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納米永磁合金——新型永磁材料

2020-11-18 17:44  來源: 新華網

永磁材料在生活中十分常見,小到兒童玩具、文件夾,大到人造衛星、宇宙飛船、磁懸浮列車等都有它的身影存在,那麼永磁材料到底是什麼呢?

永磁材料就是産生磁場的功能材料。在場中自由運動電荷、導體與半導體內電荷會受到洛侖茲力作用,使電子束聚焦,實現能量轉換;導體在磁場中運動時,由于法拉第效應,會使導體感生電壓;兩個磁荷之間相互作用,便産生庫侖力,引起磁耦合、磁分離、磁懸浮等現象。根據磁力的不同對象和作用原理,可將永磁材料用于不同的領域。但是,無論是哪一類應用,都與永磁材料的剩余磁通密度和矯頑力有直接的關係。

納米復合永磁材料是由軟磁性相和硬磁性相在納米尺寸復合而成,其基體相可以是軟磁性相也可以是硬磁性相,兩相的邊界可以連續變化。為獲得高的磁性能要求,硬磁性相的磁晶各向異性盡量高,而軟磁性相要有盡可能高的飽和磁化強度;兩相的晶粒尺寸達到納米量級;在兩相晶粒界面處交換耦合相互作用發揮顯著作用。雖然兩相的磁晶各向異性相差很大,但在交換耦合相互作用下,當有外磁場作用時,軟磁性相反向磁化成核變得困難,因而提高了矯頑力。

納米永磁材料與其他永磁材料相比,具有以下四個方面的優勢:高的磁能積;高的剩磁Br;相對高的矯頑力;低的稀土含量。除了這些,它還具有更好的加工性能和抗腐蝕性能。

永磁材料的優秀性能可以用于許多方面,比如高梯度磁分離、磁分選裝置,燃煤去灰脫硫、石油降粘除雜,循環水除垢,威氏效應器件等。相信在科學家的研究下,永磁材料家族會繼續納入新成員,為人類生活提供更多便利。

本文由石家莊藁城區興安鎮中學高級教師崔會欣進行科學性把關。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 楊玉琴   [責任編輯: 郭童]

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