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含有奇数个电子的原子或电子未填满壳层的原子或离子，如过渡族元素、稀土元素及铝铂等金属，都属于顺磁性物质。

顺磁性顺磁性物质主要源于原子内部存在永久（固有）磁矩。

在没有外加磁场时，原子的固有磁矩呈无序状态，宏观上无磁性；

当施加一定的弱外加磁场，由于磁矩与磁场的相互作用，磁矩具有较高的静磁能，产生磁化；

随着磁场增强磁化不断增强，使原子磁矩与外加磁场方向一致。

（a）（b）（c）顺磁磁化过程示意图（a）无磁场（b）弱磁场（c）强磁场影响材料顺磁性的因素1.原子结构的影响氧与臭氧分子是具有顺磁性的单质分子，O2分子中存在两个三电子派键，导致了其顺磁性。

常见的非金属顺磁物质有氧气、臭氧、一氧化氮、含掺杂原子的半导体掺磷（P）或砷（As）的硅（Si）、由辐照产生位错和缺陷的物质等。

O3的结构的结构碱金属碱金属的电子层由惰性气体电子层加上一个s电子组成。

按照洪特定则它们在基态下有磁矩，这个磁矩提供很强的磁化率，因此碱金属是顺磁性的。

碱土金属（Be除外）碱土金属有两个s电子，因此其电子层饱和，但是它们属于金属，因此拥有自由电子。

除铍外其自由电子导致的顺磁性强于抗磁性，因此它们均是弱顺磁性物质。

Ra7S2稀土金属稀土金属是制造磁铁时最重要的合金物质，原因是稀土金属不饱和的电子层不是最外部的电子层，而是内部的电子层（f层），因此它们对于原子的化学性能没有影响。

几乎所有的稀土金属是顺磁性的，但是其磁化率不同。

通过它们合金可以成为非常强的磁铁。

金属Cu、Ag、Au、Cd、Hg这类金属的离子所产生的抗磁性大于自由电子的顺磁性，表现为抗磁性。

Ti、V、Cr、Mn的过渡元素Ti3d24s2;

V3d34s2;

Cr3d54s1;

Mn3d54s23d层未被填满，自旋磁矩未被抵消，因而产生强烈的顺磁性。

2.温度的影响温度对顺磁性的影响很大一部分物质x=C/T，另一部分物质x=C/（T+）可以说，顺磁物质的磁化是磁场克服原子和分子热运动的干扰，使原子磁矩排向磁场方向的结果（a）（b）3.相变及组织转变的影响当材料发生同素异构转变时，晶格类型及原子间距发生变化，会影响电子运动状态而导致磁化率的变化。

当材料发生其他相变时，也会影响磁化率，影响的规律比较复杂。

具有正方点阵结构的白锡转变为具有金刚石结构的灰锡，即由顺磁转变为抗磁。

转变后锡在很大程度上已经失去金属固有的特性，这与转变后原子间距增大，结合电子增加而自由电子的数量变少有关。

13.2白锡灰锡加工硬化对金属的抗磁性影响也很明显。

加工硬化使金属的原子间距增大而密度减小，从而使铜和锌的抗磁性变弱。

当高度加工硬化时，铜可以由抗磁金属变为顺磁。

退火与加工硬化的作用相反，能使铜的抗磁性重新得到恢复。

4.合金成分与组织的影响合金由不同元素和形式组成时对磁性会有很大的影响，形成固溶体合金时磁化率因原子之间结合的改变而有较明显的变化。

通常，由弱磁化率的Cu,Ag,Al,Mg两种金属组成固溶体时，其磁化率和成分按接近于直线的平滑曲线变化。

若强顺磁性过渡族金属溶于Cu、Ag或Au中，合金磁化率的变化比较复杂。

如Cu-Pd和Ag-Pd两种合金，当含pd低于30时，由于钯的d层被传导电子填满，离子的固有磁矩变为零。

因此随着钯含量的增多，导致合金的抗磁磁化率减小。

Cu-Pd、Ag-Pd固溶体合金的磁化率合金形成中间相（金属化合物）时，其磁化率将发生突变。

中间相结构中由于自由电子数减少，几乎无固有原子磁矩，所以中间相的抗磁性很高。

形成中间相时，由于生成了化学键和共价键，从而影响了自由电子的顺磁性，于是简单金属正离子的抗磁性便充分地显示出来，使合金的抗磁性增强，并在磁化率和成分的关系曲线上出现极值。

例如，Cu-Zn合金中出现电子化合物相Cu3Zn5时，合金的抗磁磁化率达到最大值。

从图中曲线可以看到，由于液态合金仍保留着部分化学键的作用，所以对应于相成分的合金液态时的抗磁磁化率也比较大。

Cu-Zn合金的磁化率当形成两相合金时，在两相区范围内，其磁化率随成分的变化呈直线关系。

磁化率随合金成分变化规律顺磁分析的应用合金的磁化率取决于其成分、组织和结构状态。

合金的磁化率取决于其成分、组织和结构状态。

从磁化率变从磁化率变化的特点可以分析合金组织的变化，以及这些变化与温度和化的特点可以分析合金组织的变化，以及这些变化与温度和成分之间的关系。

成分之间的关系。

这种分析在测定铝合金的固溶度曲线和研究铝合金的时效等问题中应用取得了良好的结果。

（1）确定合金相图中的最大溶解度曲线原理：

单相固溶体的顺磁性与两相混合组织的顺磁性不同，且混合物的顺磁性与合金成分之间呈直线关系的规律。

直线b是退火试样测得的结果，它所对应的组织是以铝为基的固溶体和CuAl2相的混合物，随着铜含量的增多，CuAl2相的数量随之增多。

曲线bf所对应的组织是铜与铝所组成的单相固溶体。

据计算，在合金固溶体中一个铜原子可影响1415个铝原子的顺磁性。

因此，与两相混合物相比，它的磁化率随着含铜量的增加，迅速地降低。

Al-Cu合金的磁化系数与成分和淬火温度的关系对于顺磁性合金，可以通过磁化曲线的改变研究其分解的情况。

（2）研究铝合金的分解由于淬火状态铜和铝形成了过饱和固溶体，铜的抗磁作用对铝的顺磁影响较大，使合金的顺磁磁化率显著降低。

退火状态的合金中，有94%的铜以CuAl2相的形式存在，组织不变，因此铜对铝的顺磁性影响较小，只是受到温度的影响。

当温度达到500，淬火与退火试样的曲线重合，表明过饱和固溶体分解完成，得到稳定的平衡组织。

这个方法适于用来研究铝合金时效不同阶段的情况，对于研究奥氏体钢与铸铁也较多，可以测出奥氏体钢中的微量铁素体。

测定磁化率还可以用于研究材料有序无序转变、同素异构转变与确定再结晶温度等。

Al-Cu合金淬火与退火状态磁化率与温度的关系Thankyou!