ինչ պետք է իմանաս մագնիսների մասին, նախքան հասկանալ մագնիսական լեւիտացիան
Դուք անհանգստացած եք երկար հեռավորության ճանապարհորդության ժամանակով: Չնայած մենք կարող ենք հասնել ձեր նպատակակետը մետրոյով, մեքենայով եւ ինքնաթիռով, բայց դեռեւս թվում է, թե դա շատ ժամանակ է պահանջում: Սակայն կա մի տեխնոլոգիա, որը կարող է որակապես բարձրացնել մեր ճանապարհորդության ժամանակը, եւ դա մագնիսական լեւիտացիան է: Մագնիսական լվիտացիան Բայց 2023 թվականի հուլիսին: Սուկբեյ Լին (이석배), Ջի Հուն Քիմը (김지훈) եւ այլ մարդիկ Կորեայի գիտության եւ տեխնոլոգիայի ինստիտուտից առաջինը կազմեցին մի խումբ նյութը ուսումնասիրելու համար: Պարզ կապարի պաթիտը մեկուսացուցիչ է, բայց ըստ Սուկբեյ Լիի եւ այլ մարդկանց, LK-99 ձեւավորող պղնձով դոպացված կապարի պաթիտը գերաղորդիչ է կամ բարձր ջերմաստիճանում մետաղ: Չնայած հաստատված չէ, որ սենյակային ջերմաստիճանում գերահաղորդիչ նյութ կարող է լինել նորմալ ճնշման դեպքում, այն նաեւ հույս է տալիս մեզ։ Եկեք տեսնենք, թե ինչպես է այս կախարդական LK-99-ը գործում մագնիսի վրա:
Մատուցում
Մատուցում
Կարծում եմ, դուք նաեւ նկատել եք, որ երբ մագնիսը մոտենում է նյութին ներքեւից, նյութը կանգնում է հետ մղման պատճառով: Մագնիսական բեւեռները փոխելուց հետո նյութը դեռեւս կանգնած է մագնիսական բեւեռին մոտենալու ժամանակ հետաձգման պատճառով:
Մատուցում
Այս "փոքրիկ սեւ կետը" շարունակում է ընկնել կամ վեր կենալ, երբ NdFeB մագնիսը մոտենում է եւ հեռանում: S եւ N բեւեռները արդյունավետ են, այսինքն, հետաձգումը կապ չունի մագնիսական բեւեռի հետ, ցույց է տալիս հակամագնիսականություն:
Մատուցում
Եկեք չխոսենք այն մասին, թե արդյոք LK-99-ը իսկապես գերահաղորդիչ է: NdFeB մշտական մագնիսը կարող է այն լողալ:
Մատուցում
Խոսելով NdFeB մշտական մագնիսների մասին, մենք պետք է խոսենք Tesla Model S-ի մասին:
Էլոն Մասկը այնքան համարձակ է, որ երբ Tesla-ն իր առաջին սեդանի՝ Model S-ի թողարկման արարողություն էր անցկացրել, նրանք նույնիսկ չէին հավաքել այն: Շասիզը հիմնված էր Mercedes-Benz CLS-ի վրա, իսկ ալյումինե մարմնագծերը եւ շարժիչի ծածկույթը կպցված էին պողպատի շրջանակի վրա նեոդիմիում երկաթի բորի մագնիսներով:
Մատուցում
Երբ Tesla-ն իր առաջին երկու մեծ չափի մեքենաների մոդելները արտադրեց, նրանք օգտագործեցին ինդուկցիոն շարժիչներ մեքենաների համար: Այս շարժիչները հիմնված էին Նիկոլա Թեսլայի բնօրինակ շարժիչի նախագծի վրա, որը հիանալի նախագիծ էր, որը գրեթե 100 տարի առաջ էր հազվագյուտ մագնիսների հայտնագործությունից:
Մատուցում
Ինդուկցիոն շարժիչները ստեղծում են իրենց մագնիսիզմը եւ շարժում են ռոտորը էլեկտրաէներգիայի միջոցով, եւ դրանք աշխատում են առանց մշտական մագնիսների:
Մատուցում
