中國(guó)先發(fā)現(xiàn)物質(zhì)磁性現(xiàn)象和應(yīng)用磁性材料。早在公元前3世紀(jì),《呂氏春秋·季秋記》中就有“慈石召鐵,或引之也”的記述。11世紀(jì)宋朝沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了指南針的制作和使用,指南針作為中國(guó)人引以為傲的四大發(fā)明之一,其中的關(guān)鍵就是磁性材料。
![圖片](https://img53.chem17.com/9/20250114/638724699795887925322.png)
隨著材料科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展,磁性材料也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展,例如新型磁性材料的開發(fā)、納米磁性材料的制備等等。磁性材料作為一種古老又年輕、歷史悠久卻又蓬勃發(fā)展的材料,具有重要的科研意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文中我們的研究對(duì)象主要是永磁材料。
永磁材料特性及其應(yīng)用
高矯頑力材料(硬磁性材料)又稱為永磁材料,其主要特點(diǎn)是不消耗能量就可以提供一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng),可以用于各種驅(qū)動(dòng)器、功率源元件、傳感器和儀器儀表等,具有高剩磁和高剩余磁化強(qiáng)度、高矯頑力、高最大磁能積、穩(wěn)定性好(對(duì)于環(huán)境因素如溫度、振動(dòng)等的穩(wěn)定性高)的優(yōu)點(diǎn)。目前,永磁材料在電機(jī)、發(fā)電機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、聲學(xué)傳感器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如,在電機(jī)領(lǐng)域,稀土磁性材料可以用于制造高效率、高功率的電機(jī),從而提高電機(jī)的性能和能源利用效率;在磁盤存儲(chǔ)器領(lǐng)域,稀土磁性材料可以用于制造高密度、高速度的硬盤驅(qū)動(dòng)器,從而提高存儲(chǔ)容量和讀寫速度;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,永磁體可以作為MRI系統(tǒng)中的磁場(chǎng)源,用于產(chǎn)生強(qiáng)大的靜態(tài)磁場(chǎng),通過磁性共振來生成人體內(nèi)部的高清圖像。
案例分享
對(duì)磁性材料中的非金屬元素進(jìn)行檢測(cè)的必要性
按照永磁材料的化學(xué)組成以及發(fā)展順序,可以將其大體分成三類:鐵氧體永磁材料、金屬系永磁材料和稀土永磁材料。磁性材料制備過程中難以全避免雜質(zhì)的存在。以碳、硫、氧、氮、氫元素為例,一方面中這些元素在磁性材料的化學(xué)成分中本來就存在,如鋼鐵中的碳、氧、硫等元素;另一方面,這些元素對(duì)材料的磁性能有一定的影響,比如一些元素的摻雜可以提高磁性材料的磁性能,但有些元素的摻雜會(huì)增加材料的磁阻抗,降低磁導(dǎo)率。特別地,在稀土永磁制備中,尤其需要測(cè)量氫元素的含量,控制氫元素的含量在合適的范圍。一般來說,稀土永磁制備中需要測(cè)量氫元素的含量的主要是在氫破工藝環(huán)節(jié)。
![圖片](https://img53.chem17.com/9/20250114/638724699797137543953.webp)
圖1:典型的釹鐵硼生產(chǎn)工藝
目前,釹鐵硼的氫破碎就是利用稀土材料具有吸氫的特性,吸氫后發(fā)生膨脹,在膨脹的過程中,沿晶界斷裂,從而達(dá)到破碎的目的。
用Eltra元素分析儀檢測(cè)磁性材料中的非金屬元素
測(cè)量原理:Eltra CS-i通過在分析感應(yīng)爐中燃燒后產(chǎn)生的氣態(tài)燃燒產(chǎn)物二氧化碳和二氧化硫來測(cè)量無機(jī)樣品中的碳和硫含量, 超過2000°C的高溫保證了樣品全分解,從而在一個(gè)廣泛的濃度范圍內(nèi)進(jìn)行可靠和準(zhǔn)確的元素分析。Eltra ONH分析儀是一臺(tái)惰性氣體熔融燃燒分析儀,使用紅外檢測(cè)器檢測(cè)樣品中氧元素,熱導(dǎo)檢測(cè)器則檢測(cè)樣品中的氮元素和氫元素。
![圖片](https://img53.chem17.com/9/20250114/638724699798544207328.webp)
圖2:Eltra CS分析儀(左)和Eltra ONH分析儀(右)
數(shù)據(jù)展示:埃爾特的元素分析儀可以用在永磁材料制備工藝的各個(gè)環(huán)節(jié),以下三組數(shù)據(jù)分別來自不同客戶測(cè)量永磁材料中的碳?xì)溲鯏?shù)據(jù),對(duì)應(yīng)前序工藝環(huán)節(jié),測(cè)量需求分別來自原材料中的碳元素檢測(cè)、氫破工藝后粉末的氫元素檢測(cè)、磁材中的氧氮元素檢測(cè)。ELTRA的兩組設(shè)備很好地完成了客戶的檢測(cè)要求。
![圖片](https://img53.chem17.com/9/20250114/638724699799638004756.webp)
圖3:A客戶用Etra CS分析儀進(jìn)行釹鐵硼原材料中的碳元素檢測(cè)
![圖片](https://img53.chem17.com/9/20250114/638724699800575522882.webp)
圖4:B客戶用Eltra ONH分析儀進(jìn)行氫破后釹鐵硼粉末中的氫元素檢測(cè)
![圖片](https://img53.chem17.com/9/20250114/638724699801512804958.webp)
圖5:C客戶用Etra ONH分析儀進(jìn)行磁材中的氧氮元素分析
以上三組數(shù)據(jù)中,碳硫分析儀運(yùn)用了Eltra的腔室供氧法,在反應(yīng)過程中氧氣充滿整個(gè)燃燒池,從而保證樣品充分燃燒釋放出待測(cè)氣體,數(shù)據(jù)的平行性優(yōu)勢(shì)在多次重復(fù)的測(cè)定中得到了證實(shí)。氧氮?dú)浞治鰞x目前可以搭載32位自動(dòng)進(jìn)樣器,并在此基礎(chǔ)上可以繼續(xù)增加進(jìn)樣盤達(dá)到64位及以上進(jìn)樣,高效的設(shè)計(jì)非常適合需要大批量檢測(cè)的機(jī)構(gòu)。
關(guān)于埃爾特品牌
其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、汽車、航空、煤炭、建筑材料以及高效研究所等機(jī)構(gòu)。隨著ELEMENTRAC系列啟用ELEMENTS軟件,埃爾特可以提供快速可靠的C/S/O/N/H分析,除了現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)和方便的操作以外,還為特殊要求提供綜合解決方案。Eltra元素分析儀可以根據(jù)客戶要求不同提供不同的配置方案,也可根據(jù)不同的樣品種類定制不同測(cè)量范圍的儀器。目前CS和ONH分析儀都可以選配自動(dòng)進(jìn)樣和自動(dòng)清掃裝置,尤其適合于需要大批量檢測(cè)的專門機(jī)構(gòu)或科研院所。如您有興趣,隨時(shí)歡迎聯(lián)系我們。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。