书城教材教辅激发青少年物理兴趣的故事(启发青少年的科学故事集)
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第18章 不要忘记居里温度

钢铁厂里的起重机械特别多,电磁起重机把成吨的生铁原料吊起,运到炼钢炉上面,切断电源后,电磁铁的磁性消失,原料就哗啦哗啦落进炼钢炉。炼钢工人把钢液倒进钢包,再通过行车把钢包运到浇钢的车间。工人把钢水注入钢锭模子,待钢水凝固后拆去钢模就得到成品——钢锭,这时行车又过来把钢锭运走,以便空出地方迎接下一批新钢锭的到来。

钢锭行车的运输效率不及电磁起重机,那么,能不能设计一个大功率的牵引电磁铁,让钢锭像生铁那样吸起来有多方便!可是,这个良好的愿望是不能实现的。问题出在钢锭本身的特性上。钢和铁都是典型的铁磁性物质,铁磁质是由许多体积极小的磁畴组成的。磁畴本身具有磁性,通常情况下各磁畴的排列方向没有一定规律,因此,铁磁质本身不显磁性。如果将铁磁质置于外磁场中,磁畴的大小、方向都发生变化。大多数磁畴按外磁场方向整齐排列,于是铁磁质被磁化,这就是电磁铁能“吸铁”的道理。

当铁磁质的温度升高时,内部分子热运动会影响磁畴的排列,以致磁性减弱;当达到某一温度时,铁磁质将完全失去磁化性质。这个温度我们称为居里温度(即失去铁磁性的温度,也称居里点)。经过测定,铁的居里温度是769℃。可想而知,钢锭的温度高达1400℃,稍事冷却后短时间内也有上千度的高温,电磁铁也就无用武之地,不可能吸起钢锭了。