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稀土永磁材料在磁悬浮列车中的应用
2018月11月05日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:106
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相信大多数人都过磁悬浮列车,但乘坐过磁悬浮列车的人应该就比较少了,对它其中会用到哪些材料,可能就不太了解了,今天小编就给大家科普一下。

 

上海磁悬浮列车(世界第一列商业运营专线)

 

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行主要技术系统原理包括三部分:悬浮系统推进系统导向系统。其中悬浮系统是通过磁体“同名磁性相斥,异名磁性相吸”的原理来达到列车悬浮的效果,推进系统是通过永磁同步牵引电机来使得列车保持直线运动。那么这些磁体都是由什么材料组成的呢?其中,最重要的就是稀土永磁材料

 

稀土永磁材料是以稀土金属元素(钐,钕混合稀土金属)与过渡族金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料,主要分为稀土钴基永磁材料和稀土铁基永磁材料。它们都具有以下特点:


1高的磁特性,如高的磁能积

2直线退磁特性:它们的退磁曲线基本为直线,恢复线与退磁曲线相重合,可逆磁导率接近于1.0

(3)耐温高:烧结钴基稀土永磁体的居里温度可达850摄氏度,因此可适应高温环境工作

(4)温度稳定性较好

 

因为其优异的永磁特性,所以在磁悬浮列车中应用很多。永磁同步牵引电机也就是磁悬浮列车的推进系统,采用钐钴永磁体或者钕铁硼永磁体

 

虽然钐钴永磁体的最大磁能积可达35MGOe,居里温度 670~850℃,使用温度高达500℃,但因钴资源短缺,价格昂贵,大范围商业化永磁牵引系统采用钐钴磁体成本压力较大,而钕铁硼永磁体的理论最大磁能积为64MGOe,但其居里温度为320~460℃,只有在150℃以下应用较广泛。所以,由于制造原材料的成本高,使用条件较局限,导致磁悬浮列车的制造成本和运营成本都较昂贵。如何在较低成本的情况下制造出使用温度范围更广的永磁体,这会是科研的一大难题。

 

中国第一条投入商业运营的磁悬浮专线------上海磁悬浮列车采用常导磁吸式悬浮技术,利用车载磁体与轨道磁体间产生的排斥力和吸引力共同作用,从而产生向上悬浮力,达到使车浮起来的效果,其中所用磁体为稀土永磁材料钕铁硼永磁材料。甚至还有永磁调速器、永磁联轴器、永磁悬浮轴承、永磁制动器等都用到了稀土永磁材料。可见,稀土永磁材料作为磁悬浮列车的磁体是必不可少的一类材料。

 

为了使稀土永磁材料的性能更加优良,使用成本更低,我们需要不断地创新,不断地开发,寻求性能更优的新型永磁材料,提高和改善现有稀土永磁材料的磁性能,开展新工艺和新设备的研发。

 

粉体圈 编辑:华子



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