Question

我国古代以人为方法制造磁体有什么方法？

Answer 1

我国古代以人为方法制造磁体可能有三种方法，介绍如下：

磁粉胶合法

西汉《淮南万毕术》有两条记载：

“慈石提棋”。注云：“取鸡(血)磨针铁，以相和慈石、棋头置局上，自相投也。”

“慈石拒棋”。注云：“取鸡血与作针磨铁，捣之，以和慈石，用涂棋头，曝干之，置局上，即相拒不休。”

综合这两条来看，“提棋”、“自相投”，指相吸；“拒棋”、“相拒不休”，当指相斥。在西汉之前，只发现磁石的吸铁性质，这里记载了磁体的相斥现象，这是一个很大的进展，以磨针所得的铁粉与磁石粉末一起拌入鸡血，涂在棋子上。晾干之后，用磁石去接近它，有相吸现象是可能的。但要出现相斥，棋子必须有极性，也就成了人造磁体。就理论而言，每个磁石粉末具有极性，掺入铁屑就能大大增强磁畴。鸡血作为一种粘合剂，拌入磁粉与铁末涂在棋子上，放置在地球磁场中，慢慢晾干，凝结的过程中，每个磁与铁的小颗粒必循着地球磁力线作有规则的排列，因而可以显出极性来。但本编作者之一洪震寰做过实验，不能成功。虽然如此，还不能贸然否定它的可能性，因为除了《万毕术》之外，《史记》、《汉书》等历史典籍也都记载所谓“栾大斗棋”，据解释就是指这件事。后世也有这方面的记载，例如南宋庄绰(季裕)的《鸡肋篇》说有人搞幻术骗钱，“捣磁石错铁末，以胶涂瓢中各半边”，“二瓢……置之以去一、二尺，而跳跃相就，上下宛转不止”。明代方以智也记载过类似的事。结合起来看，古代也许确实使用磁粉胶合法制成了人造磁体。

地磁感应法

北宋初年曾公亮主编的《武经总要》(1044年成书)记载了制造“指南鱼”的方法:“以薄铁叶剪裁，长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也。”

《武经总要》指南鱼

这里叙述人造磁体的方法十分具体：把铁片加热至通红．温度升至居里点以下，铁的磁畴瓦解而成了顺磁体，铁片出炉取南北方向放置，即循着地球磁力线，突然入水冷却，温度骤降，磁畴即会作有规律的排列，显出极性。这样，形成的是一种矫顽力较高、永磁性较好的马氏体，浮在水面就能指向南北。

这里还要指出两点，第一，所谓“以密器收之”，据研究，可能是指指南鱼不用时要放在一个铁制的密闭盒中，以形成闭合磁路，避免失磁，或者顺着一定方向放在天然磁石旁边，继续磁化。第二，铁鱼入水冷却时必须取南北方向，又要“没尾数分则止”，显然是鱼形铁片取南北方向并与水平面成一角度。现在分析起来是很有道理的。因为这样使鱼更加接近地磁场方向，最大限度地利用地磁感应。可见在这里已经意识到地磁倾角的存在。在国外，发现磁倾角是在1554年。

摩擦传磁法

沈括《梦溪笔谈》云：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”这是利用磁石的磁场，使针内磁分子循一定规则排列，从而相互加强，显出极性来。这种方法，简便易行，它的发现与推广，对于磁体的获得与应用，首先是指南针的生产、应用，起重大的作用，其价值是无可估量的。