Введение в сильные магнитные материалы
Сильные магнитные материалы, особенно постоянные магнитные материалы, такие как неодим, железо, бор (NdFeB) и самарий-кобальт (SmCo), широко используются в современной промышленности благодаря их сильной напряженности магнитного поля и отличным характеристикам. От двигателей до медицинских устройств, от бытовой электроники до аэрокосмической отрасли — эти материалы играют важную роль. Хотя сильные магнитные материалы используются во многих областях, их потенциальную опасность нельзя игнорировать. Давайте узнаем, как изготавливаются сильные магнитные материалы, лучше поймем потенциальные риски и лучше их предотвратим.
Как рождаются сильные магнитные материалы
1. Подготовка сырья: Первым шагом в производстве сильных магнитных материалов является подготовка сырья. Основным сырьем для NdFeB являются неодим, железо, бор и другие микроэлементы, такие как диспрозий и празеодим. Сырье должно быть строго проверено и обработано, чтобы гарантировать, что соотношение чистоты и состава соответствует требованиям.
2. плавление: Подготовленное сырье помещается в вакуумную индукционную печь для плавки с образованием сплава. В этом процессе контроль температуры очень важен и обычно должен осуществляться при высокой температуре, превышающей 1000°C. Выплавленный жидкий сплав выливается в форму для охлаждения и формирования слитка.
3.Дробление и измельчение: Охлажденный слиток необходимо разбить на мелкие кусочки с помощью дробилки, а затем измельчить в мелкий порошок с помощью шаровой мельницы. Размер частиц мелкого порошка напрямую влияет на качество последующего процесса, поэтому этот этап очень важен.
4. Ориентационное нажатие: Мелкий порошок загружается в форму, затем ориентируется и прессуется под действием сильного магнитного поля. Это гарантирует постоянство направления частиц магнитного порошка, тем самым улучшая магнитные свойства конечного продукта. Продукт после ориентированного прессования называют «зеленым телом».
5. Спекание: Необработанное тело помещается в печь для спекания и спекается при высокой температуре (около 1000–1100 °C) для затвердевания и образования плотного магнита. В процессе спекания материал претерпевает сложные физические и химические изменения и в конечном итоге образует готовый продукт с высокими магнитными свойствами.
6. Обработка и обработка поверхности: Спеченный магнит также необходимо резать, полировать и выполнять другую механическую обработку для достижения необходимой формы и размера. Чтобы предотвратить окисление или коррозию магнита во время использования, на его поверхность обычно наносится защитный слой, например, из никеля, цинка или эпоксидной смолы.
7. Намагниченность: Последний этап – намагничивание магнита для придания ему необходимых магнитных свойств. Намагничивание обычно выполняется в специальном оборудовании для намагничивания с использованием сильного магнитного поля, чтобы сделать магнитные домены в магните последовательными.
Вред сильного магнетизма
Смертоносность сильных магнитных материалов проявляется в основном в следующих аспектах:
1. Влияние на электронные устройства: Сильные магнитные материалы могут мешать работе электронных устройств, особенно тех, которые используют магнитные датчики. Например, мобильные телефоны, жесткие диски компьютеров, кредитные карты и т. д. могут подвергаться воздействию сильных магнитных полей, что приводит к потере данных или повреждению оборудования.
2.Влияние на организм человека: Хотя сильные магнитные материалы не представляют прямой смертельной угрозы для человеческого организма, они могут вызвать местную боль или дискомфорт при проглатывании или контакте с кожей. Кроме того, сильные магнитные материалы могут также притягивать близлежащие металлические предметы и вызывать случайные травмы.
3.Влияние на другие магнитные материалы: Сильные магнитные материалы могут притягивать и перемещать другие магнитные материалы, что может привести к падению тяжелых предметов или повреждению оборудования при неправильном обращении. Поэтому при использовании сильных магнитных материалов необходимо принять соответствующие меры безопасности, чтобы избежать ненужных рисков.
4.Воздействие на механическое оборудование: В некоторых случаях сильные магнитные материалы могут адсорбировать металлические части механического оборудования, что приводит к выходу оборудования из строя или его отключению. Этот эффект особенно серьезен в прецизионных инструментах и медицинских устройствах.
Как предотвратить воздействие сильного магнетизма
1. Держите дистанцию: Держите сильные магнитные материалы вдали от электронных устройств, кредитных карт и других чувствительных предметов.
2. Защитные меры: При работе с сильными магнитными материалами надевайте соответствующие защитные средства и избегайте прямого контакта с кожей.
3. Образование и предупреждения: Научите детей не играть с сильными магнитными игрушками и убедитесь, что они понимают потенциальную опасность.
4. Профессиональное руководство: В медицинских учреждениях убедитесь, что пациенты и персонал понимают правила техники безопасности для сильных магнитных материалов и принимают соответствующие меры защиты.
5. Хранение и транспортировка: Сильные магнитные материалы следует хранить в специальных контейнерах и должным образом защищать во время транспортировки, чтобы предотвратить контакт с другими предметами.
Процесс производства сильномагнитных материалов — сложный и деликатный процесс, включающий в себя множество этапов и использование профессиональных технических средств. Понимание производственного процесса помогает нам лучше понимать и применять эти материалы. В то же время нам также необходимо осознавать потенциальную опасность сильных магнитных материалов и принимать эффективные меры защиты для обеспечения нашей безопасности.
Время публикации: 25 октября 2024 г.
