說到磁鐵,大家也許會想到我們小時候玩過的馬蹄形磁鐵。我們可以用這種磁鐵做各種遊戲,比如隔空移物。而現在的小朋友,簡直不要太幸福,磁力片、磁力火車、磁力釣魚玩具,種類非常豐富。還有辦公和教學用的白板磁釘,從旅遊景點帶回的冰箱貼……
有人看到兩塊磁鐵能夠相互吸引,就很直觀的想起了萬有引力,認為這是引力作用,這種認識完全是錯誤的。引力的本質是質量對時空的扭曲,是比電磁力弱很多的力;而電磁作用力的本質是物體之間的電荷,透過帶電粒子與電磁場相互作用產生的力場。今天,我們要向大家介紹的是磁鐵家族裡的大傢伙—電磁鐵。
01 簡介電磁鐵
電磁鐵,因電流的磁效應,在電流周圍存在磁場。電磁鐵在通電的時候,有電流透過線圈而產生磁場,使磁場作用於鐵芯。電磁鐵在通電後能夠產生磁性,像磁鐵一樣可以吸附鐵類物質,電磁鐵可以應用於多種領域。
原理
電磁鐵內部帶有鐵心的、利用通有電流的線圈使其像磁鐵一樣具有磁性的裝置叫做電磁鐵,通常製成條形或蹄形。鐵心要用容易磁化,又容易消失磁性的軟鐵或矽鋼來製做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性,斷電後就隨之消失。電磁鐵有許多優點:電磁鐵磁性的有無,可以用通、斷電流控制。磁性的大小可以用電流的強弱或線圈的匝數來控制。
比如二極磁鐵的極面是一個平面,四極磁鐵的極面是一組完全對稱的雙曲面,六極磁鐵的極面更復雜。
02 電磁鐵的應用發展
永磁鐵
中國新能源汽車驅動電機核心零部件定子與轉子的主要原材料為釹鐵硼。釹鐵硼永磁體在工業升級、消費升級和綠色經濟的大背景下,釹鐵硼磁材高效率、小型化、輕量化的特徵優勢日益顯現。同時,據中國稀土行業協會資料顯示,2019年中國釹鐵硼毛坯產量達到17萬噸,同比增長9.7%。原材料產量的穩定提升為中國永磁體行業提供了堅實的發展基礎。此外,釹鐵硼永磁體的品種及牌號不斷擴充套件,效能逐步提升。
超導磁鐵
超導磁鐵是利用超導材料製成的線材(鈮鈦、鈮三錫、釔鋇銅氧等)通電勵磁,產生加速粒子所需的約束磁場的磁鐵。
由於超導線在合適的低溫環境下能夠沒有損耗地傳輸大電流(和普通手機充電線粗細一般的超導線,能夠傳輸好幾千安培的電流,是普通導線載流能力的上千倍),因此超導磁體能夠產生很高的磁場,一般被用在高磁場需求中,目前也將逐步應用到各類加速器裝置中。
未來的加速器磁鐵
未來的加速器磁鐵“更高、更快、更強”。
更高指的是場強更高。為了滿足加速粒子更高能量的需求,我們必須努力提高磁場強度。目前高場磁鐵能夠達到20T。
更強指的是磁體抵抗電磁力的能力越強。磁鐵在執行過程中產生的磁場力作用到線圈,會使之受到約100-300t/m的應力(相當於100-300輛小型汽車在拉)。如果不能很好地處理這類應力,會導致磁鐵執行時被拉變形,甚至損壞。因此,磁鐵“更強”,才能保證穩定執行。
03 電磁的應用?
電磁鐵在日常生活中的應用有:電磁起重機、電磁繼電器、電鈴、磁懸浮列車、揚聲器、家用電器。
04 品牌推薦(Wagner Magnete)
GeorgWagner於1935年在Heimertingen創立了G. Wagner&Co. KG公司時,他將公司的目標設定為成為磁性夾緊的專家。各種迴轉裝置,夾持極面的組合以及電容器控制的消磁裝置徹底改變了磁夾持技術。因此,從一開始,我們就是該行業的可靠支柱。
隨後是從散裝貨物中分離鐵的領域中的新產品。這是當今回收方法的重要組成部分。
之後是永磁體的廣泛發展及其應用。1985年,Wagner推出了第一臺有色金屬分離機。它標誌著新一代金屬探測器的開始,該探測器具有高靈敏度,抑制干擾和操作舒適的特點。
Wagner Magnete這個名字成為質量,安全性和可靠性的縮影。
05 Wagner Magnete夾緊磁鐵案例
夾緊磁鐵的基本應用是去除金屬的機床,工具和形狀工程以及處理技術。磁體還是用於HSC加工,滾珠軸承套圈的硬車削,深磨等新制造技術的理想夾緊裝置。
Wagner Magnete的特殊磁體已成功用於鐳射成型的定製坯料多年,這些已成為汽車的重要組成部分行業。
決定性的優勢是夾緊力高,自動化的可能性以及這些系統的準確性和安全性。
06 產品推薦