Ինդուկցիոն շարժիչի դիզայնը լավ է, բայց Tesla- ն 2017 թվականին մշտական մագնիսային շարժիչներ է փոխել Model 3-ի համար լավ պատճառներով. Model 3-ը փոքր մեքենա է, եւ այն ավելի փոքր շարժիչ է պահանջում, բայց դեռեւս ունի շատ հզորություն:
Մատուցում
Այսպիսով, սկսած Model 3-ից, Թեսլան օգտագործել է նեոդիմիում-ժեմին-բորի շարժիչներ, քանի որ դրանք ավելի տարածք են խնայում, ավելի թեթեւ են եւ կարող են ավելի շատ ուժ ստեղծել:
Մատուցում
Մագնիսների օգտագործումը ավտոմեքենաներում. ինչպիսիք են օդորակման համակարգերը, արգելակային համակարգերը, շարժիչները, յուղի պոմպերը եւ այլն:
Մագնիսները, բացի ավտոմեքենաներում օգտագործվելուց, լայնորեն օգտագործվում են նաեւ բջջային հեռախոսների բարձրախոսներում, ականջակալներում, վիբրացիոն շարժիչներում, էլեկտրամագնիսներում, մազերի չորացնողներում, երկրպագուներում, սառնարաններում
(Մագնիսների օգտագործման տոկոս)
Այսպիսով, բացի մշտական մագնիսներից, ինչպիսիք են NdFeB- ը, ի՞նչ են մագնիսների մյուս երեք հիմնական տեսակները: Ի՞նչ է արտադրության գործընթացը:
Մատուցում
Եկեք ավելի մոտիկից նայենք:
Նախ, եկեք հասկանանք մագնիսների առավելագույն մագնիսական էներգիայի արտադրանքը:
Մատուցում
Ներկայումս կան մագնիսների երեք տեսակներ:: մշտական մագնիսներ, ժամանակավոր մագնիսներ եւ էլեկտրամագնիսներ:
Մշտական մագնիսները մագնիսական դաշտ են առաջացնում, որը պահպանվում է նույնիսկ հակառակ մագնիսական դաշտի առկայության դեպքում։ Էլեկտրական շարժիչները, որոնք օգտագործում են մշտական մագնիսներ, ավելի արդյունավետ են, քան նրանք, որոնք չեն օգտագործում մագնիսներ: Ներկայումս հայտնի բոլոր ուժեղ մագնիսները պարունակում են հազվագյուտ երկրային տարրեր, որոնք հիմնական բաղադրիչներ են էլեկտրական մեքենաների եւ քամու թուրբինների համար: Նեոդիմիումի եւ թորիումի պես տարրերը դարձել են հիմնական նյութեր՝ աճող պահանջարկի եւ սահմանափակ մատակարարման պատճառով:
Մատուցում
Մշտական մագնիսները եզակի են այն առումով, որ երբ արտադրվում են, նրանք մագնիսական հոսք են հաղորդում առանցէներգիայի ներմուծում, ինչը հանգեցնում է գործառնական ծախսերի զրոյականացման: Մագնիսական մագնիսները մագնիսական դաշտ են ստեղծում, եթե ունեն անընդհատ հոսք:
Մատուցում
Մշտական մագնիսների կարեւոր հատկությունն այն է, որ դրանք պահպանում են իրենց մագնիսական դաշտը նույնիսկ հակառակ մագնիսական դաշտի առկայության դեպքում: Այնուամենայնիվ, եթե հակառակ մագնիսական դաշտի ուժը բավականին բարձր է, մշտական մագնիսական մագնիսական մագնիսական մագնիսական միջուկները կհամահասանան հակառակ մագնիսական դաշտի հետ, ինչի արդյունքում տեղի է ունենում ապմագնիսացում
Մատուցում
Դիմակ մագնիսները հիմնականում գործում են որպես էներգիայի պահեստավորման սարքեր: Էներգիան ներարկվում է մագնիսացման սկզբնական գործընթացում, եւ եթե այն պատրաստվի եւ ճիշտ օգտագործվի, այն մագնիսում կմնա անսահմանափակ ժամանակ: Մագնիսների մեջ էներգիան երբեք չի սպառվում եւ մնում է օգտագործման համար։ Դա այն պատճառով է, որ մագնիսները չեն ազդում իրենց շրջապատի վրա: Փոխարենը, դրանք օգտագործում են իրենց էներգիան այլ մագնիսական առարկաներ գրավելու կամ հետ մղելու համար, ինչը օգնում է էլեկտրական եւ մեխանիկական էներգիայի փոխակերպմանը:
