強(qiáng)磁性礦物的磁疇及磁化本質(zhì)

每個(gè)磁疇都有一定的自發(fā)磁化方向，而各磁疇的自發(fā)磁化方向不一致，宏觀上看，各磁疇的磁化作用相互抵消，故整體不顯磁性。當(dāng)外加磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)時(shí)，自發(fā)磁化方向與外加磁場(chǎng)方向相一致的磁疇就擴(kuò)大，直至把另一些磁疇吞并，這時(shí)磁鐵礦就顯示出很強(qiáng)的磁性。選礦設(shè)備廠家在磁選的過程中一定要對(duì)礦物的磁性有一定的了解。

磁鐵礦是典型強(qiáng)磁性礦物，通過討論磁鐵礦的磁性可了解強(qiáng)磁性礦物磁性的一般規(guī)律。純磁鐵礦的分子式是四氧化三鐵，屬亞鐵磁質(zhì)結(jié)構(gòu)。但它的構(gòu)造又屬于氧化物。在工業(yè)上只注意研究金屬的磁性。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，大量的鐵氧體在工業(yè)上的應(yīng)用較金屬磁性材料廣、價(jià)值大，故于1948年法國(guó)科學(xué)家文尼爾提出磁鐵礦—亞鐵磁質(zhì)。亞鐵磁質(zhì)與鐵磁質(zhì)，兩者在微觀構(gòu)造上是不相同的，但在宏觀磁性上是基本相似的的。從應(yīng)用的觀點(diǎn)看來，兩者并沒有多大的區(qū)別。

強(qiáng)磁性礦物的磁化本質(zhì)可用磁疇理論來解釋、磁鐵礦的磁源是由許多亞鐵磁質(zhì)的磁疇組成，亞鐵磁疇內(nèi)包含有互相反平行而又不被此抵消的磁矩，即每個(gè)磁疇中有剩余的磁矩，如圖

                    三種磁疇示意圖

(c)中所示，在無外磁場(chǎng)作用時(shí)，相鄰磁疇的剩余磁矩方向各不相同，對(duì)外不顯磁性，進(jìn)入磁場(chǎng)后、磁疇整體轉(zhuǎn)向磁場(chǎng)方向，對(duì)外顯示出亞鐵磁疇磁性。磁鐵礦的磁化和鐵磁物質(zhì)的磁化一樣，有兩個(gè)磁疇基本變動(dòng)過程，一個(gè)是磁疇壁移動(dòng)，另一個(gè)是磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)，磁疇壁移動(dòng)需要的能量較小，而磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)需要有較大的能量。如圖2—15所示。在外磁場(chǎng)作用下磁畸壁開始振動(dòng)(移動(dòng))，如圖2—15(a)所示，隨外磁場(chǎng)增大，使磁疇有利于磁化方向的磁矩?cái)U(kuò)大、不利于磁化方向的磁矩逐漸縮小，擴(kuò)大與縮小磁疇之間的磁疇壁向一方挪動(dòng)之故，如圖下圖(b)所示。隨外磁場(chǎng)的增大，磁疇的磁矩整體使不利磁化方向的磁疇向有利于磁化方向的磁疇合并，如圖2—15(c)所示;外磁場(chǎng)再增大，磁疇壁以相當(dāng)快的速度跳躍式的移動(dòng)，直至不利磁化方向的碰疇完全消失，而有利于磁化方向的磁疇完全擴(kuò)大，并一致朗著外磁場(chǎng)方向排列，如圖(d)所示。