Cad is gá duit a bheith ar an eolas faoi mhaighnéid sula dtuigeann tú levitation maighnéadach
An gcuireann am comaitéireachta fad-achair isteach ort? Cé gur féidir linn do cheann scríbe a bhaint amach tríd an subway, tiomáint, agus eitilt a ghlacadh, mothaíonn sé fós go dtógann sé i bhfad. Mar sin féin, tá teicneolaíocht ann ar féidir léi léim cháilíochtúil a dhéanamh inár gcuid ama comaitéireachta, agus is é sin levitation maighnéadach. B'fhéidir go mbraitheann tú nach bhfuil levitation maighnéadach ann ach i scannáin nó i ndrámaí teilifíse. Ach i mí Iúil 2023! Bhunaigh Sukbae Lee (이석배), Ji-Hoon Kim (김지훈), agus daoine eile ó Institiúid Eolaíochta agus Teicneolaíochta na Cóiré foireann ar dtús chun staidéar a dhéanamh ar an ábhar. Is inslitheoir é apatite luaidhe íon, ach de réir Sukbae Lee agus daoine eile, is superconductor é apatite luaidhe copair-doped a fhoirmíonn LK-99, nó miotal ag teochtaí níos airde. Cé nach bhfuil aon ábhar superconducting teocht seomra deimhnithe ag gnáthbhrú, tugann sé dóchas dúinn freisin! A ligean ar a fheiceáil conas a fheidhmíonn an LK-99 draíochta ar an maighnéad!
Creidim go bhfaca tú freisin, nuair a théann an maighnéad chuig an ábhar ó thíos, go seasann an t-ábhar suas mar gheall ar repulsion. Tar éis na cuaillí maighnéadacha a athrú, seasann an t-ábhar suas fós mar gheall ar athshealbhú agus é ag druidim leis an ábhar.
Coinníonn an "ponc beag dubh" seo ag titim nó ag seasamh suas de réir mar a théann maighnéad NdFeB agus bogann sé ar shiúl. Tá an cuaille S agus an cuaille N éifeachtach, is é sin, níl aon bhaint ag an repulsion leis an bpol maighnéadach, ag taispeáint frith-mhaighnéadas.
A ligean ar labhairt faoi cibé an bhfuil LK-99 i ndáiríre superconducting. Is féidir leis an maighnéad buan NdFeB é a dhéanamh levitate.
Ag labhairt dó ar mhaighnéid bhuana NdFeB, ní mór dúinn labhairt faoi Tesla Model S.
Tá Elon Musk chomh dána sin nuair a reáchtáil Tesla an ócáid seolta dá chéad sedan, an Model S, níor chuir siad le chéile é fiú. Bhí an chassis bunaithe ar an Mercedes-Benz CLS, agus greamaíodh na painéil choirp alúmanaim agus an clúdach innill leis an bhfráma cruach le maighnéid bórón iarainn neoidimiam.
Nuair a rinne Tesla a chéad dá mhúnla gluaisteán lánmhéide, d'úsáid siad mótair ionduchtaithe chun na feithiclí a chumhachtú. Bhí na mótair seo bunaithe ar dhearadh mótair bunaidh Nikola Tesla, a bhí ina dhearadh iontach a chuir roimh aireagán maighnéid tearc-chré le beagnach 100 bliain.
Gineann mótair ionduchtaithe a maighnéadas féin agus tiomáineann siad an rótar trí leictreachas, agus oibríonn siad gan aon chineál maighnéid bhuana.
Tá an dearadh mótair ionduchtaithe go maith, ach d'aistrigh Tesla go mótair maighnéad buan don Mhúnla 3 in 2017 ar chúis mhaith: is carr níos lú é an Múnla 3, agus teastaíonn mótar níos lú uaidh ach tá neart cumhachta aige fós.
