钕磁铁是一种稀土磁铁,由钕、铁和硼合金制成。钕磁铁功能强大,用途广泛,可承受自身重量的 1,000 倍,因此在各种日常应用中都非常有用。从工业流程到医疗技术,这些磁铁在现代生活中发挥着至关重要的作用。
钕磁铁有什么用途?
钕磁铁的常见用途包括扬声器、硬盘驱动器、电动汽车、工业机械、消费电子产品、医疗设备、珠宝扣、磁悬浮列车和永久磁悬浮列车。它们还用于实验室和工厂的磁性分离,以分离磁性和非磁性材料。
钕磁铁的 10 大用途
钕磁铁或稀土磁铁用途广泛,令人难以置信。从医疗设备到家庭装修项目,无所不包。以下是钕磁铁的十大用途 钕磁铁:
1.电子产品
扬声器、麦克风、硬盘驱动器和核磁共振成像仪都使用钕磁铁,因为它们强度高、体积小、经久耐用。
2.汽车行业
每辆车的发动机、制动器、传感器、仪表、扬声器等几十个部件,需要使用 40 至 100 块钕铁硼和钐镍烧结磁铁。据悉,一辆全自动豪华轿车需要消耗约 0.5 千克至 3.5 千克的稀土永磁材料。新能源汽车使用更多的钕铁硼材料。每辆混合动力汽车(HEV)比传统汽车多消耗约 5 千克钕铁硼。纯电动汽车 (EV) 使用稀土永磁电机取代传统发电机。钕铁硼用量超过 5-10 千克。
3.可再生能源
风力涡轮机和水力发电系统依靠这些磁铁的高强度发电。潮汐发电机的设计中也使用了钕磁铁。
4.机器人技术
为机器人提供动力的执行器和电机通常采用钕磁铁,以确保以最小的功耗实现精确运动。机器人的关节运动由驱动电机实现,这就要求电机具有较高的功率质量比和扭矩惯性比、较高的启动扭矩、较低的惯性以及平滑和较宽的调速范围。特别是对于机器人末端执行器(爪子)来说,体积小、重量轻的钕铁硼永磁电机是最佳选择。有机构估计,目前一个 165 千克的焊接机器人需要消耗约 25 千克的高性能钕铁硼。
5.珠宝和工艺品
珠宝设计师和手工艺者经常使用这些微小的金属色宝石来设计独特的封口或展示,这是其他材料无法实现的。
6.医疗器械
采用运动传感技术的假肢依靠钕磁来实现精确控制;助听器也使用钕磁来改善音质;磁疗是这些微小但功能强大的工具在现代医学中的另一项应用。
7.家庭装修
在橱柜闭合装置、门锁和 DIY 项目中,只要在这里或那里战略性地放置几块钕磁铁,就能让它们变得更加容易。它们只需要几磅的力就能保持打开,但钕磁铁比胶水或钉子等许多替代品提供了更安全的连接。
8.磁悬浮
磁悬浮列车是一种现代高科技轨道车辆。它利用电磁力实现列车与轨道之间的非接触式悬浮和导向。然后利用直线电机产生的电磁力驱动列车。在磁悬浮列车的推进系统中,通常使用钕铁硼永磁体制造永磁同步牵引电机,使列车保持直线运动。
9.科学与教育
在实验、演示和研究中,经常会用到钕磁铁产生的强大磁场,这使得科学家们能够观察到在我们现有技术水平下无法通过任何其他方法观察到的特性。教师也可以利用它们通过实践活动有效地演示电磁原理!
10 .安全
磁性门警报器是安全应用之一,它由磁铁(安装在活动门窗上的较小部分)和无线信号发射器(安装在固定门窗框上的较大部分)组成。将磁性门禁报警器放在门窗上。开启设防模式后,一旦有人推开门窗,门和门框就会移动,永久磁铁和无线发射模块也会同时移动,无线信号发射器就会报警。
钕磁铁能吸引什么?
钕磁铁能吸引的常见材料包括铁、钴、镍、钢和一些稀土金属,如钆和镝。钕磁铁还可以用来吸引回形针或木片等非金属物品。不过,吸引力的强弱取决于磁铁的大小和形状。
钕磁铁能承受多大的重量?
一般来说,钕铁硼磁铁可吸附重量为其 600 倍的物体。钕铁硼磁铁的吸力与其体积、性能等级和距离有特殊关系。钕铁硼磁铁的等级越高,吸力就越大。例如,相同尺寸和规格的磁铁 N48 比 N35 具有更大的吸力。
钕铁硼磁铁有很多规格,包括带孔和独特形状的磁铁。这些都与吸力直接相关,计算起来比较复杂。而且不同的距离也有不同的吸力。不同的材料等级也有不同的吸力。
钕铁硼磁铁吸力计算公式
普通吸力公式 钕铁硼磁铁:
重量 X 600 = 吸力
PS: 重量 = 体积 X 密度。
圆形钕铁硼磁铁的吸力公式:
体积 X 密度 X 600 = 吸力。
例如:20 毫米 X5 毫米 N35 NdFeB 磁铁。吸力=(10 半径 X 10 半径 X 3.14 X 5 厚)体积 X 0.0075 密度 X 600=7065g(克)。
也就是说,20 X 5 N35 磁铁可以吸收 7.065 千克的物体。
钕磁铁安全吗?
是的,钕磁铁通常对人体是安全的,但如果被儿童和宠物吞食就会有危险。此外,钕磁铁还会损坏信用卡、电脑和电话等电子设备。因为钕磁铁产生的强磁场会干扰这些磁性记忆物品和电子设备,导致它们出现故障,甚至永久损坏。
接触钕磁铁安全吗?
一般来说,是的!接触钕磁铁是安全的。不过,最好避免接触任何皮肤或身体部位,因为当两块钕磁铁聚集在一起或磁铁被某些金属吸引时,可能会夹伤皮肤。
钕磁铁的非法用途
这些磁铁最令人担忧的非法用途之一是用作玩具或装饰品,一旦吞咽或吸入可能导致严重伤害。钕磁铁的另一种危险用途是用作假舌钉或身体穿孔,这可能导致误食或窒息。
此外,有些人利用这些磁铁制造自制武器,威胁公共安全。以任何可能干扰或破坏公共安全或交通系统的方式使用钕磁铁也是非法的。这包括在火车轨道、飞机导航系统或电线附近使用它们。
总之
钕磁铁是一种用途广泛、功能强大的材料,可用于许多不同的方面。从珠宝等小型应用到更复杂的机器,这些稀土磁铁都有很多用途。虽然钕磁铁因其强度大而需要特别小心,但只要采取正确的预防措施,钕磁铁还是可以用于各种项目。随着这些材料的日益普及,我们不难理解为什么这么多人都在使用钕磁铁来满足他们的需求。