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1、磁力学专业教材如何做到隔磁？只有能吸附到磁铁上的材料才能起到隔断磁场的作用，而且材料越厚，隔磁的效果越好。什么是最强的磁铁？目前最高性能的磁铁是稀土类磁铁，而在稀土磁铁中钕铁硼是最强力的磁铁。但在200摄氏度以上的环境中，钐钴是最强力的磁铁。怎样来定义磁铁的性能？主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能：剩磁Br :永磁体经磁化至技术饱和，并去掉外磁场后，所保留的Br称为剩余磁感应强度。矫顽力Hc:使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零，所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力，简称为矫顽力磁能积BH:代表了磁铁在气隙空间（磁铁两磁极空间）所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量。由于这项能量等于

2、磁铁的Bm和Hm的乘积，因此称为磁能积。磁场:对磁极产生磁作用的空间为磁场表面磁场:永磁体表面某一指定位置的磁感应强度如何选择磁铁？在决定选择哪一种磁铁之前应明确需要磁铁发挥何种作用？主要的作用：移动物体，固定物体或抬升物体。所需磁铁的形状：圆片形，圆环形，方块形，瓦片形或特殊形状。所需磁铁的尺寸：长，宽，高，直径及公差等等。所需磁铁的吸力，期望价格及数量等等。1 问：钕铁硼磁铁的磁性能可以持续多久？答：钕铁硼磁铁拥有相当高的矫顽力，自然环境和一般磁场条件下不会出现退磁和磁性变化。假设环境适当，即使经过长时间的使用，磁体的磁性能损失也不会很大。所以在实际应用中，我们往往忽略时间因素对磁性能的影

3、响。2 问：磁铁的垂直度，平行度和真圆度分别是多少？答：例如圆环形磁铁外径D10-D30mm范围内垂直度：0.15mm平行度：0.10mm真圆度：0.15mm外径D30-D60mm范围内垂直度：0.20mm平行度：0.15mm真圆度：0.20mm以上是大体标准。3 问：影响磁铁价格的因素有哪些？答：1）材料成本：性能要求越高，成本越高，如钕铁硼磁铁，N45价格远远高过N35价格；2）加工成本：形状越复杂，加工成本越高；公差越严格，加工成本越高；批量越小，加工成本越高。4 问：哪种磁铁的表面磁场强度最高？答：相同形状，相同尺寸磁铁的表面磁场强度由高到低的排序依次是钕铁硼钐钴铝镍钴铁氧体橡胶磁铁。

4、例子：圆柱形D10x5mm钕铁硼：4,200高斯钐钴： 3,300高斯铁氧体：1,200高斯以上表磁数据仅供参考。5 问：磁性能的参数是什么？他们分别代表什么含义？答：主要有三个参数：1） 剩磁Br（Residual Induction），单位：高斯Gauss，即从饱和状态下去除磁场后，剩余的磁通密度，代表了磁体对外所能提供的磁场强弱；2） 矫顽力Hc（Coercive Force），单位：奥斯特Oersteds，即把磁体放在一个反向外加磁场中，当外加磁场增加到一定强度时磁体的磁性就会消失，将这个抵抗外加磁场的能力称为矫顽力，代表了磁体的抗退磁能力；3） 磁能积BHmax,单位Gauss-Oe

5、rsteds, 即单位体积材料所产生的磁场能量，是磁体所能存储能量多少的一个物理量。6 问：表磁值越高代表磁铁性能越强吗？答：这个问题分两种情况解释：1） 形状相同，尺寸也完全相同的2块磁铁，表磁较高的磁铁磁性较强。2） 形状不同，或尺寸不同的2块磁铁，就不能简单地以表磁高低来判定磁铁的磁性高低了。原因是表磁与磁铁的高径比（磁铁的高度与直径之比）有关，高径比值越大表磁越高，即直于磁化方向的表面积越大，表磁越低; 磁化方向尺寸越大，表磁越高。例子：钕铁硼圆柱形D8x50mm，表磁：4,600高斯，钕铁硼圆柱形D50x10mm，表磁：3,300高斯，很明显D50x10mm比D8x50mm磁场要强得