Մատուցում
Մագնիսական դաշտի էներգիան համամասնական է B եւ H- ի արտադրյալի հետ: Երբ BH- ի արտադրյալը մեծացնում է (նշվում է որպես(BH) առավելագույնը), մագնիսի նվազագույն ծավալը պահանջվում է տվյալ տարածության մեջ մագնիսական դաշտ ստեղծելու համար: Որքան բարձր է (BH) max-ը, այնքան փոքր է մագնիսի ծավալը, որը անհրաժեշտ է տվյալ հոսքի խտության արտադրության համար: (BH) max-ը կարելի է համարել մագնիսական նյութի մեկ ծավալային միավորի համար ստատիկ մագնիսական էներգիա: BH-ն չափվում էՄեգագաուսի օերստեդներ (MGOe) կամ kJ/mXNUMX:
Մատուցում
Մշտական մագնիսների արդյունաբերության մեջ մագնիսական էներգիայի առավելագույն արտադրանքը ներկայացնում է մշտական մագնիսների մագնիսական էներգիայի խտությունը եւ ամենատարածված պարամետրն է մշտական մագնիսների կատարողականը բնութագրելու համար:
Մատուցում
Մշտական մագնիսների դասակարգում
Մշտական մագնիսները կարելի է բաժանել չորս տեսակի.Նեոդիմիումի երկաթի բոր (NdFeB),Սամարիումի կոբալտ (SmCo),ալյումինե նիկել կոբալտ (AlNiCo), եւսեւահերներ.
Մատուցում
Եկեք սկսենք ամենաէֆեկտիվ մագնիսներից.Նեոդիմիումի երկաթի բորի մագնիսներ
Մատուցում
Մատուցում
Նեոդիումի մագնիսները (NdFeB) առեւտրային կիրառություններում ամենատարածված մշտական մագնիսական նյութերից մեկն են, որոնք հայտնի են իրենցբարձր մագնիսական էներգիայի արտադրանքեւմագնիսական ուժը:
Մատուցում
Նեոդիումի մագնիսներըամենաուժեղըեւ ամենիցվիճելիմագնիսներ: Դրանք պատկանում են հազվագյուտ մագնիսների կատեգորիային, քանի որ դրանք բաղկացած են նեոդիմիումից, երկաթից եւ բորից:
Մատուցում
Կաթնային պարունակության պատճառով նեոդիմիումի երկաթի բորի մագնիսները հեշտությամբ օքսիդավորվում են եւ ունեն վատ կոռոզիոն դիմադրություն, եւ հաճախ պահանջում են ծածկումներ, ինչպիսիք են նիկելային ծածկումը, էպոքսիային ծածկումը կամ
Մատուցում
Այնուամենայնիվ, դրանք բարձր էներգիայի խտության արտադրանք են (մինչեւ55 մգո) բարձր դիմացկունությամբ, եւ դրանց օգտագործումը թույլ է տալիս ավելի փոքր չափերի կոշտ սկավառակներ, շարժիչներ եւ աուդիո սարքավորումներ:
Մատուցում
Նեոդիմիումի մագնիսների աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայքը80°C-ից մինչեւ 200°C. Այնուամենայնիվ, բարձրորակ նեոդիմիումի նյութերը, որոնք կարող են աշխատել ավելի բարձր120°Cկարող է բավականին թանկ լինել:
Մատուցում
Հաշվի առնելով ծախսարդյունավետությունը, նեոդիմիումի մագնիսները անշուշտ առաջին ընտրությունն են:
Մատուցում