Mar sin, ag tosú leis an Model 3, d'úsáid Tesla mótair bórón iarainn neoidimiam toisc go bhfuil siad níos coigilte spáis, níos éadroime, agus is féidir leo níos mó fórsa a ghiniúint.
Maighnéid a úsáid i gcarranna: amhail aerchóiriú, córais choscáin, mótair tiomána, caidéil ola, etc.
Go deimhin, chomh maith le bheith in úsáid i ngluaisteáin, úsáidtear maighnéid go forleathan i gcainteoirí fón póca, cluasáin, mótair chreathadh, leictreamaighnéad, triomadóirí gruaige, lucht leanúna, cuisneoirí, meaisíní níocháin, etc.
(Cion d'úsáid maighnéad)
Mar sin, seachas maighnéid bhuana cosúil le NdFeB, cad iad na trí mhórchineál maighnéid eile? Cad é an próiseas táirgthe?
Féachaimis níos dlúithe!
Gcéad dul síos, a ligean ar tuiscint a fháil ar an táirge fuinnimh maighnéadach uasta maighnéid
Faoi láthair, tá trí chineál maighnéid ann: permanent magnets, temporary magnets, and electromagnets.
Táirgeann maighnéid bhuana réimse maighnéadach a choinnítear fiú i láthair réimse maighnéadach freasúrach. Tá mótair leictreacha a úsáideann maighnéid bhuana níos éifeachtaí ná iad siúd nach bhfuil. Faoi láthair, tá eilimintí tearc-chré i ngach maighnéad láidir ar a dtugtar, ar comhpháirteanna tábhachtacha iad d'fheithiclí leictreacha agus do thuirbíní gaoithe. Tá eilimintí cosúil le neoidimiam agus tóiriam ina bpríomhábhair mar gheall ar éileamh méadaitheach agus soláthar teoranta.
Tá maighnéid bhuana uathúil sa mhéid is go dtáirgtear iad, soláthraíonn siad flosc maighnéadach ganenergy input, rud a fhágann nach mbeidh costais oibriúcháin ar bith i gceist. I gcodarsnacht leis sin, éilíonn maighnéid leictreamaighnéadacha sruth leanúnach chun réimse maighnéadach a ghiniúint.
Maoin thábhachtach de mhaighnéid bhuana is ea go gcoinníonn siad a réimse maighnéadach fiú i láthair réimse maighnéadach seachtrach freasúrach. Mar sin féin, má tá neart an réimse maighnéadach freasúrach ard go leor, beidh núicléis mhaighnéadacha inmheánacha an mhaighnéid bhuan ag teacht leis an réimse maighnéadach freasúrach, rud a fhágann go bhfuil dí-mhaighnéadú mar thoradh air.
Go bunúsach, feidhmíonn maighnéid bhuana mar ghléasanna stórála fuinnimh. Déantar fuinneamh a instealladh le linn an phróisis maighnéadaithe tosaigh, agus má mhonaraítear agus má láimhseáiltear i gceart é, fanfaidh sé sa mhaighnéad ar feadh tréimhse éiginnte. Murab ionann agus ceallraí, ní ritheann an fuinneamh i maighnéad amach riamh agus tá sé fós ar fáil le húsáid. Tá sé seo toisc nach bhfuil aon éifeacht ghlan ag maighnéid ar a dtimpeallacht. Ina áit sin, úsáideann siad a gcuid fuinnimh chun rudaí maighnéadacha eile a mhealladh nó a dhíbirt, rud a chabhraíonn leis an tiontú idir fuinneamh leictreach agus meicniúil.
Tá fuinneamh réimse maighnéadach comhréireach le táirge B agus H. Nuair a uasmhéadaítear táirge BH (a chuirtear in iúl mar (BH)max), tá an toirt íosta maighnéad ag teastáil chun réimse maighnéadach ar leith a tháirgeadh i mbearna ar leith. Dá airde an (BH)max, is lú an toirt maighnéad ag teastáil chun dlús flosc ar leith a tháirgeadh. (BH)is féidir max a mheas mar an fuinneamh maighnéadach statach in aghaidh an aonaid toirte den ábhar maighnéad. Déantar BH a thomhas iMega-Gauss Oersteds (MGOe) or kJ/mXNUMX.
