แม่เหล็กถาวรที่แข็งแกร่ง NdFeB เป็นแอปพลิเคชั่นที่ใหญ่ที่สุดขององค์ประกอบนีโอไดเมียม
Mar 01, 2023
การประยุกต์ใช้นีโอไดเมียมที่ใหญ่ที่สุดคือการผลิตแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม แม่เหล็กชนิดนี้เรียกว่าแม่เหล็ก NdFeB ซึ่งเป็นแม่เหล็กถาวรที่ทรงพลังที่สุดที่ค้นพบจนถึงปัจจุบัน แม่เหล็กสองอันที่เล็กกว่าชอล์คสามารถผ่านฝ่ามือของมนุษย์และดึงดูดซึ่งกันและกัน แท่งแม่เหล็กเล็กๆ สองแท่งที่ดึงดูดเข้าหากันโดยตรง เป็นเรื่องยากสำหรับผู้หญิงทั่วไปที่จะแยกมันออกจากกันโดยตรง เนื่องจากแม่เหล็กชนิดนี้แรงเกินไป ผู้เล่นหลายคนจึงซื้อแม่เหล็กชนิดนี้เป็นพิเศษเพื่อทำการทดลองที่น่าสนใจต่างๆ เช่น ใช้แม่เหล็ก 2 อันบดขยี้ของใช้ในชีวิตประจำวัน ชักเย่อกับแม่เหล็กแรงสูง ฯลฯ ไม่เคยเหนื่อย ของมัน!
แน่นอนว่าแม่เหล็กแรงสูงดังกล่าวไม่ได้มีไว้สำหรับเล่นเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงแล้วยังมีการใช้งานที่หลากหลายอีกด้วย แม่เหล็กถาวรชนิดนี้สามารถใช้ได้ในทุกสิ่งตั้งแต่ไมโครโฟนและหูฟังไปจนถึงเรือรถไฟความเร็วสูง อาจกล่าวได้ว่าการค้นพบและการประยุกต์ใช้แม่เหล็กถาวร NdFeB ทำให้เรามีชีวิตสมัยใหม่ที่สวยงามและสะดวกสบาย คอมพิวเตอร์ของเราใช้ฮาร์ดดิสก์ หากต้องการให้ฮาร์ดดิสก์ทำงานได้ตามปกติจะต้องมีมอเตอร์มาขับให้แผ่นจานหมุนด้วยความเร็วสูง มอเตอร์ขนาดเล็กเช่นนี้สามารถขับเคลื่อนดิสก์ขนาดใหญ่ให้หมุนได้ 7200 รอบต่อนาที ช่างเป็นความสามารถที่น่าทึ่งจริงๆ เพื่อให้ได้ความสามารถนี้ แม่เหล็กธรรมดาไม่สามารถทำได้ และต้องใช้แม่เหล็ก NdFeB ความเร็วที่สูงเช่นนี้ไม่ใช่ขีดจำกัด เพื่อนหลายคนที่มีส่วนร่วมในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้ใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงความเร็วสูง เครื่องหมุนเหวี่ยงบางเครื่องสามารถหมุนได้ถึง 100,000 รอบต่อนาที ความเร็วดังกล่าวสามารถรับรู้ได้โดยตรงจากมอเตอร์ที่ทำจากแม่เหล็ก NdFeB
โทรศัพท์มือถือที่เราใช้ล้วนมีฟังก์ชั่นการสั่น มอเตอร์ที่ทำหน้าที่สั่นภายในโทรศัพท์มือถือจะต้องมีขนาดเล็กมากซึ่งต้องใช้แม่เหล็กที่แรงมาก แน่นอนว่ามันเป็นดินแดนของ NdFeB มอเตอร์ของที่ปัดน้ำฝนรถยนต์มีขนาดเล็กมาก แต่ก็มีกำลังมาก นอกจากนี้ โทรศัพท์มือถือระดับไฮเอนด์บางรุ่นยังมีฟังก์ชั่นลำโพงที่แรงและแรงกว่าและคุณภาพเสียงที่ดีกว่า แต่ลำโพงมีขนาดเล็กมาก ไม่ต้องบอกก็รู้ว่าเป็นผลจากแม่เหล็ก NdFeB! นอกจากนี้ ไมโครโฟนสั่งทำพิเศษสำหรับดาราเพลงมีราคาแพงมาก และไมโครโฟนอาจมีราคามากกว่า 100000 ถึง 200000 หยวน นี่ไม่ใช่แค่เพราะเปลือกที่สวยงามเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเอฟเฟกต์การรับเสียงที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย แน่นอนว่าแม่เหล็ก NdFeB ยังคงมีบทบาทสำคัญ
ประเทศของเราพัฒนารถยนต์พลังงานใหม่อย่างจริงจัง ซึ่งรถยนต์ไฟฟ้าถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการแทนที่รถยนต์เชื้อเพลิง แต่เพื่อทดแทนรถยนต์เชื้อเพลิงจะต้องบรรลุถึงประสิทธิภาพของรถยนต์เชื้อเพลิง สิ่งนี้ต้องการให้มอเตอร์ของรถมีกำลังสูง ประหยัดพลังงาน และประหยัดพลังงาน และมีความเร็วที่รวดเร็ว ในปัจจุบัน แม่เหล็ก NdFeB ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านยานยนต์ไฟฟ้าระดับไฮเอนด์ ซึ่งนำประสิทธิภาพที่เหนือชั้นมาสู่ยานยนต์ไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น รถยนต์ BYD Han ที่ผลิตขึ้นใหม่โดยบริษัท BYD ในประเทศของฉันสามารถเร่งความเร็วจาก 100 กิโลเมตรเป็น 100 กิโลเมตรในเวลาเพียง 3.9 วินาที สิ่งที่น่ากลัวยิ่งกว่าคือ Tesla Roadster ใช้เวลาเพียง 1.9 วินาทีในการเร่งความเร็วจาก 100 กิโลเมตรเป็น 100 กิโลเมตร ซึ่งเป็นความสำเร็จที่ยากสำหรับรถยนต์เชื้อเพลิงจะทำได้
