钕铁硼强磁的工作原理、功能和应用范围是什么?
钕铁硼强磁发明于20世纪80年代初。截至2009年,它是现有强的永磁体。它们的强度、小尺寸和低成本使得个人音频、电机和其他领域的许多进步成为可能。烧结NdFeB材料的磁性主要来自其易于磁化的晶体结构。在外部强磁场的作用下,它可以获得很高的磁性,并且在外部磁场消失后其磁性不会消失,因此,“磁化”是烧结NdFeB材料获得磁性的关键步骤。在烧结钕铁硼材料的生产和制备过程中,磁化是成品交付前的一步。然而,当将磁粉压入坯料时,已确定了NdFeB坯料的磁场方向以及即将到来的磁化方向。
钕铁硼强磁是由一种叫做NIB的合金制成的——钕、铁和硼。它们是稀土磁体,即由稀土元素制成的金属磁体。稀土元素中电子的排列使它们产生强磁场。稀土元素很贵,但磁场很强。你可以把磁铁做得很小。更小的磁铁会更便宜。与其他强磁性材料一样,NIB非常脆,因此磁铁将得到一层更坚固的金属(如镍)或更具弹性的材料(如塑料)的保护涂层。
目前,NIB磁体有一系列强度等级,从的N35到N52。额定为N45的磁体将具有1.25特斯拉的磁场。这接近于医学MRI的磁力,这需要一个特殊的无金属房间。核磁共振有大约3特斯拉的磁铁。
钕铁硼强磁所有铁磁性材料都会随着加热而失去磁性;它们失去磁性的温度称为居里点。钕磁体在80°C至230°C之间会失去强度,具体取决于等级。尽管这高于室温(25℃),但它低于许多其他磁性材料。
NIB磁铁使耳机成为可能。为了能够处理足够的功率以发出良好的声音,音频换能器中的磁体需要强磁场。尽管耳机在钕磁铁之前就已经存在,但它们不适合高保真的听。耳塞的小尺寸和高保真度有助于MP3播放器现象的成功。
风扇将NIB磁铁用于各种用途。它们被固定在一个钢制架子上,可以放刀和工具。它们用于模型火车车厢的车钩。用NIB磁铁改进的发动机正在取代模型飞机、轮船和汽车的内燃机。
更强的NIB磁铁有一些值得了解的危险。它们中的两个可以以足够的力量相互吸引,以打破自己,或者如果你的手挡住了你的手指。如果吞下,这两个磁铁会夹住消化道,造成疼痛和严重伤害。强磁场会干扰起搏器。它们的强度也足以擦除软盘上的磁条。较大的NIB磁铁无法通过航空运输,因为它们会干扰飞机的导航罗盘。