Գուցե դուք մտածում եք, որ իմ մագնիսի աշխատանքային ջերմաստիճանը կգերազանցի 200°C, այնպես որ անհնար է օգտագործել մագնիսը այս միջավայրում: Այս խնդիրը կարող է լուծվել սանիտարական կոբալտային մագնիսներով:
Մատուցում
Մատուցում
Սալմիումի կոբալտ (SmCo)մագնիսական մագնիսական նյութ է, որը հիմնականում պատրաստված է կոբալտից եւ սամարիումից, ինչը այն դարձնում է արտադրության ամենաթանկ մագնիսական նյութը: Սամարիումի բարձր արժեքը հիմնականում պայմանավորված է կոբալտի զգալի պարունակությամբ եւ սամարիումի կոտրվածությամբ:
Մատուցում
Այս մշտական մագնիսները բարձր կոռոզիոն դիմացկուն են եւ կարող են դիմակայել մինչեւ350°C, երբեմն նույնիսկ մինչեւ500 աստիճան. Այս ջերմաստիճանի դիմացկունությունը նրանց տալիս է տարբեր առավելություն մշտական մագնիսների այլ տեսակների նկատմամբ, որոնք ավելի քիչ են հանդուրժում ջերմությունը: Նույնպես, ինչպես նեոդիմիումի մագնիսները, սամարիումի կոբալտի մագնիսները նույնպես կեղեւ են պահանջում կոռոզիայի կանխման համար:
Մատուցում
Մագնիսների տեսակների բացասական կողմը նրանց ցածր մեխանիկական ամրությունն է։ Մատաղի կոբալտի մագնիսները կարող են հեշտությամբ փխրուն դառնալ եւ ճեղքվել: Այնուամենայնիվ, այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է բարձր ջերմաստիճանի եւ կոռոզիոն դիմադրություն, սամարիումի կոբալտի մագնիսները կարող են լինել ամենահարմար տարբերակը:
Մատուցում
Նեոդիմիումի մագնիսները գերազանցում են ցածր ջերմաստիճանում, մինչդեռ սամոնիումի կոբալտի մագնիսները լավագույնս աշխատում են ցածր ջերմաստիճանում:բարձր ջերմաստիճաններ. Նեոդիմիումի մագնիսները հայտնի են որպես սենյակային ջերմաստիճանում եւ մոտավորապես 180 աստիճան ցելսիուսի վրա ամենահզոր մշտական մագնիսները ՝ հիմնվելով մնացորդային մագնիսացման (Br) վրա: Սակայն ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ դրանց ուժը զգալիորեն նվազում է: Երբ ջերմաստիճանը մոտենում է 180 աստիճանի, Սամոնիում-կոբալտի մագնիսները սկսում ենգերազանցելՆեոդիմիումի մագնիսները կատարողականում են:
Մատուցում
Սամոնիումի կոբալտը դասվում է որպեսԵրկրորդ ամենաուժեղ մագնիսական նյութը եւ պարունակում է բացառիկ դիմադրություն ապամագնիսացման նկատմամբ. Այն սովորաբար օգտագործվում է օդատիեզերական արդյունաբերության եւ այլ ոլորտներում, որոնք առաջնահերթություն են տալիս կատարողականին ծախսերի նկատմամբ:
Մատուցում
Սամարիումի կոբալտային մագնիսները, որոնք մշակվել են 1970-ական թվականներին, ավելի բարձր մագնիսական ուժ են ցուցաբերում, քան կերամիկ եւ ալյումինե-նիկել-կոբալտային մագնիսները, չնայած ցածր են նեոդիմիումի Այս մագնիսները հիմնականում դասակարգվում են երկու խմբի՝ հիմնվելով նրանց էներգիայի մակարդակի վրա: Առաջին խումբը, որը հայտնի է որպեսSm1Co5 (1-5), ունի էներգետիկ արտադրանքի շարք, որը ներառում է15-22 մգո. Մյուս կողմից, երկրորդ խումբը,Sm2Co17 (2-17), ներառում է էներգիայի միջակայք22-32 մգո.
