磁铁的应用和原理
电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁,主要可分成以下五种:(1)牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门,以执行自动控制任务。(2)起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。(3)制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。(4)自动电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。(5)其他用途的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。
原理
将螺线管通电后可产生如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面,点代表电流出萤幕,叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。当直流电通过导体时会产生磁场,而通过作成螺线管(solenoid)的导体时则会产生类似棒状磁铁的磁场。在螺线管的中心加入一磁性物质则此磁性物质会被磁化而达到加强磁场的效果。一般而言,电磁铁所产生的磁场强度与直流电大小、线圈圈数及中心的导磁物质有关,在设计电磁铁时会注重线圈的分布和导铁物质的选择,并利用直流电的大小来控制磁场强度。然而线圈的材料具有电阻而---了电磁铁所能产生的磁场大小,但随著超导体的发现与应用将有机会突破现有的---。
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磁铁的钕磁铁
(neodymium ---)也称为钕铁硼磁铁,其化学式为nd2fe14b,是一种人造的永磁铁,目前为止具有比较强磁力的永磁铁。
被人们称为磁王,拥有---的磁性能其比较大磁能积(bhmax)高过铁氧体(ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度比较高可达200摄氏度。而且其质地坚硬,性能稳定,有---的---,故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。(如镀zn,ni,电泳、钝化等)。
钕磁铁是住友特殊金属公司的佐川---等人于1982年发明的,由其化学式可知其主要由钕、铁与硼等化学元素所构成。在许多领域有可能取代传统的纯铁磁铁, 铝镍钴合金和钐钴磁铁譬如电动机, 仪器和仪表,汽车工业, 石油化工产业和磁性医y疗保健产品。能生产各种形状的:譬如圆盘磁铁,圆环磁铁, 长方形磁铁, 弧磁铁和其它形状的磁铁。
具有强力磁性的钕磁铁被广泛被应用在电子产品上,例如硬盘、手机、耳机等等。
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新烧结钕铁硼磁体的组份配方
近年来随着国内稀土永磁产业的迅猛发展,烧结钕铁硼磁铁在电机行业的用量也在不断增加,因重稀土金属镝(镝铁合金)的价格不断---,---增加了烧结钕铁硼电机磁体的生产成本,同时也使产业的发展受到了相当的制约,而与重稀土镝共生的钬(ho)却得不到---的利用而被闲置起来。
钕铁硼永磁材料由于其具有高磁能积和闻矫顽力而被称为磁王,并广泛应用于电子、计算机、汽车、机械、能源和器械等众多领域。钕铁硼磁体分为烧结钕铁硼磁铁和粘结钕铁硼磁铁两种。目前,烧结钕铁硼磁体的制造工艺流程如下:原材料准备-铸锭熔炼-破碎制粉-压型-烧结-时效-检测。
铸锭熔炼步骤中得到的铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺,而且对粉末性质和比较终烧结磁性能均有重要影响。没有优良的铸锭组织,就不可能制造出烧结永磁铁,铸锭组织是制约磁体性能的关键技术之一。目前的铸锭熔炼工艺制备的铸锭厚度为20左右,易有a-fe晶体存在,由于a-fe晶体的塑性较好,使铸锭难以破碎,给后续的制粉过程造成困难,同时需延长烧结时间以获得均匀的nd2fel4b晶体;目前制备的铸锭组织中还易存在团块状富nd相,从而影响烧结时富nd相的均匀分布。
为了克服现有技术的不足,国内比较新研制成功一种可得到磁---异的、低成本烧结钕铁硼磁体配方和制备方法。
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