6、多。7 问：在高温下使用，请问应该选用哪种磁铁？答：每种磁铁的最高工作温度大致如下：铝镍钴(500C) 钐钴(300C) 铁氧体(200C)钕铁硼(80C)钕铁硼根据性能不同，目前开发出来的EH磁铁最高可以达到200C，但要根据磁铁的具体形状和尺寸而定，本商城现有的钕铁硼产品最高工作温度是80C，如需要更高工作温度可以根据客户要求定做。8 问：居里温度是磁铁的最高工作温度吗？答：不是。每种磁铁的居里温度和最高工作温度都不尽相同，在居里温度下，磁铁的磁性将完全消失。每种磁铁都有最高工作温度，超过这个温度磁性能就会急剧下降，而且即使回到常温，消退的磁性也无法恢复。9 问：磁铁都可以在水中使用吗？答

7、：根据材质不同，不是每种磁铁都可以在水中使用。钐钴和铁氧体可以在水中正常使用，钕铁硼和铝镍钴不可以在水中使用。10 问：吸附力是如何测定的？答：吸附力是按照以下方法来测定的：将磁铁的一面吸附在一块铁板上，另一面用胶与拉力器上的一块5mm厚的铁片粘在一起，当磁铁与铁板分离的瞬间的拉力就是该磁铁的吸附力。11 问：磁铁吸在一起后磁力会增强吗？答：叠加后的磁铁吸附力会增强，但不是倍数的关系。12. 问：叠加后的磁铁与相同尺寸的一块磁铁磁性一样吗？答：二者磁性大致相同，但由于叠加后的磁铁之间有空隙，磁性会有一些损失。13 问：磁铁如何进行隔磁屏蔽？答：目前通常采用普通的铁板来屏蔽磁场，磁屏蔽需要高导磁

8、率材料，满足这种要求的材料是铁镍合金，这种材料具有很高的磁导率。请注意铁板与磁铁之间需要留有气隙，气隙内可以填充任何非导磁率材料做支撑。对于尺寸较大的磁铁，仅用单层屏蔽材料，很难达到完全屏蔽的要求，这时，一种方法是增加铁板的厚度，但更有效的方法是使用组合屏蔽，将一个屏蔽体放在另一个屏蔽体内，它们之间留有一定的气隙。组合屏蔽的屏蔽效果比单个屏蔽体好得多，因此组合屏蔽能够将磁场衰减到很低的程度。14. 问：钕铁硼磁铁表面一般有哪几种镀层？答：磁铁表面一般可以做镀金，锡，铬，镍，锌，磷化，环氧树脂等防腐处理。15. 问：如果磁铁吸在一起如何分开？答：分开磁铁的方法和注意事项：1)工作人员一定要带劳保

9、手套，保护手部安全。2）磁铁周围清除铁质物品，手表，手机，磁卡等。3）磁铁应放置在木质桌子上（磁铁不吸附的材质)，预留出高低差的空间。4）将磁铁固定在桌子边缘，手压住预分离出的磁铁，并向下用力。5）磁铁分开0.5米之前不能放松力量，要保持住，以免磁铁重新吸上。16. 问：磁铁能吸不锈钢吗？答：不锈钢以其漂亮的外观、耐腐蚀的特性、不易损坏的优点，越来越受到人们的喜爱。锅碗瓢盆、城市雕塑、建筑、装修居室等使用不锈钢的地方越来越多，但人们对不锈钢的判别认识不深，有些顾客在买不锈钢厨具时，拿着磁铁在不锈钢器皿上试来试去。认为磁铁吸上的是不锈铁，吸不上的是不锈钢。看来人们对不锈钢的认识还有误区。 铁和钢

