Úvod do silných magnetických materiálov
Silné magnetické materiály, najmä permanentné magnetické materiály, ako je neodýmový železitý bór (NdFeB) a samárium kobalt (SmCo), sú široko používané v modernom priemysle vďaka ich silnej sile magnetického poľa a vynikajúcemu výkonu. Od motorov po zdravotnícke zariadenia, od spotrebnej elektroniky po letecký a kozmický priemysel, tieto materiály zohrávajú dôležitú úlohu. Hoci sa silné magnetické materiály používajú v mnohých oblastiach, ich potenciálne nebezpečenstvá nemožno ignorovať. Naučme sa, ako sa vyrábajú silné magnetické materiály, lepšie pochopíme potenciálne riziká a lepšie im predchádzame.
Ako sa rodia silné magnetické materiály
1. Príprava surovín: Prvým krokom pri výrobe silných magnetických materiálov je príprava surovín. Pre NdFeB medzi hlavné suroviny patrí neodým, železo, bór a ďalšie stopové prvky ako dysprózium a prazeodým. Suroviny musia byť prísne triedené a spracované, aby sa zabezpečilo, že pomer čistoty a zloženia spĺňa požiadavky.
2. Topenie: Pripravené suroviny sa umiestnia do vákuovej indukčnej pece na roztavenie za vzniku zliatiny. V tomto procese je veľmi kritická kontrola teploty a zvyčajne je potrebné ju vykonávať pri vysokej teplote vyššej ako 1000 °C. Roztavená zliatinová kvapalina sa naleje do formy, aby sa ochladila a vytvorila sa ingot.
3.Drvenie a mletie: Vychladnutý ingot je potrebné rozdrviť na malé kúsky a potom ďalej rozdrviť guľovým mlynom na jemný prášok. Veľkosť častíc jemného prášku priamo ovplyvňuje kvalitu následného procesu, preto je tento krok veľmi dôležitý.
4. Orientačné lisovanie: Jemný prášok sa vloží do formy a potom sa orientuje a lisuje pôsobením silného magnetického poľa. To zaisťuje, že smer častíc magnetického prášku je konzistentný, čím sa zlepšujú magnetické vlastnosti konečného produktu. Produkt po orientovanom lisovaní sa nazýva „zelené telo“.
5. Spekanie: Surové teleso sa vloží do spekacej pece a speká pri vysokej teplote (asi 1000°C-1100°C), aby stuhlo a vytvorilo sa hustý magnet. Počas procesu spekania materiál prechádza zložitými fyzikálnymi a chemickými zmenami a nakoniec tvorí hotový výrobok s vysokými magnetickými vlastnosťami.
6. Spracovanie a povrchová úprava: Spekaný magnet je tiež potrebné rezať, leštiť a inak mechanicky opracovať, aby sa dosiahol požadovaný tvar a veľkosť. Aby sa zabránilo oxidácii alebo korózii magnetu počas používania, je na jeho povrchu zvyčajne nanesená ochranná vrstva, ako je nikel, zinok alebo epoxidová živica.
7. Magnetizácia: Posledným krokom je magnetizácia magnetu, aby mal požadované magnetické vlastnosti. Magnetizácia sa zvyčajne vykonáva v špeciálnom magnetizačnom zariadení s použitím silného magnetického poľa, aby boli magnetické domény v magnete konzistentné.
Škody spôsobené silným magnetizmom
Letalita silných magnetických materiálov sa odráža najmä v nasledujúcich aspektoch:
1. Vplyv na elektronické zariadenia: Silné magnetické materiály môžu rušiť činnosť elektronických zariadení, najmä tých, ktoré sú závislé od magnetických snímačov. Napríklad mobilné telefóny, pevné disky počítača, kreditné karty atď. môžu byť ovplyvnené silnými magnetickými poľami, čo môže viesť k strate údajov alebo poškodeniu zariadenia.
2.Vplyv na ľudské telo: Hoci silné magnetické materiály nepredstavujú priamu smrteľnú hrozbu pre ľudské telo, pri prehltnutí alebo kontakte s pokožkou môžu spôsobiť lokálnu bolesť alebo nepohodlie. Okrem toho môžu silné magnetické materiály tiež priťahovať blízke kovové predmety a spôsobiť náhodné zranenia.
3.Vplyv na iné magnetické materiály: Silné magnetické materiály môžu priťahovať a premiestňovať iné magnetické materiály, čo môže spôsobiť pád ťažkých predmetov alebo poškodenie zariadenia, ak sa s ním nesprávne zaobchádza. Preto pri použití silných magnetických materiálov treba prijať vhodné bezpečnostné opatrenia, aby sa predišlo zbytočným rizikám.
4.Vplyv na mechanické zariadenia: V niektorých prípadoch môžu silné magnetické materiály adsorbovať kovové časti v mechanických zariadeniach a spôsobiť poruchu alebo vypnutie zariadenia. Tento efekt je obzvlášť závažný pri presných prístrojoch a lekárskych prístrojoch.
Ako predchádzať účinkom silného magnetizmu
1. Udržujte si odstup: Silné magnetické materiály uchovávajte mimo elektronických zariadení, kreditných kariet a iných citlivých predmetov.
2. Ochranné opatrenia: Pri manipulácii so silnými magnetickými materiálmi používajte vhodné ochranné prostriedky a vyhýbajte sa priamemu kontaktu s pokožkou.
3. Vzdelávanie a varovania: Učte deti, aby sa nehrali so silnými magnetickými hračkami, a uistite sa, že rozumejú možným nebezpečenstvám.
4. Odborné vedenie: V lekárskom prostredí sa uistite, že pacienti a personál rozumejú bezpečnostným predpisom pre silné magnetické materiály a prijmite vhodné ochranné opatrenia.
5. Skladovanie a preprava: Silné magnetické materiály by sa mali skladovať v špeciálnych nádobách a počas prepravy by mali byť riadne chránené, aby sa zabránilo kontaktu s inými predmetmi.
Výrobný proces silných magnetických materiálov je zložitý a jemný proces zahŕňajúci viacero krokov a profesionálne technické prostriedky. Pochopenie jeho výrobného procesu nám pomáha lepšie pochopiť a aplikovať tieto materiály. Zároveň si tiež musíme uvedomiť potenciálne nebezpečenstvo silných magnetických materiálov a prijať účinné ochranné opatrenia na zaistenie našej bezpečnosti.
Čas odoslania: 25. októbra 2024
