神奇的感應加熱電磁懸浮,這是什麼黑科技

2021-01-15 世界先進位造技術論壇

電磁感應加熱，是利用電磁感應現象，把金屬放在快速變化的磁場中，從而在金屬中產生渦電流。電流流經金屬自己的電阻而發熱，最終將金屬熔化。

這個動圖懸浮是的是鋁塊，使用的電流功率為1.6kW，頻率為204kHz。這枚鋁塊重2.6g，可以加熱到1200℃，熔化是足夠了。

電磁懸浮為什麼用銅或者鋁，因為鐵或者鋼自身鐵磁性的幹擾所以不能做這個實驗。鋁和銅是最適合的材料。注意磁懸浮這現象本身不需要超導體，雖然如果有超導材料會省很多電。

在工業製造領域也有這樣的技術叫懸浮熔煉(levitationmelting)

金屬物料在外加磁場作用下呈懸浮狀態的一種感應熔煉技術。這種熔煉法是在1923年開發的，其原理是當感應線圈通過高頻電流後產生一個高頻磁場，使位於線圈中的金屬樣品(導體)產生感應電流，同時也產生一個磁場，方向與線圈產生的磁場相反，從而產生一個斥力使導體懸浮於空間(見圖)懸浮熔煉沒有坩堝材料帶來的汙染問題。

主要應用於實驗室的小型純金屬熔煉研究及冶金平衡研究。此熔煉法存在爐容量過小(以克計算)並且溫度難以控制等問題。

真空冷坩堝懸浮熔煉示意視頻

冷坩堝真空感應熔煉技術是將「將分瓣的水冷銅坩堝置於交變電磁場內，利用感應渦流加熱坩堝中的金屬使其熔化，依靠電磁力使熔融金屬與坩堝壁不產生密切接觸」。該技術特別適用於對活潑金屬、難熔合金、高純材料以及高濃度汙染材料進行熔煉或重熔。




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