Sa tionscal maighnéad buan, is ionann an táirge fuinnimh maighnéadach uasta agus dlús fuinnimh maighnéadach an mhaighnéid bhuan agus is é an paraiméadar is coitianta a úsáidtear chun feidhmíocht maighnéid bhuana a thréithriú.
Aicmiú Buan Maighnéid
Is féidir maighnéid bhuana a roinnt ina gceithre chineál:neodymium iron boron (NdFeB),samarium cobalt (SmCo), aluminum nickel cobalt (AlNiCo), agusceramic or ferrite magnets.
Tosaímis leis na maighnéid is éifeachtaí ó thaobh costais de:Neodymium Iron Boron Magnets
Tá maighnéid neoidiam (NdFeB) ar cheann de na hábhair maighnéad buan is mó a úsáidtear go forleathan in iarratais tráchtála, ar a dtugtar ahigh magnetic energy productagusmagnetic strength.
Is iad maighnéid neoidiam nastrongestagus an chuid is mócontroversialmaighnéid. Baineann siad leis an gcatagóir maighnéid tearc-chré toisc go bhfuil siad comhdhéanta de neoidimiam, iarann agus dúile bórón.
Mar gheall ar an ábhar iarainn, déantar maighnéid bhóróin iarainn neoidimiam a ocsaídiú go héasca agus tá drochfhriotaíocht creimeadh acu, agus is minic a éilíonn siad bratuithe cosúil le plating nicil, sciath eapocsa nó sciath since.
Mar sin féin, is táirgí arddlúis fuinnimh iad (suas le55 MGOe) le toughness ard, agus ag baint úsáide as iad ceadaíonn méid níos lú thiomáineann dhiosca crua, mótair, agus trealamh fuaime.
Is é raon teochta oibriúcháin maighnéid neoidimiam ná80°C to 200°C. Mar sin féin, ábhair neoidimiam ardchaighdeáin ar féidir leo oibriú os cionn120°Cis féidir leis a bheith costasach go leor.
Ag smaoineamh ar éifeachtúlacht costais, is cinnte gurb iad maighnéid neoidimiam an chéad rogha.
B'fhéidir go bhfuil tú ag smaoineamh go mbeidh teocht oibre mo mhaighnéad níos mó ná 200 °C, mar sin an bhfuil sé dodhéanta an maighnéad a úsáid sa timpeallacht seo? Is féidir an fhadhb seo a réiteach ag maighnéid cóbalt sláintíochta.
Salmium Cóbalt (SmCo) is a premium permanent magnet material primarily made from cobalt and samarium, making it the most costly magnetic material to produce. Its high cost is mainly due to the significant cobalt content and the brittleness of the samarium alloy.
Tá na maighnéid buan an-creimeadh-resistant agus is féidir mairfidh teochtaí de suas go dtí350°C, agus uaireanta fiú suas le500 degrees. Tugann an teacht aniar teochta seo buntáiste ar leith dóibh thar chineálacha eile maighnéid bhuana nach bhfuil chomh fulangach le teas. Díreach cosúil le maighnéid neoidimiam, teastaíonn bratuithe ó mhaighnéid chóbalt samarium freisin chun creimeadh a chosc.
Mar sin féin, is é an downside an éagsúlacht maighnéad a neart meicniúil íseal. Is féidir le maighnéid Salinity Cobalt dul go héasca brittle agus scoilteanna a fhorbairt. Mar sin féin, i gcásanna ina bhfuil teocht ard agus friotaíocht creimeadh riachtanach, d'fhéadfadh maighnéid cóbalt samarium a bheith ar an rogha is oiriúnaí.