Մատուցում
Սամարիումի կոբալտի եւ նեոդիմիումի մագնիսները պատրաստված են փոշոտ մետաղներից: Դրանք ճնշվում են ուժեղ մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ, նախքան սինտերային գործընթացը:
Մատուցում
Նեոդիմիումի մագնիսները շատ զգայուն են շրջակա միջավայրի գործոնների նկատմամբ, մինչդեռ սամարիումի կոբալտի հազվագյուտ երկրների մագնիսները ցուցադրում են գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն: Սամարիումի կոբալտի հազվագյուտ երկրների մագնիսները կարող են դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին առանց կորցնելու իրենց մագնիսականությունը, մինչդեռ նեոդիմիումի մագնիսները պետք է զգուշորեն օգտագործվեն սենյակային ջերմաստիճանի վրա: Նեոդիմիումի մագնիսները ավելի ամուր են, քան սամարիումի կոբալտի մագնիսները եւ հեշտությամբ կարող են մշակվել եւ ներառվել մագնիսական հավաքածուներում: Երկու նյութերը պահանջում են ադամանդի գործիքների, EDM- ի կամ մաքրման օգտագործումը մեքենայական գործընթացում:
Հաջորդը եկեք սովորենք Alnico մագնիսների մասին:
Մատուցում
Ալումինե նիկել կոբալտ մագնիսներ (AlNiCo)սովորական մշտական մագնիսական նյութեր են, որոնք հիմնականում բաղկացած ենալյումին, նիկել եւ կոբալտ:Նրանք հանդիսանում են ժամանակակից առեւտրային մշտական մագնիսներից մեկը, որը նորարարվել էՏ. ՄիշիմաՃապոնիայում 20-րդ դարի սկզբին:
Մատուցում
Չնայած դրանց զգալի մնացորդայինությանը, դրանց համեմատաբար համեստ խտությունը հանգեցնում է մագնիսական էներգիայի արտադրանքի նվազեցման (BH) max- ի, երբ համեմատվում է այլ մագնիսների տեսակների հետ: Դեղին AlNiCo- ն ունի բարդ ձեւերի ձեւավորման ունակություն, մինչդեռ sintered AlNiCo- ն ցույց է տալիս մի փոքր ավելի ցածր մագնիսական հատկություններ, բայց գերազանց մեխանիկական հատկություններ ՝ իր նուրբ հատիկային կառուցվածքի պատճառով, ինչը հանգեցնում է հոսքի միասնական բաշխ
Մատուցում
AlNiCo- ի սինտերումը ներառում է ինդուկցիոն հալեցում, մանր մասնիկների մաքրում, ճնշում, սինտերավորում, փորձարկում, ծածկում եւ մագնիսացում: Մագնիսների հատկությունների վրա ազդում են արտադրության տարբեր մեթոդներ, sintering- ը բարելավում է մեխանիկական հատկությունները եւ հալելը բարձրացնում է էներգիայի խտությունը:
Մատուցում
Սինտերացված AlNiCo մագնիսները տարբեր տեսակներով են՝1.5 - 5.25 ՄԳՕէ, մինչդեռ հոսող մագնիսները տիրապետում են5.0-ից մինչեւ 9.0 MGOe. Անիզոտրոպ AlNiCo մագնիսները առաջարկում են մագնիսացման ուղղության հարմարեցված տարբերակներ, որոնք տալիս են արժեքավոր բազմակողմանիություն:
Մատուցում