10、是以含碳量的多少来区别的。含碳量在2%以下的铁碳合金是钢，含碳量在2%以上的则称之为铁。钢因为既有韧性、弹性还有刚性，被广泛应用。生活中所接触到的都是钢，只不过人们叫法不同。对于不锈钢来说，不管磁铁吸得上与否，只要符合质量标准，都是不锈钢。因此，从治金学的角度说，根本没有不锈铁之说。 不锈钢抗腐蚀的主要元素是铬。铬元素含量在10.5%以上的钢就不生锈。冶炼时加入的合金元素不同，也就有了磁铁吸得上与吸不上的区别了。不锈钢一般是按组织结构分的，可以分为奥氏体、铁素体、马氏体等几大类。如果往钢水里加入了不同比例的铬镍等，炼成的奥氏体钢就是磁铁吸不上的不锈钢；如果往钢水里加入铬和少量的镍（或不加镍），

11、炼成的钢就是磁铁吸得上的铁素体不锈钢；马氏体不锈钢主要合金元素是铬、铁和碳。不锈钢因含合金量的不同分有100多种。除了奥氏体不锈钢都具有磁性。 镍元素在世界上储藏量很少，价格比较昂贵。因此，镍含量高的不锈钢在市场上价格也较高，而且磁铁还吸不上。其实，还有一种不锈钢磁铁是吸不上的。那就是高含锰少含镍或不含镍的不锈钢。这种不锈钢市场价格比含镍高的不锈钢每吨低1000多元。有些经销商就是利用人们“好不锈钢磁铁都吸不上”的误解，欺骗消费者，价格与高含镍不锈钢一样贵。 不锈钢有100多种，特性和功能也不一样。一般做装饰、景观、雕塑选用奥氏体不锈钢。因为奥氏体不锈钢导热率低，用它做水壶、炒锅、饭锅就不合适

12、，会浪费能源，还延长烧水做饭的时间。用铁素体不锈钢做炒锅、饭锅，不仅有优良的耐蚀性，而且其导热性比奥氏体不锈钢高近一半。洗衣机内桶、热水器、洗菜盆等，只要与水接触的器皿都应选用铁素体不锈钢。有人抱怨不锈钢刀具不快，这是因为选用错了不锈钢。奥氏体不锈钢不能淬硬，不适合做刀具、刃具。采用马氏体不锈钢做的刀具可通过热处理，如淬火、回火改变不锈钢的硬度。17 问：为何把一块磁铁摔碎后，N/S极会重新分布？答：一块磁铁无论碎成多少块，每一块都仍具有N、S两个磁极，甚至连原子大小的磁铁都一样。实际上，大块磁体都是由若干小磁体构成的。虽然磁与电有许多相似性（比如一个小磁体的很多运动学规律很像由一对正负电荷构

13、成的电偶极子），但有一点是根本不同的，即正、负电荷可以独立存在，但N、S极是不能单独存在的，所以没有什么重新分布的问题。本质上磁与电是分不开的，一般来讲，磁是由电荷的运动造成的，无论磁铁还是电磁铁都是电荷运动的结果。在现代物理理论中，能够得到有磁单极存在的结论，可是至今没有发现任何磁单极。据说在极端条件下，比如宇宙大爆炸早期的某个时刻可能存在过磁单极，这也是科学家们试图努力寻找的答案。永久磁铁的磁力线分布永久磁铁的分类一般物理性能 Typical physical properties参数 Parameter 单位 Unit , 标称值 Standard Data 居里温度(Tc) Curie

14、 Temperature C 310-380 最高工作温度(Tw) Maximum Operating Temperature C 80-200 硬度 Hardness Hv 620 电阻率(r) Electrical Resistivity W.cm 1.8x10-4-2.0x10-4 密度(D) Density g/cm3 7.50-7.65 回复磁导率(m rec) Recoil Permeability 1.05 磁化场强度(Hs) Magnetization Field Strength Koe 30 KA/m 2400 抗弯强度 Bending Strength Mpa 295-3

