Rhywfaint o wybodaeth am maglev eich bod chi efallai yn ddiddorol wrthych
A ydych yn cael problemau oherwydd amser llawer i fynd i fwrdd? Erbyn hyn gallwn mynd i'n ddamwain drwy ddefnyddio metro, droi ar ben ein carau, a thrafnïo, ond mae'n teimlo fel mai maen nhw'n cymryd amser rhy hir. Ond mae technoleg sy'n gallu gwneud newid pwysig yn yr amser yr ydym ni'n ei gymryd i fynd i fwrdd, ac mae'n enw maglif. Efallai ydych wedi meddwl fod maglif yn unig yn ymyrraedd neu chynlluniau teledu, ond yn Lluais 2023! Roedd Sukbae Lee (이석배), Ji-Hoon Kim (김지훈) a eraill yn gynghorffori gyda'r Prifysgol Gwyddorau a Theclyn Heddwch Corea i ddatblygu'r materialedd. Mae apatit lêd pur yn anoddeiliad, ond yn ôl Sukbae Lee a'i tim, mae apatit lêd â choppar yn cael ei ddatgan fel sylfaen arferol LK-99, sef defnyddiol yn uchelach. Er nad yw'r wybodaeth am ddefnyddiol rhesymegol ar raddfa cyffredinol wedi ei wneud sicr, mae hefyd yn rhoi gobaith! Edrychwch sut mae'r LK-99 arbennig hwn yn perfformio ar y magned!
Rwy'n credu eich bod wedi gweld hefyd pan fydd y magnet yn agosáu at y deunydd o'r isaf, mae'r deunydd yn sefyll i fyny oherwydd gwrthod. Ar ôl newid y polâu magnetig, mae'r deunydd yn dal i sefyll yn uchel oherwydd gwrthdroi wrth agosáu at y deunydd.
Mae'r "dwt du bach" hwn yn parhau i syrthio neu sefyll i fyny wrth i'r magnet NdFeB gyrraedd ac ymadael. Mae'r pol S a'r pol N yn effeithiol, hynny yw, nid oes gan gwrthdroi unrhyw beth i'w wneud â'r pol magnetig, gan ddangos gwrth-magnetig.
Gadewch i ni beidio â siarad am a yw LK-99 yn wir yn uwch-goriadol. Gall y magnet parhaol NdFeB ei wneud yn llaethru.
Wrth siarad am magnetiau parhaol NdFeB, rhaid i ni drafod Tesla Model S.
Mae Elon Musk mor dewr, pan gynhaliodd Tesla y digwyddiad lansio ar gyfer ei sedan cyntaf, y Model S, ni wnaethant ei gasglu hyd yn oed. Roedd y siasi wedi'i seilio ar y Mercedes-Benz CLS, a glodwyd y paneli corff alwminiwm a'r gorchudd peiriant i'r ffram dur gyda magnetiau boron haearn neodymiwm.
Pan wnaeth Tesla ei ddau fodel car llawn maint cyntaf, fe wnaethant ddefnyddio moduriau induction i bwrw grym ar y cerbydau. Roedd y moduriau hyn yn seiliedig ar ddyluniad modur gwreiddiol Nikola Tesla, a oedd yn ddyluniad gwych a oedd bron i 100 mlynedd cyn dyfeisiad magnetydd tir prin.
Mae moduriau induction yn cynhyrchu eu magnetigedd eu hunain ac yn gyrru'r rotor trwy drydan, ac maent yn gweithredu heb unrhyw fath o magnetiaid parhaol.
Mae dyluniad y modur induction yn dda, ond newidiodd Tesla i modur magnet parhaol ar gyfer y Model 3 yn 2017 am reswm da: mae'r Model 3 yn gar yn llai, ac mae angen modur llai arno ond mae ganddo lawer o bŵer.
Felly, gan ddechrau gyda'r Model 3, defnyddiodd Tesla modau boron haearn neodymiwm oherwydd eu bod yn arbed mwy o le, yn ysgafn, ac yn gallu cynhyrchu mwy o rym.
