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    衡陽(yáng)市金則利特種合金股份有限公司

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  • 磁性材料的磁性來(lái)源
    發(fā)布時(shí)間:2013-08-15 來(lái)源:本站 點(diǎn)擊數(shù):367

        在講述磁性材料的磁性來(lái)源、電磁感應(yīng)、磁性器件時(shí),我們已經(jīng)提到了有些磁性材料的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)際上,磁性材料已經(jīng)在傳統(tǒng)工業(yè)的各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用。例如,如果沒(méi)有磁性材料,電氣化就成為不可能,因?yàn)榘l(fā)電要用到發(fā)電機(jī)、輸電要用到變壓器、電力機(jī)械要用到電動(dòng)機(jī)、電話機(jī)、收音機(jī)和電視機(jī)中要用到揚(yáng)聲器。眾多儀器儀表都要用到磁鋼線圈結(jié)構(gòu)。這些都已經(jīng)在講述其它內(nèi)容時(shí)說(shuō)到了。
       「生物界和醫(yī)學(xué)界的磁應(yīng)用」:
        信鴿愛好者都知道,如果把鴿子放飛到數(shù)百公里以外,它們還會(huì)自動(dòng)歸巢。鴿子為什么有這么好的認(rèn)家本領(lǐng)呢?原來(lái),鴿子對(duì)地球的磁場(chǎng)很敏感,它們可以利用地球磁場(chǎng)的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵,鴿子就會(huì)迷航。如果鴿子飛過(guò)無(wú)線電發(fā)射塔,強(qiáng)大的電磁波干擾也會(huì)使它們迷失方向。
        在醫(yī)學(xué)上,利用核磁共振可以診斷人體異常組織,判斷疾病,這就是我們比較熟悉的核磁共振成像技術(shù),其基本原理如下:原子核帶有正電,并進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)。通常情況下,原子核自旋軸的排列是無(wú)規(guī)律的,但將其置于外加磁場(chǎng)中時(shí),核自旋空間取向從無(wú)序向有序過(guò)渡。自旋系統(tǒng)的磁化矢量由零逐漸增長(zhǎng),當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),磁化強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值。如果此時(shí)核自旋系統(tǒng)受到外界作用,如一定頻率的射頻激發(fā)原子核即可引起共振效應(yīng)。在射頻脈沖停止后,自旋系統(tǒng)已激化的原子核,不能維持這種狀態(tài),將回復(fù)到磁場(chǎng)中原來(lái)的排列狀態(tài),同時(shí)釋放出微弱的能量,成為射電信號(hào),把這許多信號(hào)檢出,并使之時(shí)進(jìn)行空間分辨,就得到運(yùn)動(dòng)中原子核分布圖像。核磁共振的特點(diǎn)是流動(dòng)液體不產(chǎn)生信號(hào)稱為流動(dòng)效應(yīng)或流動(dòng)空白效應(yīng)。因此血管是灰白色管狀結(jié)構(gòu),而血液為無(wú)信號(hào)的黑色。這樣使血管很容易軟組織分開。正常脊髓周圍有腦脊液包圍,腦脊液為黑色的,并有白色的硬膜為脂肪所襯托,使脊髓顯示為白色的強(qiáng)信號(hào)結(jié)構(gòu)。核磁共振已應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的成像診斷。效果最佳的是顱腦,及其脊髓、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等。對(duì)心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化,而且可作心室分析,進(jìn)行定性及半定量的診斷,可作多個(gè)切面圖,空間分辨率高,顯示心臟及病變?nèi)?,及其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系,優(yōu)于其他X線成像、二維超聲、核素及CT檢查。
    磁不僅可以診斷,而且能夠幫助治療疾病。磁石是古老中醫(yī)的一味藥材?,F(xiàn)在,人們利用血液中不同成分的磁性差別來(lái)分離紅細(xì)胞和白細(xì)胞。另外,磁場(chǎng)與人體經(jīng)絡(luò)的相互作用可以實(shí)現(xiàn)磁療,在治療多種疾病方面有獨(dú)到的作用,已經(jīng)有磁療枕、磁療腰帶等應(yīng)用。用磁鐵作成的除鐵器可以去除面粉等中可能存在的鐵末,磁化水可以防止鍋爐結(jié)垢,磁化種子可以在一定程度上使農(nóng)作物增產(chǎn)。