15、45 剩磁温度系数(aBr) Temp.Coefficient of Br %/C -0.11-0.12 内禀矫顽力温度系数(aHcj) Temp.Coefficient of Hcj %/C -0.5-0.7磁通量介绍磁通量的简介定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通。公式：=BS，适用条件是B与S平面垂直。当B与S存在夹角时，=B*S*sin。单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，符号是Wb，1Wb=1T*m=1V*S意义：磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明我们知道在同一磁场的图示中

16、，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大因此，B越大，S越大，穿过这个面的磁感线条数就越多，磁通量就越大描述通过某一平面的磁通量的大小，可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。在同一磁场中，磁感应强度越大B越大的地方，磁感线越密。因此，B越大，S越大，磁通量就越大，意味着穿过这个面的磁感线条数越多。表示磁场分布情况的物理量。通过磁场中某处的面元dS的磁通量dB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScos的乘积，即dFB =BdScosq式中是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角。磁通量是标量，90为正值，90为负值。通过任意

17、闭合曲面的磁通量 B 等于通过构成它的那些面元的磁通量的代数和，即对于闭合曲面，通常取它的外法线矢量（指向外部空间）为正。磁场的高斯定理指出，通过任意闭合曲面的磁通量为零，即它表明磁场是无源的，不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾，亦即不存在孤立的磁单极。以上公式中的B既可以是电流产生的磁场，也可以是变化电场产生的磁场，或两者之和。磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量，它等于该处磁场磁感应强度的大小B。磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。通量概念是描述矢量场性质的必要手段，通量密度则描述矢量场的强弱。磁通量和磁通密度，电通量和电通密度都是如此。在国际单位制（SI）中，磁通量的单位是韦伯（

18、Wb）。引申了解磁通量的定义为覆盖某面积的磁场的积分其中为磁通量 B为磁场密度 S为面积。 已知高斯磁场定律为：这条方程的体积积分，跟散度定理合用，给出以下的结果：亦即是说，通过任何密闭表面的磁通量一定为零；自由“磁电荷”是不存在的。对比下, 另一条麦克斯韦方程高斯电场定律为：E.ds=Q/0 其中E为电场强度， 为自由电荷的密度（不包括在物料中被束缚的双极电荷）， 0为真空介电常数。 注意这指出了电单极的存在，也就是，自由的正或负电荷。磁通量密度向量的方向定义为从磁南极到磁北极（磁铁里面）。在磁铁外，场线会由北到南。若磁场通过能导电的电线环，而磁通量的改变的话，会引起电动势的生成, 并因此会

19、产生电流（在环中）。其关系式可由法拉第定律得出：这就是发电机背后的原理。磁感应强度介绍磁感应强度 magnetic induction描述磁场强弱和方向的基本物理量。是矢量，常用符号B表示。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。这个物理量之所以叫做磁感应强度，而没有叫做磁场强度，是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了。点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f 的作用。在磁场给定的条件下，f的大小与电荷运动的方向有关 。当v 沿某个特殊方向或与之反向时，受力为零；当v与此 特殊方向

20、垂直时受力最大，为fm。fm与q及v成正比，比值 与运动电荷无关，反映磁场本身的性质，定义为磁感应强度的大小，即。B的方向定义为：由正电荷所受最大力fm的方向转向电荷运动方向 v 时 ，右手螺旋前进的方向 。定义了B之后，运动电荷在磁场 B 中所受的力可表为 f qvB，此即洛伦兹力公式。除利用洛伦兹力定义B外，也可以根据电流元Idl在磁场中所受安培力dfIdlB来定义B，或根据磁矩m在磁场中所受力矩MmB来定义B，三种定义，方法雷同，完全等价。在国际单位制（SI）中，磁感应强度的单位是特斯拉1，简称特（T）。在高斯单位制中，磁感应强度的单位是高斯(Gs )，1T10KGs等于10的四次方高斯

