地服務(wù)，例如，電飯鍋底部的控溫裝置就是利用了四氧化三鐵居里溫度這一特性，該裝置用的就是一塊居里溫度是105對并且在降溫后磁性還會恢復(fù)的四氧化三鐵，當(dāng)鍋里的水分干了以后，食品的溫度將從100對上升。當(dāng)溫度到達(dá)大約105°C時，由于被四氧化三鐵吸住的磁性材料的磁性消失，四氧化三鐵就對它失去了吸力，這時四氧化三鐵和磁性材料之間的彈簧就會把它們分開，同時將電源開關(guān)斷開，停止加熱，如果在不方便測溫度的情況下，可以放入一塊四氧化三鐵性質(zhì)已知的四氧化三鐵，最后通過分析四氧化三鐵