    「天文、地質(zhì)、考古和采礦等領(lǐng)域的磁應(yīng)用」:
        我們已經(jīng)知道,地球是一塊巨大的磁鐵,那么,它的磁性來(lái)自何處?它是自古就有的嗎?它和地質(zhì)狀況有什么聯(lián)系?宇宙中的磁場(chǎng)又是如何的?至少在圖片上我們都見過(guò)燦爛的北極光。我國(guó)自古代就有了北極光的記載。北極光實(shí)際上是太陽(yáng)風(fēng)中的粒子和地磁性材料磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果。太陽(yáng)風(fēng)是由太陽(yáng)發(fā)出的高能帶電粒子流。當(dāng)它們到達(dá)地球時(shí),與地磁場(chǎng)發(fā)生相互作用,就好象帶電流的導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力一樣,使得這些粒子向南北極運(yùn)動(dòng)和聚集,并且和地球高空的稀薄氣體相碰撞,結(jié)果使氣體分子受激發(fā),從而發(fā)光。
        太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)上磁場(chǎng)活動(dòng)非常劇烈的區(qū)域。太陽(yáng)黑子的爆發(fā)對(duì)我們的生活會(huì)產(chǎn)生影響,例如使得無(wú)線電通信暫時(shí)中斷等。因此,研究太陽(yáng)黑子對(duì)我們有重要意義。
    地磁的變化可以用來(lái)勘探礦床。由于所有物質(zhì)均具有或強(qiáng)或弱的磁性,如果它們聚集在一起,形成礦床,那么必然對(duì)附近區(qū)域的地磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾,使得地磁場(chǎng)出現(xiàn)異常情況。根據(jù)這一點(diǎn),可以在陸地、海洋或者空中測(cè)量大地的磁性,獲得地磁圖,對(duì)地磁圖上磁場(chǎng)異常的區(qū)域進(jìn)行分析和進(jìn)一步勘探,往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。
    不同地質(zhì)年代的巖石往往具有不同的磁性。因此,可以根據(jù)巖石的磁性輔助判斷地質(zhì)年代的變化以及地殼變動(dòng)。
    很多礦藏資源都是共生的,也就是說(shuō)好幾種礦物質(zhì)混合的一起,它們具有不同的磁性。利用這個(gè)特點(diǎn),人們開發(fā)了磁選機(jī),利用不同成分礦物質(zhì)的不同磁性以及磁性強(qiáng)弱的差別,用磁鐵吸引這些物質(zhì),那么它們所受到的吸引力就有所區(qū)別,結(jié)果可以將混在一起的不同磁性的礦物質(zhì)分開,實(shí)現(xiàn)了磁性選礦。
    「軍事領(lǐng)域的磁應(yīng)用」:
        磁性材料在軍事領(lǐng)域同樣得到了廣泛應(yīng)用。例如,普通的水雷或者地雷只能在接觸目標(biāo)時(shí)爆炸,因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安裝磁性傳感器,由于坦克或者軍艦都是鋼鐵制造的,在它們接近(無(wú)須接觸目標(biāo))時(shí),傳感器就可以探測(cè)到磁場(chǎng)的變化使水雷或地雷爆炸,提高了殺傷力。
    在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,制空權(quán)是奪得戰(zhàn)役勝利的關(guān)鍵之一。但飛機(jī)在飛行過(guò)程中很容易被敵方的雷達(dá)偵測(cè)到,從而具有較大的危險(xiǎn)性。為了躲避敵方雷達(dá)的監(jiān)測(cè),可以在飛機(jī)表面涂一層特殊的磁性材料-吸波材料,它可以吸收雷達(dá)發(fā)射的電磁波,使得雷達(dá)電磁波很少發(fā)生反射,因此敵方雷達(dá)無(wú)法探測(cè)到雷達(dá)回波,不能發(fā)現(xiàn)飛機(jī),這就使飛機(jī)達(dá)到了隱身的目的。這就是大名鼎鼎的“隱形飛機(jī)”。隱身技術(shù)是目前世界軍事科研領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。美國(guó)的F117隱形戰(zhàn)斗機(jī)便是一個(gè)成功運(yùn)用隱身技術(shù)的例子。
        在美國(guó)的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃中,有一種新型武器“電磁武器”的開發(fā)研究。傳統(tǒng)的火炮都是利用****爆炸時(shí)的瞬間膨脹產(chǎn)生的推力將炮彈迅速加速,推出炮膛。而電磁炮則是把炮彈放在螺線管中,給螺線管通電,那么螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)炮彈將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)力,將炮彈射出。這就是所謂的電磁炮。類似的還有電磁導(dǎo)彈等。

