磁鐵屆「萬磁王」---釹磁鐵

2021-01-16 機械設計製造及其自動化

釹鐵硼材料作為稀土材料最重要的應用領域之一,是支撐現代電子信息產業的重要基礎材料之一,與人們的生活息息相關。隨著計算機、行動電話、汽車電話等通訊設備的普及和節能汽車的高速發展,世界對高性能稀土永磁材料的需求量迅速增長。釹鐵硼磁鐵是目前發現商品化性能最高的磁鐵,被人們稱為磁王。


在釹磁鐵的製造問題上,正如許多報導所講的那樣,離開中國就無從談起。這是因為,磁鐵中參雜的Dy(鏑)有多半開採自中國,但中國已經開始對出口進行限制。日本企業認為:「原因就在於想獲得我們的釹磁鐵製造技術。」目前釹磁鐵的份額幾乎被日本企業所壟斷。


相比之下,中國「雖然擁有製造釹磁鐵時不可缺少的豐富材料,但卻無法製造出漂亮的產品」。因此,中國亮出了「只要在中國設立工廠,教授我們製造技術,便可大量供應原材料」的交換條件,其中的具體政策之一就是限制出口。

釹磁鐵是目前發生商品化性能最高的磁鐵,可以說是磁鐵界裡的「萬磁王」,它擁有極高的磁性能,其最大磁能積(BHmax)高過永磁鐵氧體10倍以上。

釹磁鐵本身的機械加工性能也相當好:工作溫度最高可達200攝氏度。而且其質地堅硬,性能穩定,有很好的性價比,故其應用極其廣泛。但因為其化學活性很強,所以必須對其表面凃層處理(如鍍Zn,Ni,電泳、鈍化等)。

這種磁鐵材料由1984年住友特殊金屬公司推出,是市場上出售的最強的磁鐵。在這之前最強的磁鐵是歐美開發出來的釤鈷磁鐵。現在這兩種磁鐵都被作為小型發動機或揚聲器的零部件來使用。很多機器之所以能小型化,也可以說是得益於又小又強力的磁鐵吧。

使用了這種磁鐵後,再說到磁鐵時,人們就不會說「磁鐵是吸附鐵、鈷、鎳的物質」了。而是會聯想到「任何物質都有磁性感應」,只是鐵、鈷、鎳的磁性較強,磁感應現象比較明顯而已。其他的物質若不用強力磁鐵就看不到磁感應現象。其實磁鐵分為吸鐵的順磁性和排斥的逆磁性兩種。

 下面我們來看看「萬磁王」的真面目

                                   溫馨提示:在wifi狀態下觀

▲強大吸力相當於300公斤鐵塊以 320公裡的時速砸過去!

   先感受下,釹磁鐵的強大磁力!



警告:視頻中有使用逼真的假手做測試!)


來源:騰訊視頻


 國外有一位叫蘭姆的物理學家,是這麼玩釹磁鐵的:他認為運用釹磁鐵能在1秒鐘內打開保險箱,原因是保險箱的製造材料含有必不可少的金屬鐵。

作為「萬磁王」,釹磁鐵的磁性非常的強,蘭姆認為釹磁鐵的磁性能夠輕易的移動保險箱內的金屬鎖結構,從而達到開鎖的目的。

首先,蘭姆將釹磁鐵放入一個黑色布袋中,然後將它貼在保險箱上。實驗中的保險箱為常規的電子保險箱,輸入密碼就可以開啟。

接著,可以看見蘭姆沒有移動釹磁鐵,裡面白色塑料旁的金屬卡扣並沒有移動,所以這種情況下是無法打開保險箱的。

之後,當蘭姆移動釹磁鐵後,裡面的金屬卡扣竟然直接縮了回去,而保險箱的把手也可以搖動起來。

最後,這個電子保險箱很輕易就被釹磁鐵給打開了,最驚人的是前後還不到2秒鐘。「萬磁王」的磁性果然不是虛的,將近5公分厚保險箱金屬門在釹磁鐵面前簡直跟紙片一樣,裡面的金屬卡扣很輕易的就被吸附住了。如果換做是普通的磁鐵肯定做不到這樣的效果,不得不說這個實驗真的讓人大開眼界!



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