Introduction aux matériaux magnétiques puissants
Les matériaux magnétiques puissants, en particulier les matériaux magnétiques permanents tels que le néodyme fer bore (NdFeB) et le samarium cobalt (SmCo), ont été largement utilisés dans l'industrie moderne en raison de leur forte intensité de champ magnétique et de leurs excellentes performances. Des moteurs aux dispositifs médicaux, de l’électronique grand public à l’aérospatiale, ces matériaux jouent un rôle important. Bien que des matériaux magnétiques puissants soient utilisés dans de nombreux domaines, leurs dangers potentiels ne peuvent être ignorés. Apprenons comment sont fabriqués les matériaux magnétiques puissants, comprenons mieux les risques potentiels et mieux les prévenir.
Comment naissent les matériaux magnétiques puissants
1. Préparation des matières premières: La première étape dans la production de matériaux magnétiques puissants consiste à préparer les matières premières. Pour le NdFeB, les principales matières premières comprennent le néodyme, le fer, le bore et d'autres oligo-éléments tels que le dysprosium et le praséodyme. Les matières premières doivent être strictement examinées et traitées pour garantir que le rapport de pureté et de composition répond aux exigences.
2. Fusion: Les matières premières préparées sont placées dans un four à induction sous vide pour fondre pour former un alliage. Dans ce processus, le contrôle de la température est très critique et doit généralement être effectué à une température élevée, supérieure à 1 000°C. Le liquide d'alliage fondu sera versé dans un moule pour refroidir et former un lingot.
3.Concassage et broyage: Le lingot refroidi doit être brisé en petits morceaux par un concasseur, puis broyé en poudre fine par un broyeur à boulets. La granulométrie de la poudre fine affecte directement la qualité du processus ultérieur, cette étape est donc très importante.
4. Pressage d'orientation: La poudre fine est chargée dans un moule puis orientée et pressée sous l'action d'un fort champ magnétique. Cela garantit que la direction des particules de poudre magnétique est cohérente, améliorant ainsi les propriétés magnétiques du produit final. Le produit après pressage orienté est appelé « corps vert ».
5. Frittage: Le corps vert est placé dans un four de frittage et fritté à haute température (environ 1000°C-1100°C) pour se solidifier et former un aimant dense. Au cours du processus de frittage, le matériau subit des modifications physiques et chimiques complexes et forme finalement un produit fini doté de propriétés magnétiques élevées.
6. Traitement et traitement de surface: L'aimant fritté doit également être coupé, poli et soumis à d'autres traitements mécaniques pour obtenir la forme et la taille requises. Afin d'éviter l'oxydation ou la corrosion de l'aimant pendant son utilisation, une couche protectrice telle que du nickel, du zinc ou de la résine époxy est généralement appliquée sur sa surface.
7. Magnétisation: La dernière étape consiste à magnétiser l'aimant pour lui donner les propriétés magnétiques requises. La magnétisation est généralement effectuée dans un équipement de magnétisation spécial, utilisant un champ magnétique puissant pour rendre cohérents les domaines magnétiques de l'aimant.
Les méfaits du magnétisme puissant
La létalité des matériaux magnétiques puissants se reflète principalement dans les aspects suivants :
1. Impact sur les appareils électroniques: Les matériaux magnétiques puissants peuvent interférer avec le fonctionnement des appareils électroniques, en particulier ceux qui reposent sur des capteurs magnétiques. Par exemple, les téléphones portables, les disques durs des ordinateurs, les cartes de crédit, etc. peuvent être affectés par des champs magnétiques puissants, entraînant une perte de données ou des dommages matériels.
2.Impact sur le corps humain: Bien que les matériaux magnétiques puissants ne constituent pas une menace mortelle directe pour le corps humain, ils peuvent provoquer une douleur ou un inconfort local en cas d'ingestion ou de contact avec la peau. De plus, les matériaux magnétiques puissants peuvent également attirer les objets métalliques à proximité et provoquer des blessures accidentelles.
3.Impact sur d'autres matériaux magnétiques: Des matériaux magnétiques puissants peuvent attirer et déplacer d'autres matériaux magnétiques, ce qui peut provoquer la chute d'objets lourds ou endommager des équipements s'ils ne sont pas manipulés correctement. Par conséquent, lors de l’utilisation de matériaux magnétiques puissants, des mesures de sécurité appropriées doivent être prises pour éviter tout risque inutile.
4.Impact sur les équipements mécaniques: Dans certains cas, des matériaux magnétiques puissants peuvent adsorber les pièces métalliques des équipements mécaniques, provoquant une panne ou un arrêt de l'équipement. Cet effet est particulièrement grave dans les instruments de précision et les dispositifs médicaux.
Comment prévenir les effets d'un fort magnétisme
1. Gardez vos distances: Gardez les matériaux magnétiques puissants à l'écart des appareils électroniques, des cartes de crédit et d'autres objets sensibles.
2. Mesures de protection: Porter un équipement de protection approprié lors de la manipulation de matériaux fortement magnétiques et éviter tout contact direct avec la peau.
3. Éducation et avertissements: Éduquez les enfants à ne pas jouer avec des jouets magnétiques puissants et assurez-vous qu'ils comprennent les dangers potentiels.
4. Orientation professionnelle: Dans les environnements médicaux, assurez-vous que les patients et le personnel comprennent les règles de sécurité relatives aux matériaux magnétiques puissants et prennent les mesures de protection appropriées.
5. Stockage et transport: Les matériaux magnétiques puissants doivent être stockés dans des conteneurs spéciaux et correctement protégés pendant le transport pour éviter tout contact avec d'autres objets.
Le processus de production de matériaux magnétiques puissants est un processus complexe et délicat impliquant plusieurs étapes et des moyens techniques professionnels. Comprendre son processus de production nous aide à mieux comprendre et appliquer ces matériaux. Dans le même temps, nous devons également être conscients des dangers potentiels des matériaux magnétiques puissants et prendre des mesures de protection efficaces pour assurer notre sécurité.
Heure de publication : 25 octobre 2024