    什么是磁懸浮列車?  
        磁懸浮列車是一種采用無(wú)接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的時(shí)速可達(dá)到500公里以上,是當(dāng)今世界最快的地面客運(yùn)交通工具,有速度快、爬坡能力強(qiáng)、能耗低運(yùn)行時(shí)噪音小、安全舒適、不燃油,污染少等優(yōu)點(diǎn)。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁懸浮列車意味著這些火車?yán)么诺幕驹響腋≡趯?dǎo)軌上來(lái)代替舊的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術(shù)利用電磁力將整個(gè)列車車廂托起,擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的鏘鏘聲,實(shí)現(xiàn)與地面無(wú)接觸、無(wú)燃料的快速“飛行”。
    什么是磁化(取向)方向?
        大多數(shù)磁性材料可以沿同一方向充磁至飽和,這一方向叫做“磁化方向”(取向方向)。沒(méi)有取向方向的磁鐵(也叫做各向同性磁鐵)比取向磁鐵(也叫各向異性磁鐵)的磁性要弱很多。

    什么是標(biāo)準(zhǔn)的“南北極”工業(yè)定義?
        “北極”的定義是磁鐵在隨意旋轉(zhuǎn)后它的北極指向地球的北極。同樣,磁鐵的南極也指向地球的南極。

    在沒(méi)有標(biāo)注的情況下如何辨別磁鐵的北極?
        很顯然只憑眼睛是無(wú)法分辨的。可以使用指南針貼近磁鐵,指向地球北極的指針會(huì)指向磁鐵的南極。

    如何安全的處理和存放磁鐵?
        要始終十分小心,因?yàn)榇盆F會(huì)自己吸附到一起,可能會(huì)夾傷手指。磁鐵相互吸附時(shí)也有可能會(huì)因碰撞而損壞磁鐵本身(碰掉邊角或撞出裂紋)。
        將磁鐵遠(yuǎn)離易被磁化的物品,如軟盤,信用卡,電腦顯示器,手表,手機(jī),醫(yī)療器械等。
        磁鐵應(yīng)遠(yuǎn)離心臟起搏器。
        較大尺寸的磁鐵,每片之間應(yīng)加塑料或硬紙墊片以保證可以輕易地將磁鐵分開。
        磁鐵應(yīng)盡量存放在干燥,恒溫的環(huán)境中。

    如何做到隔磁?
        只有能吸附到磁鐵上的材料才能起到隔斷磁場(chǎng)的作用,而且材料越厚,隔磁的效果越好。
    什么是最強(qiáng)的磁鐵?
        目前最高性能的磁鐵是稀土類磁鐵,而在稀土磁鐵中釹鐵硼是最強(qiáng)力的磁鐵。但在200攝氏度以上的環(huán)境中,釤鈷是最強(qiáng)力的磁鐵。

    怎樣來(lái)定義磁鐵的性能?
        主要有如下3個(gè)性能參數(shù)來(lái)確定磁鐵的性能:
        剩磁Br  :永磁體經(jīng)磁化至技術(shù)飽和,并去掉外磁場(chǎng)后,所保留的Br稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。
        矯頑力Hc:使磁化至技術(shù)飽和的永磁體的B降低到零,所需要加的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為磁感矯頑力,簡(jiǎn)稱為矯頑力
        磁能積BH:代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁極空間)所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量。由于這項(xiàng)能量等于磁鐵的Bm和Hm的乘積,因此稱為磁能積。
        磁場(chǎng):對(duì)磁極產(chǎn)生磁作用的空間為磁場(chǎng)
        表面磁場(chǎng):永磁體表面某一指定位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度

    如何選擇磁鐵?
        在決定選擇哪一種磁鐵之前應(yīng)明確需要磁鐵發(fā)揮何種作用?
        主要的作用:移動(dòng)物體,固定物體或抬升物體。
        所需磁鐵的形狀:圓片形,圓環(huán)形,方塊形,瓦片形或特殊形狀。
        所需磁鐵的尺寸:長(zhǎng),寬,高,直徑及公差等等。
        所需磁鐵的吸力,期望價(jià)格及數(shù)量等等。



    衡陽(yáng)市金則利特種合金股份有限公司成立于1999年,公司主營(yíng)耐蝕軟磁合金,為湖南省高新技術(shù)企業(yè)。公司自成立以來(lái),即致力于耐蝕軟磁合金的研發(fā)。公司已具備年產(chǎn)耐蝕軟磁合金8000噸的生產(chǎn)能力。

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