Ալումինե նիկել կոբալտ ալյուիդները ցուցադրում են բարձր առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճաններ եւ բացառիկ կոռոզիոն դիմադրություն: Որոշ ալյումինե նիկել կոբալտի որակներ կարող են աշխատել ջերմաստիճանում գերազանցելով500°C:Այս մագնիսները լայնորեն օգտագործվում են միկրոֆոններում, բարձրախոսներում, էլեկտրական կիթառի հանքափորերում, շարժիչներում, ճամփորդական ալիքային խողովակներում, Հոլի սենսորներում եւ այլ տարբեր կիրառություններում:
Մատուցում
Վերջապես, եկեք հասկանանք գնի առավելությամբ մագնիսը, որը ֆերիտային մագնիս է:
Մատուցում
ֆերրիտային մագնիսներ, որը հայտնի է նաեւ որպեսսողուններ, բաղկացած են սինտերված երկաթօքսիդից եւ բարիումի կաբոնատի կամ ստրոնցիումի կաբոնատի նյութերից: Այս մագնիսները ճանաչվում են իրենցտնտեսապես մատչելի գներով, արդյունավետ կոռոզիոն դիմադրություն եւ բարձր ջերմաստիճանում մինչեւ 250°C:
Մինչ նրանց մագնիսական հատկանիշներըոչ այնքան ուժեղ, որքան NdFeB մագնիսները, ֆերիտային մագնիսների ծախսարդյունավետությունը նրանց լավ է հարմարեցնումմեծածավալարտադրության ոլորտում: Այս ծախսային առավելությունը պայմանավորված է ոչ ռազմավարական բնույթ ունեցող էժան, հեշտությամբ հասանելի նյութերի օգտագործմամբ:
Մատուցում
Մատուցում
Սերամիկ մագնիսները կարող են լինել իզոտրոպիկ, որոնք ցույց են տալիս միատեսակ մագնիսական հատկություններ բոլոր ուղղություններով, կամ անիզոտրոպիկ, որոնք ցույց են տալիս մագնիսացումը ճնշման ուղղության հետ հավասարեցված: Ամենաուժեղ կերամիկ մագնիսները կարող են հասնել մագնիսական էներգիայի3.8 ՄԳՕ, ինչը նրանց դարձնում է մշտական մագնիսների ամենախուլ տեսակը: Չնայած իրենց համեստ մագնիսական հատկություններին, դրանք առաջարկում են գերազանց դիմացկունություն մագնիսացման դեմ, համեմատած մագնիսների այլ տեսակների հետ:
Մատուցում
Քերամիկ մագնիսները ցուցադրում ենցածր մագնիսական էներգիաարտադրանքը եւ տիրապետելգերազանց կոռոզիոն դիմադրություն,սովորաբար օգտագործվում է ցածր ածխածնային պողպատից բաղադրիչների հետ միասին եւ հարմար է օգտագործման համար միջին ջերմաստիճանի միջավայրերում:
Մատուցում
Կերամիկ մագնիսների արտադրության գործընթացը ներառում է ճնշում եւ սինտերավորում, խորհուրդ է տրվում օգտագործել ադամանդների մաքրման անիվներ, քանի որ դրանք փխրուն են:
Մատուցում
Ընդհանուր առմամբ, կeramամիկ մագնիսները հավասարակշռություն են ապահովում մագնիսական ամրության եւ ծախսերի արդյունավետության միջեւ, որոնց փխրունությունը հակազդվում է գերազանց կոռոզիոն դիմադրությամբ: Դրանք դիմացկուն են, դիմացկուն են ապամագնիսացմանը եւ ծախսարդյունավետ տարբերակ են տարբեր կիրառությունների համար, ինչպիսիք են խաղալիքները, ձեռագործությունները եւ շարժիչները:
Մատուցում
Հազվագյուտ մագնիսները զգալիորեն մեծացնում են քաշը կամ չափը, մինչդեռ ֆերիտները նախընտրելի են այնպիսի կիրառությունների համար, որոնք չեն պահանջում բարձր էներգիայի խտություն, ինչպիսիք են էլեկտրական պատուհանները, նստատեղերը, անջատիչները, երկրպագուները,
Մատուցում
Մատուցում