Tá maighnéid neoidimiam ar fheabhas i dteochtaí níos ísle, agus feidhmíonn maighnéid Sammonium Cobalt is fearr aghigher temperatures. Is eol gurb iad maighnéid neoidimiam na maighnéid bhuana is cumhachtaí ag teocht an tseomra agus suas le thart ar 180 céim Celsius bunaithe ar mhaighnéadú remanent (Br). Mar sin féin, laghdaíonn a neart go suntasach de réir mar a mhéadaíonn an teocht. De réir mar a thosaíonn teochtaí gar do 180 céim Celsius, tosaíonn maighnéid Sammonium CobaltsurpassMaighnéid neoidimiam i bhfeidhmíocht.
Tá Cóbalt Samóiniam mar an second strongest magnetic material and boasts exceptional resistance to demagnetization. Úsáidtear go coitianta é sa tionscal aeraspáis agus in earnálacha eile a thugann tús áite d'fheidhmíocht thar chostas.
Taispeánann maighnéid chóbalt samarium, a forbraíodh sna 1970idí, neart maighnéadach níos airde i gcomparáid le maighnéid ceirmeacha agus alúmanaim-nicil-cóbalt, cé go dtagann siad gearr ar an maighnéadas a thairgeann maighnéid neoidimiam. Rangaítear na maighnéid seo go príomha in dhá ghrúpa bunaithe ar a leibhéil fuinnimh. An chéad ghrúpa, ar a dtugtarSm1Co5 (1-5), a bhfuil raon táirgí fuinnimh ann a chuimsíonn15 to 22 MGOe. Ar an taobh eile, tá an dara grúpa, Sm2Co17 (2-17), cuimsíonn sé raon fuinnimh22-32 MGOe.
Déantar cóbalt samarium agus maighnéid neoidimiam araon as miotail phúdraithe. Tá siad comhbhrúite faoi thionchar réimse maighnéadach potent sula ndéantar próiseas sintéaraithe.
Tá maighnéid neoidimiam an-íogair do fhachtóirí comhshaoil, ach taispeánann maighnéid tearc-chré cóbalt samarium friotaíocht creimeadh den scoth. Is féidir le maighnéid tearc-chré cóbalt Samarium teocht ard a fhulaingt gan a maighnéadas a chailleadh, ach ba chóir maighnéid neoidimiam a úsáid go cúramach os cionn theocht an tseomra. Tá maighnéid neoidimiam níos durable i gcomparáid le maighnéid cóbalt samarium agus is féidir iad a mheaisíniú agus a ionchorprú go héasca i tionóil mhaighnéadacha. Éilíonn an dá ábhar úsáid a bhaint as uirlisí Diamond, EDM, nó meilt le linn an phróisis meaisínithe.
Ansin lig dúinn foghlaim faoi mhaighnéid Alnico
Alúmanam Nicil Cóbalt Magnets (AlNiCo) are conventional permanent magnet materials consisting mainly of alúmanam, nicil, agus cóbalt.They stand as one of the earliest contemporary commercial permanent magnets, innovated by T. Mishimain Japan during the early 20th century.
In ainneoin a n-remanence suntasach, mar thoradh ar a n-toughness réasúnta measartha le táirge fuinnimh maighnéadach laghdaithe (BH) max i gcomparáid le cineálacha maighnéad eile. Cast AlNiCo seilbh an cumas a fhoirmiú i cruthanna intricate, cé go léiríonn sintéaraithe AlNiCo airíonna maighnéadacha beagán níos lú ach airíonna meicniúla níos fearr mar gheall ar a struchtúr gráin fíneáil, mar thoradh ar dháileadh flux aonfhoirmeach agus neart meicniúil feabhsaithe.
