Introdução aos materiais magnéticos fortes
Materiais magnéticos fortes, especialmente materiais magnéticos permanentes, como neodímio, ferro, boro (NdFeB) e samário-cobalto (SmCo), têm sido amplamente utilizados na indústria moderna devido à sua forte intensidade de campo magnético e excelente desempenho. Desde motores a dispositivos médicos, desde produtos eletrónicos de consumo até ao setor aeroespacial, estes materiais desempenham um papel importante. Embora materiais magnéticos fortes sejam usados em muitos campos, seus perigos potenciais não podem ser ignorados. Vamos aprender como são feitos os materiais magnéticos fortes, compreender melhor os riscos potenciais e preveni-los melhor.
Como nascem os materiais magnéticos fortes
1. Preparação de matéria-prima: O primeiro passo na produção de materiais magnéticos fortes é preparar matérias-primas. Para o NdFeB, as principais matérias-primas incluem neodímio, ferro, boro e outros oligoelementos, como disprósio e praseodímio. As matérias-primas precisam ser rigorosamente selecionadas e processadas para garantir que a proporção de pureza e composição atenda aos requisitos.
2. Fusão: As matérias-primas preparadas são colocadas em um forno de indução a vácuo para serem fundidas e formar uma liga. Neste processo, o controle de temperatura é muito crítico e geralmente precisa ser realizado a uma temperatura elevada de mais de 1000°C. O líquido da liga fundida será derramado em um molde para esfriar e formar um lingote.
3.Esmagamento e moagem: O lingote resfriado precisa ser quebrado em pequenos pedaços por um triturador e depois moído em pó fino por um moinho de bolas. O tamanho das partículas do pó fino afeta diretamente a qualidade do processo subsequente, por isso esta etapa é muito importante.
4. Pressão de orientação: O pó fino é carregado em um molde e depois orientado e prensado sob a ação de um forte campo magnético. Isto garante que a direção das partículas magnéticas do pó seja consistente, melhorando assim as propriedades magnéticas do produto final. O produto após prensagem orientada é denominado “corpo verde”.
5. Sinterização: O corpo verde é colocado em um forno de sinterização e sinterizado em alta temperatura (cerca de 1000°C-1100°C) para solidificar e formar um ímã denso. Durante o processo de sinterização, o material passa por complexas alterações físicas e químicas e, finalmente, forma um produto acabado com altas propriedades magnéticas.
6. Processamento e tratamento de superfície: O ímã sinterizado também precisa ser cortado, polido e outro processamento mecânico para atingir a forma e o tamanho necessários. Para evitar a oxidação ou corrosão do ímã durante o uso, uma camada protetora como níquel, zinco ou resina epóxi é geralmente revestida em sua superfície.
7. Magnetização: A última etapa é magnetizar o ímã para obter as propriedades magnéticas necessárias. A magnetização é geralmente realizada em um equipamento de magnetização especial, usando um forte campo magnético para tornar consistentes os domínios magnéticos do ímã.
O dano do magnetismo forte
A letalidade de materiais magnéticos fortes reflete-se principalmente nos seguintes aspectos:
1. Impacto em dispositivos eletrônicos: Materiais magnéticos fortes podem interferir na operação de dispositivos eletrônicos, especialmente aqueles que dependem de sensores magnéticos. Por exemplo, telemóveis, discos rígidos de computador, cartões de crédito, etc. podem ser afetados por campos magnéticos fortes, resultando em perda de dados ou danos no equipamento.
2.Impacto no corpo humano: Embora os materiais magnéticos fortes não representem uma ameaça fatal direta ao corpo humano, eles podem causar dor ou desconforto local se ingeridos ou em contato com a pele. Além disso, materiais magnéticos fortes também podem atrair objetos metálicos próximos e causar ferimentos acidentais.
3.Impacto em outros materiais magnéticos: Materiais magnéticos fortes podem atrair e mover outros materiais magnéticos, o que pode causar a queda de objetos pesados ou danificar o equipamento se não for manuseado corretamente. Portanto, ao utilizar materiais magnéticos fortes, devem ser tomadas medidas de segurança adequadas para evitar riscos desnecessários.
4.Impacto em equipamentos mecânicos: Em alguns casos, materiais magnéticos fortes podem adsorver peças metálicas em equipamentos mecânicos, causando falha ou desligamento do equipamento. Este efeito é particularmente grave em instrumentos de precisão e dispositivos médicos.
Como prevenir os efeitos do forte magnetismo
1. Mantenha distância: Mantenha materiais magnéticos fortes longe de dispositivos eletrônicos, cartões de crédito e outros itens sensíveis.
2. Medidas de proteção: Use equipamento de proteção adequado ao manusear materiais magnéticos fortes e evite o contato direto com a pele.
3. Educação e avisos: Eduque as crianças para não brincarem com brinquedos magnéticos fortes e certifique-se de que compreendem os perigos potenciais.
4. Orientação profissional: Em ambientes médicos, certifique-se de que os pacientes e a equipe entendam as normas de segurança para materiais magnéticos fortes e tomem as medidas de proteção adequadas.
5. Armazenamento e transporte: Materiais magnéticos fortes devem ser armazenados em recipientes especiais e devidamente protegidos durante o transporte para evitar contato com outros itens.
O processo de produção de materiais magnéticos fortes é um processo complexo e delicado que envolve múltiplas etapas e meios técnicos profissionais. Compreender seu processo de produção nos ajuda a entender e aplicar melhor esses materiais. Ao mesmo tempo, também precisamos de estar conscientes dos perigos potenciais de materiais magnéticos fortes e de tomar medidas de protecção eficazes para garantir a nossa segurança.
Horário da postagem: 25 de outubro de 2024
