请更新您的浏览器。

您使用的 Microsoft Edge 浏览器版本可能过低。为了在访问 Busch 普旭网站时获得最佳体验,请更新您的浏览器。

运动中的磁铁

利用真空技术制造电机的核心部件

它们无形的力量既能吸引、排斥,也能使物体运动起来。磁铁是我们日常使用的机械设备中不可或缺的一部分。Busch 普旭的真空泵可确保其达到所需的高品质和耐用性。
每台电机内部都有一块永磁体:它是电动机旋转以及保证其驱动的机器平稳运行的关键部件。这种不起眼但却至关重要的设备起初只是普通的金属。要将金属转化为磁铁,需要在 Busch 普旭真空泵的帮助下,利用电磁电荷和一系列混合、研磨、加热和压制过程来实现。然而,只有少数金属具有制造永磁体的正确特性。这些金属就是铁磁性元素,主要包括铁、镍和钴。通过将这些基础金属与其他材料(例如碳酸锶)混合,可以同时增强它们的磁力和物理强度。

磁性排列

铁磁性金属由被称为“磁畴”的不同区域组成。每个磁畴都有自己的磁电荷,就好比金属内部含有成百上千个微小的单个磁铁一样。然而,在加工金属之前,这些磁畴并未对齐,因此它们会相互抵消彼此的磁性效应。为了使整块金属具有磁性,其内部的磁畴必须保持一致的方向。为此,需要对金属混合物进行多次研磨,直到每个颗粒内部只包含一个磁畴。首先,在干燥状态下对金属进行研磨处理。随后再次进行研磨,将水加入细粉末中,形成浆料。

从原始物料转变成磁铁

湿法工艺能够使新磁体被制成电机所需的形状。浆料被压制成特定形状。在电机应用中,就是带弧形的矩形,适合安装在转子两侧。成型后,必须去除多余的水分。首先,在模具中将浆料压实,然后将产生的液体排出。然后,便用到真空泵了。真空泵能够轻柔地抽出湿气,以便将其排出。将材料置于真空环境中还可以消除可能仍然存在的微量水气或气穴,否则会导致成品出现不必要的孔隙和和强度降低。一旦去除足够的水分,就到了使金属转变为磁铁的阶段。在 1200 °C 的烘箱中烧结模件,然后冷却。最后,施加强电磁电荷。这会将先前杂乱无章的磁畴整齐排列,从而形成一个连贯的磁场。这样,一块磁铁就诞生了,随时可以驱动电机运转。
闪电形成的磁铁

并非所有磁铁都是在工厂制造的。自然界中存在的磁石就是一种天然的磁性金属。虽然人造磁铁是通过高温和控制电流来形成的,但磁石的形成过程则要戏剧化得多。它一开始只是简单的磁铁矿,尽管它的名字叫“磁铁矿”,但它并不具有磁性。多年来,人们一直认为它是被地球自身的磁场磁化的;然而,现在的主要理论认为它是被闪电击中而获得磁性的。当闪电击中地球表面时,它会在极短的瞬间产生极强的电磁场。这足以改变磁铁矿的内部结构,使其磁畴排列整齐,最终“唤醒”其磁性能力。