Cuimsíonn Sintering AlNiCo leá ionduchtaithe, meilt i gcáithníní fíneáil, brú, sintéarú, tástáil, sciath, agus magnetizing. Bíonn tionchar ag modhanna déantúsaíochta éagsúla ar na hairíonna maighnéad, le tréithe meicniúla a fheabhsú agus dlús fuinnimh a threisiú.
Tagann maighnéid sintéaraithe AlNiCo i ngráid ó1.5 to 5.25 MGOe, cé go bhfuil maighnéid theilgthe ó5.0 to 9.0 MGOe. Tairgeann maighnéid Anisotropic AlNiCo roghanna treo maighnéadaithe saincheaptha, ag soláthar solúbthacht luachmhar.
Taispeánann cóimhiotail Alúmanam Nicil Cóbalt teochtaí oibriúcháin uasta ard agus friotaíocht creimeadh eisceachtúil. Is féidir le roinnt gráid Cóbalt Nicil Alúmanam feidhmiú ag teochtaí níos mó ná500°C. Úsáidtear na maighnéid seo go forleathan i micreafóin, cainteoirí, pickups giotár leictreach, mótair, feadáin tonn taistil, braiteoirí Halla, agus iarratais éagsúla eile.
Mar fhocal scoir, lig dúinn tuiscint a fháil ar an maighnéad leis an buntáiste praghais is mó, a bhfuil maighnéad ferrite!
Maighnéid ferrite, also known asmaighnéid ceirmeacha, are composed of sintered iron oxide along with materials like barium carbonate or strontium carbonate. These magnets are recognized for their praghsáil eacnamaíoch, friotaíocht éifeachtach creimeadh, agus an cumas cobhsaíocht a choinneáil ag teochtaí arda250 °C.
Cé go bhfuil a dtréithe maighnéadachanot as strong as those of NdFeB magnets, fágann cost-éifeachtúlacht maighnéid ferrite go bhfuil siad oiriúnach go maithlarge-scalemonarú. Eascraíonn an buntáiste costais seo as úsáid ábhar saor, atá ar fáil go héasca agus atá neamh-straitéiseach sa nádúr.
Is féidir le maighnéid ceirmeacha a bheith iseatrópach, ag taispeáint airíonna maighnéadacha aonfhoirmeacha i ngach treo, nó anisotropic, ag taispeáint maighnéadú i gcomhréir leis an treo struis. Is féidir leis na maighnéid ceirmeacha is láidre fuinneamh maighnéadach 3.8 MGOe, rud a fhágann gurb iad an cineál maighnéad buan is laige iad. In ainneoin a n-airíonna maighnéadacha measartha, cuireann siad athléimneacht níos fearr ar fáil chun demagnetization i gcomparáid le cineálacha maighnéad eile.
Taispeánann maighnéid ceirmeachalow magnetic energy táirge agus a bhfuilexcellent corrosion resistance,a úsáidtear go coitianta in éineacht le comhpháirteanna cruach ísealcharbóin agus atá oiriúnach lena n-úsáid i dtimpeallachtaí teochta measartha.
Is éard atá i gceist leis an bpróiseas monaraíochta maighnéid ceirmeacha ná brú agus sintéarú, le húsáid mholta rothaí meilt Diamond mar gheall ar a nádúr brittle.
Go ginearálta, a thairiscint maighnéid ceirmeacha cothromaíocht idir neart maighnéadach agus éifeachtúlacht costais, lena n-brittleness counteracted ag friotaíocht creimeadh superb. Tá siad durable, resistant a demagnetization, agus rogha éifeachtach ó thaobh costais d'iarratais éagsúla cosúil le bréagáin, ceardaíocht, agus mótair.
Cuireann maighnéid tearc-chré go mór le cúinsí meáchain nó méide, agus is fearr ferrites d'iarratais nach gá dlús ard fuinnimh a bheith acu, mar shampla fuinneoga cumhachta, suíocháin, lasca, lucht leanúna, séidirí i bhfearais, roinnt uirlisí cumhachta, agus trealamh fuaime.
