Sissejuhatus tugevatesse magnetilistesse materjalidesse
Tugevaid magnetilisi materjale, eriti püsimagnetmaterjale, nagu neodüümraudboor (NdFeB) ja samariumkoobalt (SmCo), on nende tugeva magnetvälja tugevuse ja suurepärase jõudluse tõttu tänapäevases tööstuses laialdaselt kasutatud. Need materjalid mängivad olulist rolli mootoritest meditsiiniseadmeteni, olmeelektroonikast kosmosetehnikani. Kuigi paljudes väljades kasutatakse tugevaid magnetmaterjale, ei saa ignoreerida nende võimalikke ohte. Õppigem, kuidas valmistatakse tugevaid magnetmaterjale, mõistame paremini võimalikke riske ja ennetame neid paremini.
Kui tugevad magnetmaterjalid sünnivad
1. Tooraine ettevalmistamine: Tugevate magnetmaterjalide tootmise esimene samm on tooraine ettevalmistamine. NdFeB puhul on peamised toorained neodüüm, raud, boor ja muud mikroelemendid, nagu düsproosium ja praseodüüm. Tooraineid tuleb rangelt sõeluda ja töödelda, et tagada puhtuse ja koostise suhe nõuetele vastamine.
2. Sulamine: Valmistatud toorained asetatakse vaakum-induktsioonahju sulatamiseks sulami moodustamiseks. Selles protsessis on temperatuuri reguleerimine väga oluline ja seda tuleb tavaliselt läbi viia kõrgel temperatuuril üle 1000 °C. Sulatatud sulami vedelik valatakse vormi jahtumiseks ja valuploki moodustamiseks.
3.Purustamine ja jahvatamine: Jahtunud valuplokk tuleb purustajaga väikesteks tükkideks purustada ja seejärel kuulveskis peeneks pulbriks jahvatada. Peene pulbri osakeste suurus mõjutab otseselt järgneva protsessi kvaliteeti, seega on see etapp väga oluline.
4. Orientatsiooni vajutamine: Peen pulber laaditakse vormi ning seejärel suunatakse ja pressitakse tugeva magnetvälja toimel. See tagab, et magnetpulbri osakeste suund on ühtlane, parandades seeläbi lõpptoote magnetilisi omadusi. Toodet pärast orienteeritud pressimist nimetatakse "roheliseks korpuseks".
5. Paagutamine: Roheline keha asetatakse paagutamisahju ja paagutatakse kõrgel temperatuuril (umbes 1000–1100 °C), et tahkuda ja moodustada tihe magnet. Paagutamisprotsessi käigus toimuvad materjalis keerulised füüsikalised ja keemilised muutused ning lõpuks moodustub kõrgete magnetiliste omadustega valmistoode.
6. Töötlemine ja pinnatöötlus: Paagutatud magnet vajab ka lõikamist, poleerimist ja muud mehaanilist töötlemist, et saavutada vajalik kuju ja suurus. Magneti oksüdeerumise või korrosiooni vältimiseks kasutamise ajal kaetakse selle pind tavaliselt kaitsekihiga, nagu nikkel, tsink või epoksüvaiku.
7. Magnetiseerimine: Viimane samm on magneti magnetiseerimine, et anda sellele vajalikud magnetilised omadused. Magnetiseerimine toimub tavaliselt spetsiaalses magnetiseerimisseadmes, kasutades tugevat magnetvälja, et muuta magnetis olevad magnetdomeenid ühtlaseks.
Tugeva magnetismi kahju
Tugevate magnetiliste materjalide letaalsus kajastub peamiselt järgmistes aspektides:
1. Mõju elektroonikaseadmetele: Tugevad magnetilised materjalid võivad häirida elektroonikaseadmete, eriti nende, mis põhinevad magnetanduritel, tööd. Näiteks võivad tugevad magnetväljad mõjutada mobiiltelefone, arvuti kõvakettaid, krediitkaarte jne, mille tulemuseks on andmete kadu või seadmete kahjustamine.
2.Mõju inimkehale: Kuigi tugevad magnetmaterjalid ei kujuta inimkehale otsest surmaohtu, võivad need allaneelamisel või nahaga kokkupuutel põhjustada kohalikku valu või ebamugavustunnet. Lisaks võivad tugevad magnetmaterjalid ligi tõmmata lähedal asuvaid metallesemeid ja põhjustada juhuslikke vigastusi.
3.Mõju teistele magnetilistele materjalidele: Tugevad magnetmaterjalid võivad teisi magnetilisi materjale ligi tõmmata ja liigutada, mis võib ebaõige käsitsemise korral põhjustada raskete esemete kukkumist või seadmete kahjustamist. Seetõttu tuleb tugevate magnetiliste materjalide kasutamisel võtta kasutusele asjakohased ohutusmeetmed, et vältida tarbetuid riske.
4.Mõju mehaanilistele seadmetele: Mõnel juhul võivad tugevad magnetmaterjalid adsorbeerida mehaaniliste seadmete metallosi, põhjustades seadme rikke või seiskamise. See mõju on eriti tõsine täppisinstrumentide ja meditsiiniseadmete puhul.
Kuidas vältida tugeva magnetismi mõju
1. Hoidke distantsi: Hoidke tugevad magnetilised materjalid eemal elektroonilistest seadmetest, krediitkaartidest ja muudest tundlikest esemetest.
2. Kaitsemeetmed: Tugevate magnetiliste materjalide käsitsemisel kandke sobivat kaitsevarustust ja vältige otsest kokkupuudet nahaga.
3. Haridus ja hoiatused: õpetage lapsi mitte mängima tugevate magnetmänguasjadega ja veenduge, et nad mõistaksid võimalikke ohte.
4. Professionaalne juhendamine: Meditsiinikeskkonnas veenduge, et patsiendid ja personal mõistavad tugevate magnetiliste materjalide ohutusnõudeid ja võtavad asjakohaseid kaitsemeetmeid.
5. Ladustamine ja transport: Tugevaid magnetilisi materjale tuleb hoida spetsiaalsetes konteinerites ja transportimise ajal korralikult kaitsta, et vältida kokkupuudet teiste esemetega.
Tugevate magnetmaterjalide tootmisprotsess on keeruline ja delikaatne protsess, mis hõlmab mitut etappi ja professionaalseid tehnilisi vahendeid. Selle tootmisprotsessi mõistmine aitab meil neid materjale paremini mõista ja rakendada. Samal ajal peame olema teadlikud ka tugevate magnetiliste materjalide võimalikest ohtudest ja rakendama tõhusaid kaitsemeetmeid oma ohutuse tagamiseks.
Postitusaeg: 25. oktoober 2024