Defnydd magnet mewn ceir: fel aer addasu, systemau brêc, moduriau gyrru, pwmpiau olew, ac ati.
Mewn gwirionedd, yn ogystal â'u defnyddio mewn ceir, mae magnetiaid hefyd yn cael eu defnyddio'n eang mewn siaradwyr ffonau symudol, clustiau, modorau ysgwydrad, electromagnetau, sychwyr gwallt, ffannau, oergellydd, peiriannau golchi, ac ati.
(Rhan o ddefnydd magnet)
Felly, ar wahân i magnetiau parhaol fel NdFeB, beth yw'r tri prif fath arall o magnet? Beth yw'r broses gynhyrchu?
Gadewch i ni edrych yn agosach!
Yn gyntaf, gadewch i ni ddeall y cynhyrchiad ynni magnetig uchaf magnetiaid
Ar hyn o bryd, mae yna dri math o magnet : magnedau parhauol, magnedau dros dro, a magnedau electryd.
Mae magnetiaid parhaol yn cynhyrchu maes magnetig sy'n parhau hyd yn oed yn bresenoldeb maes magnetig gwrthwyneb. Mae moduriau trydanol sy'n defnyddio magnet parhaol yn fwy effeithlon na'r rhai nad ydynt yn gwneud hynny. Ar hyn o bryd, mae pob magnedd cryf adnabyddus yn cynnwys elfennau tir prin, sy'n elfennau allweddol ar gyfer cerbydau trydanol a thwrbinau gwynt. Mae elfennau fel neodymiwm a thorium wedi dod yn ddeunyddiau allweddol oherwydd galw cynyddol a chyfyngedig.
Mae magnetoedd parhaol yn unigryw yn y unwaith y cynhyrchir, maent yn darparu fflws magnetig heb mewn llwyth o ergyng , gan arwain at ddi-cost gweithredu. Yn wahanol, mae magnet electromagnetig yn gofyn am llif parhaus i gynhyrchu maes magnetig.
Mae eiddo pwysig o magnetiaid parhaol yw eu bod yn cynnal eu maes magnetig hyd yn oed yn bresenoldeb maes magnetig allanol gwrthwyneb. Fodd bynnag, os yw cryfder y maes magnetig gwrthwyneb yn ddigon uchel, bydd nythreau magnetig mewnol y magnet parhaol yn cyd-fynd â'r maes magnetig gwrthwyneb, gan arwain at ddymagnetig.
Mae magnetiaid parhaol yn gweithredu fel dyfeisiau storio ynni. Mae egni yn cael ei chwistrellu yn ystod y broses magnetization cychwynnol, ac os gwneir a chyflawni'n iawn, bydd yn aros yn y magnet yn ddiamcan. Yn wahanol i batri, nid yw'r ynni mewn magnet yn dod i ben byth ac mae'n aros ar gael i'w ddefnyddio. Mae hyn oherwydd nad oes gan magnet effeithiau net ar eu hamgylchedd. Yn lle hynny, maent yn defnyddio eu hanghenion i ddenu neu wrthod gwrthrychau magnetig eraill, gan helpu i drosi rhwng ynni trydanol a mecanyddol.
Mae egni maes magnetig yn gymesur â chynhyrchion B a H. Pan gaiff cynhyrchion BH eu cynyddu (a nodir fel (BH) Max) , y cyfanswm isaf o magnet sydd ei angen i gynhyrchu maes magnetig penodol mewn bwlch penodol. Mae'r mas (BH) yn fwy, y llai yw'r volym o magnet sydd ei angen i gynhyrchu dwysedd fflws penodol. Gall (BH) max gael ei ystyried fel yr egni magnetig statig y uned o gyfanswm y deunydd magnet. Mae BH yn cael ei fesur mewn Mae'r ffeiliau a nodir yn y testun hwn yn cynnwys:
Yn y diwydiant magnet parhaol, mae'r cynnyrch ynni magnetig uchaf yn cynrychioli dwysedd ynni magnetig y magnet parhaol ac yw'r paramedr a ddefnyddir yn fwyaf cyffredin i nodweddu perfformiad magnet parhaol.
