Magnetic susceptability of various materials
| Material | Xm |
| Aluminium | 2.3*10-5 |
| Bismuth | -1.66*10-5 |
| Copper | -0.98*10-5 |
| Diamond | -2.2*10-5 |
| Gold | -3.6*10-5 |
| Magnesium | 1.2*10-5 |
| Mercury | -3.2*10-5 |
| Silver | -2.6*10-5 |
| Sodium | -0.24-5 |
| Titanium | 7.06*10-5 |
| Tungsten | 6.8*10-5 |
| Hydrogen(1 atm) | -9.9*10-9 |
| Carbondioxide(1 atm) | -2.3*10-9 |
| Nitrogen(1 atm) | -5.0*10-9 |
| Oxygen | 2090-9 |
This tool will help you Know about the magnetic suspectability of materials.
材料磁化率数值对照
磁化率 χm 描述一种材料在外磁场下被磁化的难易程度:正值表示被吸引,负值表示被排斥。这个页面按材料列出实测的 χm 数值,从铝、钛这类顺磁体到铜、铋这类抗磁体都有,还包含几种常压气体。做磁屏蔽选材、判断零件会不会被磁铁吸、区分顺磁与抗磁行为时,直接查这张表比查手册快。
使用方法
- 在表格的「Material」列找到目标材料,读同一行的「Xm」值,即体积磁化率,无量纲。
- 正值的材料是顺磁体,会被磁铁微弱吸引;负值是抗磁体,会被微弱排斥。
- 要换算成相对磁导率,用 μr = 1 + χm;例如铝的 2.3e-5 对应 μr = 1.000023。
- 表中气体标注了 1 atm,说明数值与压力有关;固体数值基本与压力无关。
- 同一材料不同纯度、不同热处理状态的 χm 会有差异,精密计算要用手册中对应牌号的值。
计算公式
| 相对磁导率 | μr = 1 + χm χm 为体积磁化率,无量纲,抗磁体为负值 |
|---|---|
| 磁化强度 | M = χm × H H 为外磁场强度(A/m),M 为磁化强度(A/m) |
| 磁化率与磁化系数 | κ = χm ÷ ρ κ 为比磁化率(m³/kg),ρ 为密度,用于按质量比较 |
| 分类判据 | χm 大于 0 为顺磁,小于 0 为抗磁 铁磁体的 χm 可达 1e3 以上,不在这张表的量级内 |
计算示例
铝的 χm = 2.3e-5,求相对磁导率
- μr = 1 + 2.3e-5
- μr = 1.000023
结果:μr 约 1.000023,与真空几乎无差别
铜的 χm = −0.98e-5,判断磁化方向
- χm 为负,属于抗磁体
- M = χm × H,与 H 反向
结果:磁化强度方向与外磁场相反,表现为微弱排斥
在 H = 1e5 A/m 的场中,钛的磁化强度
- M = 7.06e-5 × 1e5
- M = 7.06 A/m
结果:约 7.06 A/m,仍远小于铁磁材料的量级
要点与常见误区
- 磁化率是无量纲的纯数,不要加单位;写成「2.3e-5 H/m」是把磁化率与磁化系数混为一谈。
- 抗磁体的负值很小,铜的 −0.98e-5 意味着在 1e5 A/m 的场里磁化强度只有 −0.98 A/m,日常完全感觉不到。
- 铁、钴、镍这类铁磁材料不在表内,它们的 χm 可达几百到几千,且随磁场非线性变化,不能用同一个常数描述。
- 表中气体标注 1 atm,气体磁化率与分子数密度成正比,压力降低一半数值也近似减半。
- 数值量级都在 1e-5 上下,比较时看指数位即可;铝 2.3e-5 与钛 7.06e-5 差三倍,但都远小于 1。
常见问题
- 磁化率是正数说明什么?
- 说明材料是顺磁体,内部磁矩会顺着外磁场方向排列,被磁铁微弱吸引。数值越大顺磁性越强,但 1e-5 量级仍然弱到日常难以察觉。
- 为什么铜和铋是负的?
- 它们是抗磁体,外磁场会在原子中感生出与外场方向相反的环流,产生反向磁矩。所有物质都有抗磁分量,只是在顺磁和铁磁材料中被更强的效应掩盖了。
- 磁化率和磁导率是什么关系?
- μr = 1 + χm。真空 χm = 0、μr = 1;顺磁体 χm 略大于 0,μr 略大于 1;抗磁体 χm 略小于 0,μr 略小于 1。
相关计算器
- Drift Velocity Cal
- 爱因斯坦质能方程计算器
- 弹性势能计算器
- 电力谐波计算器
- Electrodialysis Ca
- 逃逸速度计算器
- 华氏温度转摄氏温度
- 牛顿第二定律计算器F=MA
- Forced Harmonic Os
- 行星向心加速度计算器
查看 全部物理计算器