นอกจากรถยนต์พลังงานใหม่แล้ว เมื่อพูดถึงนามบัตรของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ของจีน ใครๆ ก็ต้องนึกถึงรถไฟความเร็วสูง! ความเร็วที่รวดเร็วของรถไฟความเร็วสูงนั้นไม่ได้เกิดจากเครื่องยนต์สันดาปภายในเลย แต่เกิดจากมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งให้เสียงที่เงียบ ความเร็วสูง และพลังที่แข็งแกร่ง นอกจากรถไฟความเร็วสูงแล้ว รางรถไฟ เช่น รถไฟหัวกระสุนและรถไฟใต้ดินยังขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า และมอเตอร์ที่ทำจากแม่เหล็ก NdFeB จะครองส่วนแบ่งจำนวนมากในอนาคต ยังไม่จบ ยังมีกระแสการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนเรือในทะเลอีกด้วย ทุกประเทศในโลกกำลังพัฒนาระบบเรือที่ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด เปลี่ยนกำลังของเรือเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องยนต์สันดาปภายในใช้สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าเท่านั้น และแม้แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในก็ถูกแทนที่ด้วยพลังงานนิวเคลียร์ พัฒนาเรือไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ ต้องใช้กำลังของมอเตอร์ที่แรงมาก ในปัจจุบัน พลังของมอเตอร์ที่ทำจากแม่เหล็ก NdFeB มีมากกว่าหนึ่งล้านวัตต์ นั่นคือ มอเตอร์หนึ่งตัวเทียบเท่ากับพลังของเครื่องปรับอากาศในห้องนั่งเล่นหลายร้อยเครื่อง หรือพลังของรถยนต์ครอบครัวสิบคัน พลังที่แข็งแกร่งดังกล่าวย่อมนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานในสาขาการขนส่งในอนาคตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
นอกจากนี้ แม่เหล็ก NdFeB ยังถูกใช้อย่างแพร่หลายในด้านการผลิตพลังงานลม และคุ้มค่าที่จะรอคอยว่าพวกมันจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผลิตไฟฟ้าอื่นๆ ในอนาคตหรือไม่ เครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์ที่ติดตั้งในบ้านของเราต้องการแม่เหล็ก NdFeB เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กจำนวนมากต้องการแม่เหล็ก NdFeB สถานพยาบาลหลายแห่งในโรงพยาบาลต้องการแม่เหล็ก NdFeB หุ่นยนต์ไฟฟ้าในอนาคตก็ต้องการแม่เหล็ก NdFeB และอวกาศก็ต้องการแม่เหล็ก NdFeB แม่เหล็กโบรอน ในปี 2011 ปี สหรัฐอเมริกาได้เปิดตัว Alpha Magnetic Spectrometer 2 พร้อมกับกระสวยอวกาศลำสุดท้ายเพื่อค้นหาปฏิสสารและสสารมืด เนื่องจากกระสวยอวกาศกำลังจะปลดประจำการและการบำรุงรักษาสเปกโตรมิเตอร์แม่เหล็กหลังการบำรุงรักษาเป็นเรื่องยาก ทีมวิจัยและพัฒนาของความร่วมมือระหว่างประเทศจึงตัดสินใจละทิ้งแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่ระบายความร้อนด้วยฮีเลียมเหลวและแทนที่ด้วยแม่เหล็กถาวร NdFeB ที่ผลิตในประเทศจีน แม่เหล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 1.2 เมตร น้ำหนัก 2.6 ตัน และความแรงของสนามแม่เหล็กใจกลาง 1370 เกาส์ กล่าวโดยเปรียบเทียบ ความแรงของสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวโลกอยู่ที่ประมาณ 0.5-0.6 เกาส์ เมื่อเปิดตัวในปีนั้น สื่อในประเทศรายงานจำนวนมาก ซึ่งก่อให้เกิดกระแสแห่งความภาคภูมิใจในหมู่ชาวจีน! เก้าปีต่อมา สเปกโตรมิเตอร์แม่เหล็กนี้ยังคงทำงานอยู่ที่สถานีอวกาศนานาชาติ
สำหรับแม่เหล็กแรงสูงนั้น วัตถุดิบส่วนใหญ่มาจากประเทศจีน และการผลิตส่วนใหญ่ดำเนินการในประเทศจีน เพื่อให้ได้วัตถุดิบที่สะดวกยิ่งขึ้น บริษัทขนาดใหญ่ในญี่ปุ่น ยุโรป และสหรัฐอเมริกาได้ตั้งโรงงานร่วมทุนในจีนเพื่อให้โลกมีแม่เหล็กที่ทรงพลังและใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก แม่เหล็ก NdFeB ด้วยการพัฒนาอย่างเข้มแข็งในด้านนี้ อุตสาหกรรมพลังงานใหม่ในประเทศของฉันยังได้รับการสนับสนุนที่สำคัญ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องกังวลว่าประเทศอื่นจะติดขัด