Dosbarthiad Magneciau Parhaol
Gellir rhannu magnedau parhaol yn bedwar math: boron haearn neodymiwm (NdFeB) , cobalt Samarium (SmCo) ,alwminiwm nicil cobalt (AlNiCo) , a magnedau gerddi neu fferit .
Gadewch i ni ddechrau gyda'r magnetiau mwyaf cost-effeithiol: Magneciau boron haearn neodymiwm
Mae magnetiau neodiwm (NdFeB) yn un o'r deunyddiau magnet parhaol a ddefnyddir fwyaf yn gyffredinol mewn ceisiadau masnachol, a adnabyddir am eu llawer o gyfradd gynnyrch energi magnetig a pwer magnetig.
Mae magnetiau neodiwm yn y gorau a'r llaweraf lwfansaf magnet. Maent yn perthyn i gategori magnetydd tir prin oherwydd eu bod wedi'u cyfansoddi o elfennau neodymiwm, haearn a boron.
Oherwydd y cynnwys haearn, mae magnetiau boron haearn neodymiwm yn cael eu hysgodi'n hawdd ac yn cael gwrthsefyll creiddio gwael, ac yn aml yn gofyn am gelloedd fel platio nichel, gorchudd epoxy neu gorchudd sinc.
Fodd bynnag, mae'n gynhyrchion digonedd egni uchel (hyd at 55 MGOe ) gyda uchelwedd uchel, ac maent yn caniatáu i driffoddion disco, motorau, a chynghorau sain bychain newid i faint bachach.
Mae ystod tymheredd gweithredu magnedau neodymiwm yn 80°C i 200°C . Fodd bynnag, mae deunyddiau neodymiwm o ansawdd uchel sy'n gallu gweithredu uchod 120°C gall fod yn arbedig wael.
O ystyried cost-effeithiolrwydd, mae magnetiau neodymiwm yn bendant yn y dewis cyntaf.
Efallai eich bod yn meddwl y bydd tymheredd gweithio fy magnet yn fwy na 200 ° C, felly a yw'n amhosibl defnyddio'r magnet yn yr amgylchedd hwn? Efallai y caiff y broblem hon ei datrys gan magnetiau cobalt hygienig.
Cobalt Salmiwm (SmCo) mae'n ddeunydd magnet parhaol premiwm a wneir yn bennaf o cobalt a samarium, gan ei gwneud yn y deunydd magnetig mwyaf costus i'w gynhyrchu. Mae ei gost uchel yn bennaf oherwydd cynnwys cobalt sylweddol a brysuredd cyfansoddiad y samarium.
Mae'r magnetiau parhaol hyn yn gwrthsefyll corosio ac yn gallu dioddef tymheredd hyd at 350°C , a phobl ar wahân yn yr un amser hyd at 500 gradd . Mae'r gwytnwch tymheredd hwn yn rhoi mantais amlwg iddynt yn erbyn mathau eraill o magnet parhaol sydd yn llai goddef i gwres. Yn union fel magnetiau neodymiwm, mae magnetiau samarium cobalt hefyd angen gorchuddion i atal corwsion.
Fodd bynnag, y diffyg o'r math hwn o magnet yw ei gryfder mecanyddol isel. Salinity Gall magnetiau Cobalt droi'n hawdd yn brysur ac yn datblygu creigiau. Fodd bynnag, mewn achosion lle mae gwrthsefyll tymheredd uchel a chwyrdd yn hanfodol, gallai magnetiau cobalt samarium fod yr opsiwn mwyaf priodol.
