Unikalus aliuminio oksido miltelių indėlis magnetinėse medžiagose
Išardydami greitaeigį servo variklį arba galingą pavaros bloką naujoje energijos transporto priemonėje, pastebėsite, kad centre visada yra tikslios magnetinės medžiagos. Kai inžinieriai aptaria magnetų prievartos jėgą ir likutinį magnetinį stiprumą, mažai kas pastebi, kad, atrodytų, paprasti balti milteliai,aliuminio oksido milteliai(Al₂O₃) tyliai atlieka „užkulisių herojaus“ vaidmenį. Jis neturi magnetizmo, tačiau gali pakeisti magnetinių medžiagų charakteristikas; jis nelaidus, tačiau daro didelę įtaką srovės konversijos efektyvumui. Šiuolaikinėje pramonėje, siekiančioje geriausių magnetinių savybių, vis aiškiau matomas unikalus aliuminio oksido miltelių indėlis.
Feritų karalystėje tai yra „grūdų ribų magas„
Įėjus į didelį minkšto ferito gamybos cechą, ore tvyro ypatingas aukštos temperatūros sukepinimo kvapas. Senasis Džangas, gamybos linijos meistras, dažnai sakydavo: „Anksčiau mangano-cinko ferito gamyba buvo tarsi bandelių garinimas. Jei karštis būdavo šiek tiek stipresnis, viduje atsirasdavo „iškeptų“ porų, ir nuostoliai nesumažėdavo.“ Šiandien į formulę tiksliai įmaišomas labai mažas kiekis aliuminio oksido miltelių, ir situacija visai kitokia.
Pagrindinį aliuminio oksido miltelių vaidmenį čia galima pavadinti „grūdelių ribų inžinerija“: jie tolygiai pasiskirsto ferito grūdelių ribose. Įsivaizduokite, kad daugybė mažyčių grūdelių yra glaudžiai išsidėstę, o jų sandūros dažnai yra silpnosios magnetinių savybių grandys ir „labiausiai paveiktos“ magnetinių nuostolių vietos. Šiose grūdelių ribose įterpiami didelio grynumo, itin smulkūs aliuminio oksido milteliai (dažniausiai submikroninio lygio). Jie yra tarsi nesuskaičiuojama daugybė mažyčių „užtvankų“, kurios veiksmingai slopina per didelį grūdelių augimą aukštoje temperatūroje sukepinant, todėl grūdelių dydis sumažėja ir jie pasiskirsto tolygiau.
Kietojo magnetizmo mūšio lauke tai yra „struktūrinis stabilizatorius„
Atkreipkite dėmesį į didelio našumo neodimio geležies boro (NdFeB) nuolatinių magnetų pasaulį. Ši medžiaga, vadinama „magnetų karaliumi“, pasižymi nuostabiu energijos tankiu ir yra pagrindinis šiuolaikinių elektrinių transporto priemonių, vėjo turbinų ir tiksliųjų medicinos prietaisų energijos šaltinis. Tačiau laukia didžiulis iššūkis: NdFeB yra linkęs „išmagnetėti“ aukštoje temperatūroje, o jo vidinė neodimio turtinga fazė yra gana minkšta ir neturi struktūrinio stabilumo.
Šiuo metu vėl atsiranda nedidelis kiekis aliuminio oksido miltelių, kurie atlieka pagrindinį „struktūrinio stipriklio“ vaidmenį. NdFeB sukepinimo proceso metu įterpiami itin smulkūs aliuminio oksido milteliai. Jie dideliais kiekiais nepatenka į pagrindinę fazinę gardelę, bet selektyviai pasiskirsto grūdelių ribose, ypač tose santykinai silpnose neodimio turtingose fazės srityse.
Kompozitinių magnetų priešakyje tai yra „daugialypis koordinatorius“
Magnetinių medžiagų pasaulis vis dar vystosi. Dėmesį patraukia kompozicinė magnetų struktūra (pvz., Halbacho matrica), kuri sujungia minkštųjų magnetinių medžiagų (pvz., geležies miltelių šerdžių) didelį prisotinimo magnetinės indukcijos intensyvumą ir mažus nuostolius bei nuolatinių magnetinių medžiagų didelės koercinės jėgos pranašumus. Šio tipo novatoriškame dizaine aliuminio oksido milteliai pasiekė naują etapą.
Kai reikia sumaišyti skirtingų savybių magnetinius miltelius (net ir su nemagnetiniais funkciniais milteliais) ir tiksliai kontroliuoti galutinio komponento izoliaciją bei mechaninį stiprumą, aliuminio oksido milteliai tampa idealia izoliacine danga arba užpildu, pasižyminčiais puikia izoliacija, cheminiu inertiškumu ir geru suderinamumu su įvairiomis medžiagomis.
Ateities šviesa: subtilesnė ir protingesnė
Taikymasaliuminio oksido milteliaisrityjemagnetinės medžiagosdar toli gražu nebaigta. Tobulėjant tyrimams, mokslininkai yra įsipareigoję tyrinėti subtilesnį masto reguliavimą:
Nanolygio ir tikslus legiravimas: naudokite vienodesnio dydžio ir geresnės dispersijos nanolygio aliuminio oksido miltelius ir netgi ištirkite tikslų magnetinių domenų sienelių sujungimo reguliavimo mechanizmą atominiu mastu.
Aliuminio oksido milteliai, šis paprastas oksidas iš žemės, žmogaus išminties apšviestas, atlieka apčiuopiamą magiją nematomame magnetiniame pasaulyje. Jie nesukuria magnetinio lauko, bet sudaro sąlygas stabiliam ir efektyviam magnetinio lauko perdavimui; jie tiesiogiai nevaldo įrenginio, o įpurškia galingesnę energiją į pagrindinę pavaros įrenginio magnetinę medžiagą. Ateityje, siekiant žaliosios energijos, efektyvios elektros pavaros ir intelektualaus suvokimo, unikalus ir nepakeičiamas aliuminio oksido miltelių indėlis į magnetines medžiagas ir toliau teiks tvirtą ir tylią paramą mokslo ir technologijų plėtrai. Tai primena mums, kad didžiojoje mokslinių ir technologinių inovacijų simfonijoje pačiose pagrindinėse natose dažnai slypi giliausia galia – kai susiduria mokslas ir meistriškumas, paprastos medžiagos taip pat spindi nepaprasta šviesa.