釹鐵硼強磁的工作原理、功能和應(yīng)用范圍是什么?
釹鐵硼強磁發(fā)明于20世紀80年代初。截至2009年,它是現(xiàn)有強的永磁體。它們的強度、小尺寸和低成本使得個人音頻、電機和其他領(lǐng)域的許多進步成為可能。燒結(jié)NdFeB材料的磁性主要來自其易于磁化的晶體結(jié)構(gòu)。在外部強磁場的作用下,它可以獲得很高的磁性,并且在外部磁場消失后其磁性不會消失,因此,“磁化”是燒結(jié)NdFeB材料獲得磁性的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)釹鐵硼材料的生產(chǎn)和制備過程中,磁化是成品交付前的一步。然而,當(dāng)將磁粉壓入坯料時,已確定了NdFeB坯料的磁場方向以及即將到來的磁化方向。
釹鐵硼強磁是由一種叫做NIB的合金制成的——釹、鐵和硼。它們是稀土磁體,即由稀土元素制成的金屬磁體。稀土元素中電子的排列使它們產(chǎn)生強磁場。稀土元素很貴,但磁場很強。你可以把磁鐵做得很小。更小的磁鐵會更便宜。與其他強磁性材料一樣,NIB非常脆,因此磁鐵將得到一層更堅固的金屬(如鎳)或更具彈性的材料(如塑料)的保護涂層。
目前,NIB磁體有一系列強度等級,從的N35到N52。額定為N45的磁體將具有1.25特斯拉的磁場。這接近于醫(yī)學(xué)MRI的磁力,這需要一個特殊的無金屬房間。核磁共振有大約3特斯拉的磁鐵。
釹鐵硼強磁所有鐵磁性材料都會隨著加熱而失去磁性;它們失去磁性的溫度稱為居里點。釹磁體在80°C至230°C之間會失去強度,具體取決于等級。盡管這高于室溫(25℃),但它低于許多其他磁性材料。
NIB磁鐵使耳機成為可能。為了能夠處理足夠的功率以發(fā)出良好的聲音,音頻換能器中的磁體需要強磁場。盡管耳機在釹磁鐵之前就已經(jīng)存在,但它們不適合高保真的聽。耳塞的小尺寸和高保真度有助于MP3播放器現(xiàn)象的成功。
風(fēng)扇將NIB磁鐵用于各種用途。它們被固定在一個鋼制架子上,可以放刀和工具。它們用于模型火車車廂的車鉤。用NIB磁鐵改進的發(fā)動機正在取代模型飛機、輪船和汽車的內(nèi)燃機。
更強的NIB磁鐵有一些值得了解的危險。它們中的兩個可以以足夠的力量相互吸引,以打破自己,或者如果你的手擋住了你的手指。如果吞下,這兩個磁鐵會夾住消化道,造成疼痛和嚴重傷害。強磁場會干擾起搏器。它們的強度也足以擦除軟盤上的磁條。較大的NIB磁鐵無法通過航空運輸,因為它們會干擾飛機的導(dǎo)航羅盤。