Mae magnetiau Neodymium yn rhagori mewn tymheredd is, tra bod magnetiau Sammonium Cobalt yn perfformio'n orau ar temperaturau uchelach . Mae magnetiau neodymiwm yn adnabyddus am fod yn y magnetiau parhaol mwyaf pwerus ar tymheredd ystafell a hyd at oddeutu 180 gradd Celsius yn seiliedig ar magnetization gweddill (Br). Fodd bynnag, mae eu cryfder yn gostwng yn sylweddol wrth i'r tymheredd gynyddu. Wrth i dymheredd agos at 180 gradd Celsius, magnetiau Cobalt Sammoniwm dechrau i defnyddio'n uwch Magneiti neodymiwm mewn perfformiad.
Cobalt Sammoniwm yn rhestru fel y ail fwyaf o ddatrysiad magnedig a gyfrifoldeb arbennig i'w gwrthgomnodi . Mae'n cael ei ddefnyddio'n gyffredin yn y diwydiant awyrennau a sectorau eraill sy'n blaenoriaethu perfformiad dros gost.
Mae magnetiau cobalt samarium, a ddatblygwyd yn y 1970au, yn arddangos cryfder magnetig uwch o gymharu â magnetiau ceramig ac alwminiwm-nichel-cobalt, er eu bod yn llai magnetig na'r magnetig a gynigir gan magnetiau neodymiwm. Mae'r magnetiau hyn yn cael eu dosbarthu'n bennaf mewn dau grŵp yn seiliedig ar eu lefelau ynni. Y grŵp cyntaf, a elwir yn Sm1Co5 (1-5) , mae â thraw ryngoedd o 15 i 22 MGOe . Ar y llaw arall, y ail grŵp, Sm2Co17 (2-17) , cynhwysiant raddfa o werth o 22-32 MGOe .
Mae magnetiau cobalt samarium a neodymiwm yn cael eu gwneud o ddŵr metel. Mae'r rhain yn cael eu cymesur o dan ddylanwad maes magnetig pwerus cyn iddynt gael eu cynhesu.
Mae magnetiau neodymiwm yn sensitif iawn i ffactorau amgylcheddol, tra bod magnetiau tir prin samarium cobalt yn arddangos gwrthiant corosio rhagorol. Gall magnedau tir prin samarium cobalt sefyll tymheredd uchel heb golli eu magnetism, tra bod magnedau neodymiwm yn cael eu defnyddio'n ofalus uwchlaw tymheredd ystafell. Mae magnetiau neodymiwm yn fwy gwydn o gymharu â magnetiau cobalt samarium a gellir eu peiriannu a'u cynnwys mewn casgliadau magnetig yn hawdd. Mae'r ddau ddeunydd yn gofyn am ddefnyddio offer diemwnt, EDM, neu sglein yn ystod y broses beirianneg.
Nesaf gadewch i ni ddysgu am alnico magnet
Magneciau Alwminiwm Nichel Cobalt (AlNiCo) ydy'r datrysion cyffredinol gan gynnwys prifly aluminium, nikel, a chobalt. Maent yn sefyll fel un o'r magnetiaid parhaol masnachol cyfoes cynharaf, arloesol gan T. Mishima yn Japan yn ystod y 20fed ganrif cynnar.
Er gwaethaf eu hafalder nodedig, mae eu gwythiant cymharol gymharol cyfyngedig yn arwain at ostyngiad o gynnyrch ynni magnetig (BH) max o gymharu â mathau eraill o magnet. Mae gan AlNiCo wedi'i daflu'r gallu i gael ei ffurfio i ffurfiau cymhleth, tra bod AlNiCo wedi'i sinterio yn arddangos eiddo magnetig ychydig yn llai ond eiddo mecanyddol rhagorol oherwydd ei strwythur grawn bach, gan arwain at ddosbarthiad fflws unffurf a gwyt
Mae sinterio AlNiCo yn cynnwys toddu dylanwad, sleinio i gronynnau da, pwyso, sinterio, profi, gorchuddio a magnetygu. Mae gwahanol ddulliau cynhyrchu yn effeithio ar eiddo'r magnet, gyda sinterio'n gwella atrymau mecanyddol a chwistrellu'n cynyddu dwysedd ynni.
