绝磁材料_绝磁材料

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绝磁材料

有什么材料可以隔绝磁性呢。

将一块磁铁用金属盒子罩起来，即磁屏蔽。

磁屏蔽

磁屏蔽理论和实践引言

在低频（DC到100KHz）磁屏蔽中，设计低成本屏蔽体的最关键因素是对磁屏蔽的透彻理解。其目的是要达到减少所规定的磁场，这样使其对所屏蔽的器件或系统不形成威胁。一旦这一目标被确定，就应考虑会影响到屏蔽体的低成本设计的一些基本设计因素。这些包括：

材料的选择、主要设计参数和加工工艺。材料的选择

对于屏蔽体来说，所选择的材料的类型对其性能和成本影响极大。在设计屏蔽体时有一点是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽

合金的特性。对这些不同性能的理解就可使你选择合适的材料，去满足目标要求。

磁屏蔽材料要根据各自的特性进行选择，特别是磁导率和磁饱和性能。由于在变更低频磁场方向的效能，所以高磁导率材料（比如含80

％的镍合金Mumetal,这是一种高磁导率铁镍合金）是经常使用的屏蔽材料。这些合金可满足MIL－N－14411C部分1和ASTM A

753－97样式4的要求。其可得到的相对较薄的厚度为0.002到0.125英寸，并极易被有经验的屏蔽加工者加工出来。

在需要于极小空间内降低磁场时，典型上使用这些合金。在需要提供比要求更高屏蔽时，或是磁场强度（在较高场强时更为典型）需要具

有更高饱和值材料时，这些材料常被选中。

在屏蔽目标仅需要稍微减少场强时（减少1～1／4），或是当场强足以使高磁导率屏蔽体饱和时，超低碳钢（ULCS）可能是最佳的

选择。这些较低成本材料的碳含量典型小于0.01％；与其它钢相比，其有较高的磁导率和极优的饱和性能。这些材料具有较小的柔韧性，并比

硅钢较容易制造，这就允许在大面积屏蔽项目中容易安装和以同样的方式加工出小型组件。ULCS可与高磁导率材料一起使用，以为需要高

饱和保护和高衰减等级建立最佳的屏蔽体。

对于低温用的屏蔽体，Cryoperm 10（为德国Vaccumschmelze GmbHg公司的注册商标）为一种最佳选择。与Mumetal一样，Cryoperm

10也是一种高磁导率镍铁合金，它是经特殊加工而成的，以提供在降低温度时磁导率增加。标准的屏蔽合金（比如Mumetal）在低温时就

失去了其大部分磁导率。但是Cryoperm10可在77.3到4.2°K时的磁导率却增加10倍。表1示出了最常用的屏蔽材料的磁导率饱和值的比

较。

饱和磁导率材料（高斯）

μ（最大）

μ（40）

Amumetal（80%镍）

8，000 400，00 60，000

Amunickel（48%镍）

15，000 150，000 12，000

Cryoperm10 9，000 250，000 65，000

超低碳钢

22，000 4，000 1，000

表1 由于材料的成本占屏蔽体价格的一半，所以使用较薄的尺寸能满足所要求的屏蔽特性和结构性能是最好了。厚度为0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的选择。这些箔材能以同等的化学组分和性能特性获得，并可作为标准的以镍为基础的和ULCS材料。

设计低成本屏蔽体的最重要的一步，就是对这些典型屏蔽材料特性及其对屏蔽性能影响的了解。一旦合适的材料被选中，其重点要集中于基本的设计考虑，以使其不但性能最佳，而且对成本的影响最小。设计考虑

大部分屏蔽体用的公式和模型的开发是基于圆形或无限长的圆柱体几何形状的。在实际应用中，所给定屏蔽体的实践形状由器件结构和屏蔽体自身的可利用空间所决定。在设计一屏蔽体时，要了解的重要的结构是，要使磁力线旋转90°是困难的。但是，圆形屏蔽体，比如要改变圆柱体或是具有圆形角的盒体的磁力线的方向要比具有方形角的屏蔽体容易一些。类似地，对于包容已进入屏蔽材料的磁力线并改变其方向，圆角要比尖角好一些。保持可提供低磁阻路径的屏蔽体形状简单或磁场运动的“最低磁阻路径”是很重要的。

屏蔽体的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性极大。屏蔽体的有效半径越小，其整体性能就越好。但是，设计屏蔽体的目的是使其包络试图屏蔽的组件和空间，并应该靠得很近。由于材料占屏蔽体设计的大部分成本，因此较小屏蔽体就可以在较低成本下获得较优的性能。

