Sumbangan unik serbuk alumina dalam bahan magnet
Apabila anda membuka motor servo berkelajuan tinggi atau unit pemacu berkuasa pada kenderaan tenaga baharu, anda akan mendapati bahawa bahan magnet ketepatan sentiasa menjadi teras. Apabila jurutera membincangkan daya paksaan dan sisa kekuatan magnet magnet, beberapa orang akan menyedari bahawa serbuk putih yang kelihatan biasa,serbuk alumina(Al₂O₃), secara senyap-senyap memainkan peranan sebagai "wira di sebalik tabir". Ia tidak mempunyai kemagnetan, tetapi ia boleh mengubah prestasi bahan magnetik; ia bukan konduktif, tetapi ia mempunyai kesan yang mendalam terhadap kecekapan penukaran arus. Dalam industri moden yang mengejar sifat magnetik muktamad, sumbangan unik serbuk alumina dilihat dengan lebih jelas.
Dalam kerajaan ferit, ia adalah "ahli silap mata sempadan bijian“
Berjalan ke bengkel pengeluaran ferit lembut yang besar, udara dipenuhi dengan bau khas pensinteran suhu tinggi. Old Zhang, seorang tukang mahir di barisan pengeluaran, sering berkata: "Pada masa lalu, membuat ferit mangan-zink adalah seperti roti kukus. Jika panasnya sedikit lebih teruk, akan ada liang 'masak' di dalam, dan kehilangan tidak akan turun." Hari ini, sejumlah kecil serbuk alumina dimasukkan dengan tepat ke dalam formula, dan keadaannya sangat berbeza.
Peranan teras serbuk alumina di sini boleh dipanggil "kejuruteraan sempadan bijian": ia diagihkan sama rata pada sempadan antara bijirin ferit. Bayangkan bahawa butir-butir kecil yang tidak terkira banyaknya tersusun rapat, dan persimpangan mereka selalunya merupakan pautan lemah dalam sifat magnet dan "kawasan yang paling teruk terjejas" kehilangan magnet. Serbuk alumina ultra-halus ketulenan tinggi (biasanya tahap submikron) tertanam dalam kawasan sempadan butiran ini. Ia seperti "empangan" kecil yang tidak terkira banyaknya, yang berkesan menghalang pertumbuhan bijirin yang berlebihan semasa pensinteran suhu tinggi, menjadikan saiz butiran lebih kecil dan lebih sekata.
Dalam medan perang kemagnetan keras, ia adalah "penstabil struktur“
Alihkan perhatian anda kepada dunia magnet kekal boron besi neodymium (NdFeB) berprestasi tinggi. Bahan ini, yang dikenali sebagai "raja magnet", mempunyai ketumpatan tenaga yang menakjubkan dan merupakan sumber kuasa teras untuk memandu kenderaan elektrik moden, turbin angin dan peranti perubatan ketepatan. Walau bagaimanapun, cabaran besar menanti: NdFeB terdedah kepada "penyahmagnetan" pada suhu tinggi, dan fasa kaya neodymium dalamannya agak lembut dan tidak mempunyai kestabilan struktur.
Pada masa ini, sejumlah kecil serbuk alumina muncul lagi, memainkan peranan utama "penambah struktur". Semasa proses pensinteran NdFeB, serbuk alumina ultrahalus diperkenalkan. Ia tidak memasuki kekisi fasa utama dalam kuantiti yang banyak, tetapi diagihkan secara selektif pada sempadan butiran, terutamanya kawasan fasa yang kaya dengan neodymium yang agak lemah.
Di barisan hadapan magnet komposit, ia adalah "penyelaras berbilang muka"
Dunia bahan magnet masih berkembang. Struktur magnet komposit (seperti susunan Halbach) yang menggabungkan keamatan aruhan magnet tepu yang tinggi dan ciri kehilangan rendah bahan magnet lembut (seperti teras serbuk besi) dan kelebihan daya paksaan yang tinggi bagi bahan magnet kekal menarik perhatian. Dalam reka bentuk inovatif jenis ini, serbuk alumina telah menemui peringkat baru.
Apabila perlu untuk menggabungkan serbuk magnet dengan sifat yang berbeza (walaupun dengan serbuk berfungsi bukan magnet) dan mengawal penebat dan kekuatan mekanikal komponen akhir dengan tepat, serbuk alumina menjadi salutan penebat yang ideal atau medium pengisian dengan penebat yang sangat baik, lengai kimia dan keserasian yang baik dengan pelbagai bahan.
Cahaya masa depan: lebih halus dan lebih bijak
Aplikasi daripadaserbuk aluminadalam bidangbahan magnetmasih jauh dari tamat. Dengan pendalaman penyelidikan, saintis komited untuk meneroka peraturan skala yang lebih halus:
Skala nano dan doping tepat: Gunakan serbuk alumina skala nano dengan saiz yang lebih seragam dan serakan yang lebih baik, malah meneroka mekanisme pengawalseliaan yang tepat bagi penyepitan dinding domain magnetik pada skala atom.
Serbuk alumina, oksida biasa dari bumi ini, di bawah pencerahan kebijaksanaan manusia, melakukan sihir ketara dalam dunia magnet yang tidak kelihatan. Ia tidak menjana medan magnet, tetapi membuka jalan untuk penghantaran medan magnet yang stabil dan cekap; ia tidak memacu peranti secara langsung, tetapi menyuntik daya hidup yang lebih berkuasa ke dalam bahan magnet teras peranti pemanduan. Pada masa hadapan mengejar tenaga hijau, pemacu elektrik yang cekap dan persepsi pintar, sumbangan serbuk alumina yang unik dan sangat diperlukan dalam bahan magnet akan terus memberikan sokongan padu dan senyap untuk pembangunan sains dan teknologi. Ia mengingatkan kita bahawa dalam simfoni besar inovasi saintifik dan teknologi, nota paling asas selalunya mengandungi kuasa yang paling dalam - apabila sains dan ketukangan bertemu, bahan biasa juga akan bersinar dengan cahaya yang luar biasa.