Mae magnedau AlNiCo sy'n cael eu sinterio yn dod mewn graddau sy'n amrywio o 1.5 i 5.25 MGOe , tra bod magnetau llusg yn mynd o 5.0 i 9.0 MGOe . Mae magnedau Anisotropic AlNiCo yn cynnig opsiynau cyfeiriad magnetization wedi'u haddasu, gan ddarparu hyblygrwydd gwerthfawr.
Mae aloion alwminiwm nicil cobalt yn arddangos tymheredd gweithredu uchaf uchel a gwrthiant cyrydiad eithriadol. Gall rhai graddau Aluminiwm Nichel Cobalt weithredu ar dymheredd sy'n fwy na 500°C. Mae'r magnetiau hyn yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn microphones, siaradwyr, pickupiau gitâr trydanol, modorau, tiwiau doniau teithio, synhwywyr Hall, a gwahanol geisiadau eraill.
Yn olaf, gadewch i ni ddeall y magnet gyda'r fantais pris mwyaf, sef magnet ferrite.
Magneciau ferit , hefyd yn cael eu hysmygedig fel magnetau ceramig mae'r rhain yn cynnwys ocsid haearn sinteredig ynghyd â deunyddiau fel carbonad bariwm neu carbonad strontiwm. Mae'r magnetiau hyn yn adnabyddus am eu pris economaidd, dirmygarwydd erchyll ar ôl bwrw, a gallu cadw cynaliadwyedd ar ddyfodol am raddfa uchel i 250°C.
Tra eu nodweddion magnetig yn nid mor gryf â magnetoedd NdFeB , mae'r gwerth cyfrinachol o magnetau ferit yn eu gwneud addas ar gyfer mawr-llai cynhyrchu. Mae'r fantais cost hwn yn deillio o ddefnyddio deunyddiau rhad ac am ddim, sydd ar gael yn hawdd ac sydd heb natur strategaethol.
Gall magnetiau seramig fod yn isotropig, gan ddangos eiddo magnetig unffurf ym mhob cyfeiriad, neu anisotropig, gan arddangos magnetization mewn cyseitiau â chyfeiriad y straen. Gall y magnet ceramig mwyaf pwerus gyrraedd egni magnetig o 3.8 MGOe , gan eu gwneud yn y math isaf o magnet parhaol. Er gwaethaf eu heiddo magnetig cyfyngedig, maent yn cynnig gwytnwch rhagorol i demagnetization o gymharu â mathau eraill o magnet.
Mae magnet ceramic yn dangos energi magnedig isel cynnyrch a gas dirmygarwydd erthygl yn gyffredinol yn cael eu defnyddio gyda threfnadau stâl is-carbon a addas ar gyfer defnydd yng nghanolbwyntiaeth amgylchedd.
Mae'r broses o gynhyrchu magnet ceramig yn cynnwys pwyso a sintro, gyda'r defnydd o olwynion sgleinio diemwnt yn cael ei argymell oherwydd eu natur brys.
Yn gyffredinol, mae magnetiau ceramig yn cynnig cydbwysedd rhwng cryfder magnetig ac effeithlonrwydd cost, gyda'u brysuredd yn cael ei wrthsefyll gan wrthsefyll corwsio rhagorol. Maent yn duwr, yn gwrthsefyll demagnetization, ac yn opsiwn cost-effeithiol ar gyfer gwahanol geisiadau fel teganau, crefft, a modorau.
Mae magnetiau daear prin yn gwella ystyriaethau pwysau neu faint yn sylweddol, tra bod ferriteau'n well i ddefnyddiau nad oes angen dwysedd ynni uchel arnynt, fel ffenestri pŵer, seddiau, newidyddion, ffannau, fflamwyr mewn offer, rhai offer pŵer, ac offer sain.