每当有可能，屏蔽体应与所有壁靠近，以避免场泄漏。这种结构（即使是矩形）也是最接近于圆形的，它可以建立一个半闭合的磁路。另外，全部箱体可在所有轴上获得屏蔽特性，这样就可以保证最好的屏蔽性能。当特殊的性能和进出口需要时，可移动的盖板、罩和门均可组合到屏蔽体设计中去。

在利用盖板、罩和门时或使用两块或多块板构建屏蔽体时，在多块板间保持磁连续性和电接触是很重要的。可通过机械式（利用磨擦组件）或焊接保持磁连续性。在拐角或过渡连接，使用焊接可获得最佳性能。维持表面间的连续性就可以保证磁力线连续沿其低磁阻路径前进，这样可以提高屏蔽效能。在交流场，保持磁连续性就允许较高的感应电流屏蔽，在直流场，对于适当的磁力线分路，连续性也是重要的。

如果你不能靠近屏蔽体的一端或两端，要特别注意开端的长一直径比。屏蔽体的这种长—直径比至少应为4：1，以避免“端接效应”和磁力线穿透屏蔽体范围。经验法则是，屏蔽体需要延伸到器件的外部，这样可以用与开孔半径相等部分进行保护。由于增加了屏蔽体的长度同时保持直径不变，就可以用无限长圆柱体模型进行近似。当圆柱型或矩形屏蔽体需要大的开孔时，垂直于屏蔽体壁的的管可用于由于开孔而引起屏蔽体的磁场强度的减少。管的长度应正比于所屏蔽的开孔的直径。

在设计过程早期就应考虑这些问题，可使这些主要设计参数对屏蔽体的成本影响较小。但是，这些因素要比材料本身对屏蔽体性能的影响要大。这样，在设计屏蔽体时，最先保证这些基本参数通常是需要的。生产技术

一种好的屏蔽体设计要涉及到加工过程，其可提供所需要的结构和特性。在过去，大部分磁屏蔽体是用标准的精密片状金属加工技术通过剪切、穿孔、成型和焊接加工出来的。现在，利用先进的激光切割系统，个别部件的剪切和计算机化的数字控制冲孔都由一步激光切割技术所代替。主要的屏蔽元件的一步加工技术可使加工时间更快和降低加工成本，而无须高成本的加工方法。特别是对于型材和特殊设备（比如专用切割和系列化），这种过程可为屏蔽设计者提供更大的灵活性。

利用母材并使用缝隙和连接点的氩弧焊或叠层缝隙的点焊，就可以组装多个屏蔽元件。氩弧焊可使组装的屏蔽体得到最佳化的磁连续性，它可用于使用高屏蔽性能方面。对于大部分应用，与氩弧焊相比，法兰和叠层连接的点焊可获得更高级的磁连续性。

为使典型的屏蔽合金（如Mumetal）达到最佳性能，还要进行特殊的被称为氢退火的热处理循环。一旦所有加工过程完成，就可以进行退火过程。但在退火以后，对屏蔽体进行冲击和振动试验，将降低材料的性能。严格遵守所规定的退火周期，不但能保证获得最佳磁屏蔽性能，而且还可以将未退火材料的磁导率平均提高40倍。结论

对所规定的屏蔽任务的了解有助于最好的材料、结构和加工艺的选择。这种评价可在最佳成本下保持最好的屏蔽性能

参考资料：http://zhidao.baidu.com/?si=1

绝磁材料的产生将有何意义

答案

电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，从而消除干扰。在解决电磁干扰问题的诸多手段中，电磁屏蔽是最基本和有效的。用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。应用领域： 工业生产领域、航空航天、石油勘测、医疗设备、物理研究、航海、计算机、通信、汽车、军事、CRT显示器屏蔽、墙体和房屋等屏蔽 应用方式： 磁屏蔽材料可用于屏蔽磁场干扰源，防止电磁辐射产生 磁性屏蔽材料用于屏蔽敏感部件或设备，防止磁场干扰设备或系统的正常工作屏蔽原理： 磁场由磁体产生，由磁体的N极指向S极，在磁体的外部形成闭合的形式，距离辐射源越近，磁场强度越强。磁场的屏蔽的原理是利用磁性屏蔽材料，改变磁场的方向，由于磁场通过低磁阻的通路被旁路掉，因此可保证被屏蔽的物体不受磁场的干扰影响。利用磁性屏蔽材料可以给磁场提供一个低磁阻的磁通路，需要选择怎样的材料，提供什么样的通路，应与被保护位置处的磁场强度有关，磁场越强，磁通路的磁阻越低，磁导率越高，也就是说磁性材料的选择与被屏蔽处的磁场有密切的关系，因此在进行磁性屏蔽设计之前，首先需要进行现场的磁场强度测试，根据绘制的测试结果图进行磁性屏蔽材料、厚度、尺寸等选择与设计。