21、。由于历史的原因，与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B，而另一辅助量却被称为磁场强度H，名实不符，容易混淆。通常所谓磁场，均指的是B。 B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m，电流为1 A的导线所受磁场力的大小 B F/IL 一些磁感应强度的大小(单位:T)原子核表面 约1012中子星表面 约108目前实验室值:瞬时 103 恒定 37星际空间 10(-10)人体表面 3*10(-10)什么是磁感线？假设把小磁针放在磁铁的磁场中，小磁针受磁场的作用，静止时它的两极指向确定的方向。在磁场中的不同点，小磁针静止时指的方向不一定相同。这个事实说明，磁场是有方向性的，我们约定，在磁场

22、中的任意一点，小磁针N极的受力方向，为那一点的磁场方向。磁感线的概念是著名物理学家法拉第最先发明并引入的。磁感线在电场中可以用电场线形象地描述各点的电场方向，在磁场中也可以用磁感线 形象地描述各点的电场方向，磁感线是在磁场中画出而实际不存在的一些有方向的曲线，这些曲线上每一点的切线方向都和这点的磁场方向一致。下面我说说不同磁场的磁感线以及判断方法：条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：相对来讲比较简单，在磁铁外部，磁感线从N极出来，进入S极；在内部由南极到北极。直线电流磁场的磁感线：在直线电流磁场的磁感线分布中，磁感线是以通电直线导线为圆心作无数个同心圆，同心圆环绕着通电导线。实验表明，如果改变电流的方

23、向，各点磁场的方向都变成相反的方向，也就是说磁感线的方向随电流的方向而改变。直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向环形电流磁场的磁感线：流过环形导线的电流简称环形电流，从环形电流磁场的磁感线分布，可以看出，环形电流的磁感线也是一些闭合曲线，这些闭合曲线也环绕着通电导线。环形电流的磁感线方向也随电流的方向而改变。研究环形电流的磁场时，我们主要关心圆环轴上各点的磁场方向，这可以用右手定则来判定：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是圆环的轴

24、线上磁感线的方向。通电螺线管磁场的磁感线（类似于条形磁铁）：螺线管是由导线一圈挨一圈地绕成的。导线外面涂着绝缘层，因此电流不会由一圈跳到另一圈，只能沿着导线流动，这种导线叫做绝缘导线。通电螺线管可以看成是放在一起的许多通电环形导线，我们自然会想到二者的磁场分布也一定是相似的。实际上的确如此。要判断通电螺线管内部磁感线的方向，就必须知道螺线管的电流方向。螺线管的电流方向跟它内部磁感线的方向，也可以用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，并和内部的磁感线连接，形成一

25、条条闭合曲线什么是磁力线？磁力线又叫做磁感线，是用以形象地描绘磁场分布的一些曲线。人们将磁力线定义为处处与磁感应强度相切的线，磁感应强度的方向与磁力线方向相同，其大小与磁力线的密度成正比。了解磁力线的基本特点是掌握和分析磁路的的基础。 理论和实践均表明，磁力线具有下述基本特点：1.磁力线是人为假象的曲线2.磁力线有无数条3.磁力线是立体的4.所有的磁力线都不交叉5.磁力线的相对疏密表示磁性的相对强弱，即磁力线疏的地方磁性较弱，磁力线密的地方磁性较强6.磁力线总是从 N 极出发，进入与其最邻近的 S 极，并形成闭合回路。同电流类似，磁力线总是走磁阻最小（磁导率最大）的路径，因此磁力线通常呈直线或

