磁介質(zhì)混凝沉淀污水處理技術(shù)規(guī)程

本規(guī)程共8章和2個(gè)附錄，主要技術(shù)內(nèi)容包括：總則、術(shù)語(yǔ)、系統(tǒng)構(gòu)成、工藝設(shè)計(jì)、檢測(cè)和控制設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)等。2100433B

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從磁介質(zhì)的原子構(gòu)成，它們間的相互作用以及它們?cè)诖艌?chǎng)下的反應(yīng)，來(lái)討論六種磁介質(zhì)的性質(zhì)：

磁介質(zhì)抗磁性

抗磁性是所有材料都具有的。雖然它很弱?？勾盼镔|(zhì)由無(wú)凈磁矩的原子（即原子所有軌道層都充滿電子；沒有不成對(duì)的電子）它只有原子的電子繞軌道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁矩。在磁場(chǎng)作用下，電子受到羅侖茲力作用，使電子繞軌道運(yùn)動(dòng)的面積減少；等效于產(chǎn)生與磁場(chǎng)方向相反的磁矩。故稱為抗磁性。材料在磁場(chǎng)作用下所產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度 M=xH；這里x 稱為磁化率； H 是外加磁場(chǎng)。因此，抗磁物質(zhì)的磁化率 x 是負(fù)的。x與溫度無(wú)關(guān)。

磁介質(zhì)順磁性

這類物質(zhì)的原子軌道只有部分填充電子，故原子有凈磁矩。鐵原子是沒充滿的典型原子。如這些原子間又沒有相互作用，無(wú)外場(chǎng)時(shí)，整體的磁化強(qiáng)度為零（因每個(gè)原子磁矩混亂取向）。外加磁場(chǎng)時(shí)，原子磁矩部分取向；順磁體的磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)增大而增大。故磁化率是正的。數(shù)學(xué)表達(dá)式為： M=xH； x>0，但x隨溫度升高而下降。這是溫度使每個(gè)原子磁矩傾向于混亂的原故。x(T)隨溫度的變化，稱居里定律。順磁物質(zhì)磁化率的單位和抗磁的相同。粘土：x=13；富鐵粘土：x=65；黑云母：x=79 等是順磁性的物質(zhì)。

磁介質(zhì)鐵磁性

鐵磁性的原子都有剩磁矩，而且它們間相互交換作用十分強(qiáng)（來(lái)自電子間的交換力），引起原子磁矩平行取向。交換是由于二個(gè)電子自旋的相對(duì)取向所造成的交換力，是量子力學(xué)效應(yīng)。這種力很強(qiáng)；它相當(dāng)于1000 Tesla磁場(chǎng)的量級(jí)?；蚪?00 萬(wàn)倍地磁場(chǎng)的大小。鐵磁在無(wú)外磁場(chǎng)都有一凈磁化強(qiáng)度。Fe，Ni，Co 及其合金是鐵磁性的典型物質(zhì)。它有三個(gè)特性：（1）自發(fā)磁化強(qiáng)度（由自旋磁矩的大小決定）；（2）有一磁有序溫度（居里溫度）；在此溫度之上，變成磁無(wú)序（順磁性）（3），磁場(chǎng)去后，鐵磁物質(zhì)還保留剩余磁化強(qiáng)度（有磁滯）。順磁與鐵磁的主要性能比較：順磁磁化達(dá)飽和所需外場(chǎng)為10Tesla，鐵磁只需1Tesla。

鐵的氧化物由于晶體結(jié)構(gòu)形成較復(fù)雜的磁有序，稱為亞鐵磁性。這種磁有序結(jié)構(gòu)由二種稱A和B的磁次晶格組成，它們由氧陰離子隔開，但通過(guò)氧離子進(jìn)行間接（超）交換作用。使二種次晶格的自旋反平行取向。由于亞鐵磁的二種次晶格的磁矩不相等，使整體物質(zhì)有一凈磁矩。此凈磁矩在外場(chǎng)下的行為和鐵磁性的相似。它也具有自發(fā)磁化強(qiáng)度，居里溫度，剩磁(磁滯）等。但鐵磁和反鐵磁卻有十分不同的磁有序結(jié)構(gòu)。Fe3O4是典型的亞鐵磁磁介質(zhì)。

磁介質(zhì)反鐵磁性

反鐵磁介質(zhì)內(nèi)，二種磁次晶格原子的磁矩的交換作用是負(fù)的，使得每個(gè)原子的磁矩方向都與其近鄰的每個(gè)原子的磁矩方向反平行，如果磁介質(zhì)內(nèi)二種次磁晶格的磁矩完全相等，則整體的凈磁矩為零。這種類型的磁有序，稱為反鐵磁性。它從零度至涅爾溫度之間的磁化率與順磁性的相近；在涅爾溫度時(shí)最大。

反鐵磁磁介質(zhì)一般為過(guò)渡金屬化合物，特別是氧化物。比較多的括，赤鐵礦，鉻，鐵錳合金和鎳的氧化物(NiO)等。

磁介質(zhì)超順磁性

把鐵磁或亞鐵介質(zhì)粉碎成納米尺寸的顆粒，其在磁場(chǎng)下的行為稱超順磁性。因?yàn)檫@些納米磁性顆粒都各自有磁矩，但在溫度的熱運(yùn)動(dòng)下，它們是混亂取向的，在外磁場(chǎng)作用下，會(huì)形成一定的磁化強(qiáng)度。其行為類似順磁性，但其磁化率則與鐵磁或亞鐵磁性的介質(zhì)相近。

綜合上面六類磁介質(zhì)的性質(zhì)看；六類中，只有抗磁性一種介質(zhì)的原子沒有剩余磁矩。其余五種磁介質(zhì)的原子都有剩余磁矩。但順磁介質(zhì)內(nèi)的原子沒有磁有序。其余的鐵磁，亞鐵磁，反鐵磁和超順磁介質(zhì)的原子都有磁有序結(jié)構(gòu)。 2100433B

在磁場(chǎng)作用下表現(xiàn)出磁性的物質(zhì)。物質(zhì)在外磁場(chǎng)作用下表現(xiàn)出磁性的現(xiàn)象稱為磁化。所有物質(zhì)都能磁化，故都是磁介質(zhì)。按磁化機(jī)構(gòu)的不同，磁介質(zhì)可分為抗磁體、順磁體、鐵磁體、反鐵磁體和亞鐵磁體五大類。在無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)抗磁體分子的固有磁矩為零，外加磁場(chǎng)后，由于電磁感應(yīng)每個(gè)分子感應(yīng)出與外磁場(chǎng)方向相反的磁矩，所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)在介質(zhì)內(nèi)部與外磁場(chǎng)方向相反，此性質(zhì)稱為抗磁性。順磁體分子的固有磁矩不為零，在無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)而使分子磁矩的取向作無(wú)規(guī)分布，宏觀上不顯示磁性。在外磁場(chǎng)作用下，分子磁矩趨向于與外磁場(chǎng)方向一致的排列，所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)在介質(zhì)內(nèi)部與外磁場(chǎng)方向一致，此性質(zhì)稱為順磁性。介質(zhì)磁化后的特點(diǎn)是在宏觀體積中總磁矩不為零，單位體積中的總磁矩稱為磁化強(qiáng)度。