微纳米和微米木纤维理论研究的现状与工业化前景

战丽 杨春梅 马岩

东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040

文章摘要: 微纳米和微米木纤维技术是近代高科技技术与木材工业结合的集中体现。本文综合介绍了国产外微纳米和微米木纤维理论研究现状，阐述了微纳米和微米木纤维理论的应用在我国的工业化前景。(共3页)

文章关键词: 微纳米技术 微米木纤维 工业化前景 发展趋势 微纳米材料 木材工业 木材微纳米胶合化学 现状

文章快照:

维加工出来以后，机械高得浆率的优点就可以得到实现，我们就可以不必用化学的方法分离纤维，从而避免造成污染和能源、水、出浆率的浪费，并利用微纳米技术形成造纸纤维的高得浆率方法。同时，小造纸的污染问题也可以得到解决。林化产品的微纳米化学研究是微纳米技术在木材工业发展最有前途的产业。微纳米没有污染的木材造纸技术研究可能在近期就会出现突破，使用物理法制造催化剂可以彻底解决造纸的污染问题。木材在变成微纳米尺寸以后，木材的材料特异性质、尺寸效应及其变化机理和木材改性的显微结构关系可能使木材改性出现突破性进展。当木粉变成微纳米的粒度以后，原来木材理化指标都将发生变化。以木材液化为例，现在木材液化的成本非常高，几乎没有工业价值，而且传统木材液化的方法基本是以酚或多元醇在高温下进行的液化过程，有时还要以酸、碱为催化剂，造成相当严重的污染。如果将木粉用机械加工方法达到微纳米，则木材原来细胞的结构就完全发生了变化，木纤维、半纤维素、木质素在加工的过程中用机械的方法就可以分离出来。在细粉状态下进行木材液化可以改变木材液化的方式和成本，使木材液化真正工业化。在复杂木雕制品的加工中，采用RIM技术，利用直接CAD将微纳米木粉形成复杂木雕制品，则可能开创一种新的木材加工方法。利用木材细胞的自组装方式可以形成新的木基复合材料，并形成微纳米木基复合材料及其形成机理的新理论。微纳米无机／聚合物杂化木塑复合材、木材在微纳米状况下和高分子材料细胞结构重组、木基微纳米仿生材料主要的研究都将开创木材科学研究的新领域。微纳米木粉材料的工业化前途已经明朗，廉价、批量生产微纳米木粉材料的商业化环境已经形成。微纳米技术在木材工业上的突破将从微纳米木粉的大规模生产开始。木材微纳米胶合化学也是相当有应用前景的工业，微纳米木粉生产的无污染胶粘剂可能代替含甲醛的有毒胶，胶粘剂的绿色革命可能从木材的微纳米技术开始；木材表观微纳米摩擦学的表征与检测技术也将成为木材微纳米技术新的研究领域。微纳米阻燃材料作为木材的涂饰材料可能最廉价地解决木材的阻燃问题。木制磁材料和木制绝磁材料的研究将使磁材料和绝磁材料生产的成本下降。在微纳米材料中，木制微纳米粉的成本可能是最低的，木材的绝磁特性在这种材料中将得到充分的发挥，木材和磁性材料的亲和性以及低廉的成本为制造木制磁材料提供了条件。发光木材的开发也将依赖木材微纳米技术的开发；木制高强度薄膜产品将靠木材微米木纤维的高密度模压技术实现；高密度木制产品的强度可以和普通钢材相比拟；木基空腔体材料和多孔材料的制备技术也是木材微纳米技术的发展方向。由于微纳米技术是人类开拓的一个新的领域，微纳米新技术需要研究的方向层出不穷。微纳米林化合成新方法的研究包括木纤维、人造板微纳米贴面、木制空腔体材料和多孔材料的制备技术，木材微纳米材料的特异性质、木材微纳米尺寸效应及其机理以及与显微结构的关系，局域微纳米木粉化学的研究，微纳米木粉物理法制造催化剂和不使用酸及没有酸污染研究，微纳米人造板自组装材料及其形成机理研究，微纳米无机／聚合物杂化木基材料和微纳米生物仿生材料的研究。木材工业微纳米材料的工业化前提是廉价，批量生产的途径研究是关键技术。微纳米科技是多学科交叉、基础研究和应用开发紧密联系的高新技术，微纳米材料学、微纳米机械学、微纳米电子学、微纳米化学、微纳米生物学都将出现创造性的成果。这些成果都将推动木材微纳米技术的发展，将为我们人类创造一个新的未来。主要作者简介：战丽，东北林业大学博士生，讲师；马岩，东北林业大学教授，博士生导师。2003~第5期、。————————————_(0≥：’一l第31卷