26、曲线，不存在呈直角拐弯的磁力线。任意二条同向磁力线之间相互排斥，因此不存在相交的磁力线。当铁磁材料未饱和时，磁力线总是垂直于铁磁材料的极性面。当铁磁材料饱和时，磁力线在该铁磁材料中的行为与在非铁磁性介质（如空气、铝、铜等）中一样。 由于磁力线具有这样的基本特性，因此介质的磁化状态取决于介质的磁学特性和几何形状。显而易见，在通常情况下，介质都处于非均匀磁化状态，也就是说通常介质内部的磁力线都成曲线状态且分布不均匀；另外，由于在自然界虽存在电的绝缘体，但不存在磁的绝缘体(除超导体物质），使得通常的磁路都存在漏磁。介质处于非均匀磁化状态和磁路都存在漏磁这二个特征，就决定了磁路的准确计算非常复杂。稀土

27、知识我国是举世公认的稀土资源大国。稀土工业和稀土应用是从本世纪60年代开始伴随着世界性的新技术潮流而迅猛崛起的一项新兴产业。稀土和稀土应用产品已深入到我们生活的各个领域，但许多人对稀土还是感到陌生。我们在此开辟(北京稀土应用园地），就是和读者共同学习稀土的有关知识，了解我国稀土资源的开发利用情况，介绍北京地区稀土应用现状与发展展望，探讨稀土在国民经济发展中的重要作用和宣传国家对开发稀土及应用稀土的有关政策。 什么是稀土?稀土是稀土元素(或称稀土金属)的简称，是17种元索组成的一个金属大家族，第三副族中的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕 、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等等15个镧系元素(拥有独特的4

28、f电子轨道)以及性质与它们相近的钪和钇。 稀土是由18世纪末被发现时而得名，当时认为它们很稀贵，其氧化 物又有难溶于水的“土性”，故称为稀土。现在看来，稀土在地壳中的重量百分含量（克拉克值）比铜、铅、锌、银等常见金属元索还要高，性质也不像土，而是一组性质十分活泼的金属，但“稀土”这个奇特的名称却被沿用至今。 从1794年发现第一个稀土元素钇，到1972年发现自然界的稀土元素钷，历经178年，人们才把17种稀土元索全部在自然界中找到。今年由于工业提纯和冶炼技术的发展，除元素钷以外，都能获得高纯的稀土氧化物和稀土金属。稀土的应用也随着科技的发展从初级到高级，从19世纪末应用稀土制造汽汽灯纱罩、打火

29、石和弧光灯碳棒等初级应用产品发展到现在把稀土广泛应用于彩电荧光屏、三基色节能灯、绿色高能充电电池、汽车尾气净化催化剂、电脑驱动器、核磁共振成像仪、固体激光器、光纤通讯和磁悬浮列车等高科技领域。 我国是稀土资源最丰富的国家，稀土储量和产量均居世界首位，在19个省市自治区都发现有稀土矿藏，而且矿物品种齐全。从北京沿京包铁路西行约800公里，就到了我国著名的草原钢城-内蒙古包头市，再向北行150公里，能看到一座奇特的矿山，这就是举世闻名的白云鄂博矿(“白云鄂博”在内蒙古语中是“富丽雄伟”的意思)，它不但是座巨大的铁矿山(包钢钢铁原料基地)，还是世界最大的稀土矿山，稀土储量几乎占世界总储量的一半(以轻

30、稀土为主)，而且因稀土与铁共生。可以随铁开采综合回收利用，生产成本低，市场竞争力强。在四川凉山州和山东微山地区蕴藏着优质氟碳铈镧型轻稀土矿。广东和台湾沿海有丰富的独居石型稀土矿。特别令世人瞩目的是在我国南岭地区，包括江西、广东、福建、湖南、广西等省(自治区)蕴藏着我国所特有而又极为丰富的离子型稀土矿，它们所富含的钇、铽等中重稀土储量占世界一半以上。稀土的分组 根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常分为二组。 轻稀土（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 重稀土（又称钇组）包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。 称铈组或钇组，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇占优势而得名。