Wprowadzenie do silnych materiałów magnetycznych
Silne materiały magnetyczne, zwłaszcza trwałe materiały magnetyczne, takie jak neodymowo-żelazo-bor (NdFeB) i samar-kobalt (SmCo), są szeroko stosowane w nowoczesnym przemyśle ze względu na ich silne natężenie pola magnetycznego i doskonałą wydajność. Od silników po urządzenia medyczne, od elektroniki użytkowej po przemysł lotniczy – materiały te odgrywają ważną rolę. Chociaż w wielu dziedzinach wykorzystuje się silne materiały magnetyczne, nie można ignorować związanych z nimi potencjalnych zagrożeń. Dowiedzmy się, jak powstają silne materiały magnetyczne, lepiej zrozumiejmy potencjalne zagrożenia i lepiej im zapobiegajmy.
Jak rodzą się silne materiały magnetyczne
1. Przygotowanie surowca: Pierwszym krokiem w produkcji silnych materiałów magnetycznych jest przygotowanie surowców. W przypadku NdFeB głównymi surowcami są neodym, żelazo, bor i inne pierwiastki śladowe, takie jak dysproz i prazeodym. Surowce muszą być ściśle sprawdzane i przetwarzane, aby zapewnić, że czystość i stosunek składu spełniają wymagania.
2. Topienie: Przygotowane surowce umieszcza się w próżniowym piecu indukcyjnym w celu stopienia w celu utworzenia stopu. W tym procesie kontrola temperatury jest bardzo istotna i zwykle należy ją przeprowadzać w wysokiej temperaturze przekraczającej 1000°C. Wytopiony płyn stopowy zostanie wlany do formy w celu ochłodzenia i uformowania wlewka.
3.Kruszenie i mielenie: Ochłodzony wlewek należy rozbić na małe kawałki za pomocą kruszarki, a następnie zmielić na drobny proszek za pomocą młyna kulowego. Wielkość cząstek drobnego proszku wpływa bezpośrednio na jakość kolejnego procesu, dlatego ten etap jest bardzo ważny.
4. Naciśnięcie orientacyjne: Drobny proszek ładuje się do formy, a następnie orientuje i prasuje pod działaniem silnego pola magnetycznego. Zapewnia to spójność kierunku cząstek proszku magnetycznego, poprawiając w ten sposób właściwości magnetyczne produktu końcowego. Produkt po zorientowanym prasowaniu nazywany jest „zielonym korpusem”.
5. Spiekanie: Surową bryłę umieszcza się w piecu do spiekania i spieka w wysokiej temperaturze (około 1000–1100°C) w celu zestalenia i utworzenia gęstego magnesu. W procesie spiekania materiał ulega złożonym zmianom fizycznym i chemicznym, by ostatecznie stworzyć gotowy produkt o wysokich właściwościach magnetycznych.
6. Obróbka i obróbka powierzchni: Spiekany magnes należy również przyciąć, wypolerować i poddać innej obróbce mechanicznej, aby uzyskać wymagany kształt i rozmiar. Aby zapobiec utlenianiu lub korozji magnesu podczas użytkowania, jego powierzchnię zwykle pokrywa się warstwą ochronną, taką jak nikiel, cynk lub żywica epoksydowa.
7. Namagnesowanie: Ostatnim krokiem jest namagnesowanie magnesu w celu nadania mu wymaganych właściwości magnetycznych. Namagnesowanie przeprowadza się zwykle w specjalnym sprzęcie do magnesowania, przy użyciu silnego pola magnetycznego, aby zapewnić spójność domen magnetycznych w magnesie.
Szkodliwość silnego magnetyzmu
Śmiertelność silnych materiałów magnetycznych odzwierciedla się głównie w następujących aspektach:
1. Wpływ na urządzenia elektroniczne: Silne materiały magnetyczne mogą zakłócać działanie urządzeń elektronicznych, szczególnie tych wykorzystujących czujniki magnetyczne. Na przykład telefony komórkowe, dyski twarde komputerów, karty kredytowe itp. mogą być narażone na działanie silnych pól magnetycznych, co może skutkować utratą danych lub uszkodzeniem sprzętu.
2.Wpływ na organizm ludzki: Chociaż silne materiały magnetyczne nie stanowią bezpośredniego śmiertelnego zagrożenia dla organizmu ludzkiego, w przypadku połknięcia lub kontaktu ze skórą mogą powodować miejscowy ból lub dyskomfort. Ponadto silne materiały magnetyczne mogą również przyciągać pobliskie metalowe przedmioty i powodować przypadkowe obrażenia.
3.Wpływ na inne materiały magnetyczne: Silne materiały magnetyczne mogą przyciągać i przemieszczać inne materiały magnetyczne, co może spowodować upadek ciężkich przedmiotów lub uszkodzenie sprzętu, jeśli nie będzie się z nim właściwie obchodzić. Dlatego w przypadku stosowania materiałów o silnym działaniu magnetycznym należy podjąć odpowiednie środki bezpieczeństwa, aby uniknąć niepotrzebnego ryzyka.
4.Wpływ na urządzenia mechaniczne: W niektórych przypadkach silne materiały magnetyczne mogą adsorbować metalowe części sprzętu mechanicznego, powodując awarię lub wyłączenie sprzętu. Efekt ten jest szczególnie poważny w przypadku precyzyjnych instrumentów i wyrobów medycznych.
Jak zapobiegać skutkom silnego magnetyzmu
1. Zachowaj dystans: Trzymaj materiały magnetyczne z dala od urządzeń elektronicznych, kart kredytowych i innych wrażliwych przedmiotów.
2. Środki ochronne: Podczas obchodzenia się z materiałami o silnym działaniu magnetycznym należy nosić odpowiedni sprzęt ochronny i unikać bezpośredniego kontaktu ze skórą.
3. Edukacja i ostrzeżenia: Ucz dzieci, aby nie bawiły się zabawkami o silnym magnesie i upewnij się, że rozumieją potencjalne niebezpieczeństwa.
4. Profesjonalne wskazówki: W środowisku medycznym należy upewnić się, że pacjenci i personel rozumieją przepisy bezpieczeństwa dotyczące materiałów o silnym działaniu magnetycznym i podejmują odpowiednie środki ochronne.
5. Przechowywanie i transport: Materiały o silnym działaniu magnetycznym należy przechowywać w specjalnych pojemnikach i odpowiednio zabezpieczyć na czas transportu, aby zapobiec kontaktowi z innymi przedmiotami.
Proces produkcji silnych materiałów magnetycznych jest złożonym i delikatnym procesem, obejmującym wiele etapów i profesjonalne środki techniczne. Zrozumienie procesu produkcyjnego pomaga nam lepiej zrozumieć i zastosować te materiały. Jednocześnie musimy mieć świadomość potencjalnych zagrożeń, jakie niosą ze sobą silne materiały magnetyczne i podejmować skuteczne środki ochronne, aby zapewnić sobie bezpieczeństwo.
Czas publikacji: 25 października 2024 r
