可持续 3D 打印磁铁
从风力涡轮机和电动机到传感器,永磁体用于许多电气应用。这些磁体的生产通常涉及烧结或注塑成型。但由于电子器件的日益小型化以及对磁性元件几何形状的更严格要求,传统的制造方法经常出现不足。然而,增材制造技术提供了所需的形状灵活性,从而能够根据相关应用的需求生产定制的磁铁。
研究人员借助基于激光的 3D 打印技术制造了超级磁铁。该方法使用粉末形式的磁性材料,将其分层施加并熔化以结合颗粒,从而产生纯金属制成的组件。该工艺已经发展到可以在控制其微观结构的同时以高相对密度印刷磁体的阶段。
研究的最初重点是生产钕 (NdFeB) 磁体。由于其化学特性,钕被用作许多强永磁体的基础,这些永磁体是计算机和智能手机的关键部件。在其他应用中,如电动制动器、磁开关和某些电动机系统,钕铁硼磁铁的强大力量是不必要的,也是不可取的。
铁和钴 (Fe-Co) 磁体在两个方面代表了 NdFeB 磁体的有前途的替代品:开采稀土金属是资源密集型且不可持续的,并且此类金属的回收利用仍处于起步阶段。但铁钴磁铁对环境的危害较小。稀土金属在较高温度下也会失去磁性,而特殊的铁钴合金在 200 至 400 ℃的温度下仍能保持磁性,并表现出良好的温度稳定性。
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