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C的磁技术的应用与发展方?/b>
发表旉Q?009-10-15

׃性材料置于某U电(sh)场的作用下Q将?x)生诸如?x)光、磁热、磁吸收、磁化学、磁Ҏ(gu)、磁致׾~、磁生物{多U物理效应和信息转换功能。h们可以利用这些不同的“效应”和“功能”{换特性制造出h各种Ҏ(gu)用途的元器Ӟ以满不同的需要。它已在?sh)子、电(sh)力、信息、能源、交通、新材料、生物、vz与I间技术中得到q泛的应用。近几年?A target=_blank>?j)肺复苏模拟?/A>性材料的产量与销售额都有较大的增ѝ据有关资料报道和预,1999q世界永铁氧体产量?5万吨、Y铁氧体?2万吨、NaFeB永磁?.04万吨Q?000q则分别为:(x)60万吨?0万吨??26万吨。预?005q将分别辑ֈ1000万吨?0万吨??86吨。在21世纪的头五年、世界磁性材料的产量以15Q年q_增长速度发展?  2一些值得Z密切x(chng)的磁技术新的应用领域(1Q在隐n技术中的应?  隐n技术是一U通过降低d器实训台c(din)光、热可探特性,佉KI探设备不能早期发现的l合技术。用隐w技术的兵器Q称之谓隐n武器?  “隐w”是利用某些性材料在高频下具有很大的损耗和导率的频散Ҏ(gu)来吸收、衰减或屏蔽늣波,以达C被敌Ҏ(gu)发现而“隐w”的目的。隐w技术是C战(sh)中克敌制胜的“秘密武器”,是高度机密的高新技术。许多国安拨出巨款U密研制Qƈ在战?sh)中得到实际应用?  1Q“隐w飞机”:(x)据报道已采用或正在采用的En飞机有:(x)F117QA、B2、B1QB、TRQ?、YFQ?2A、YFQ?3A{机型。在h战(sh)中,国采用?jin)先q的变频调速综合实验装|?/A>F117QA隐n战斗机:(x)采用后掠式机|展?2.99m、机?9.81m、高4?9m、携带二枚重907kgȀ光制导炸弹,nqD材料制成多角多面体Q呈椭圆塔形。其雯搜烦(ch)截获的面U(RCSQ只?.02m2Q它l合使用?jin)当代的技术和多种隐n材料Qƈ装有q红外跟t系l,可在夜间50m低空飞行Q航速可达亚音速?  据透露Q它采用?jin)铁氧体吸L材料?qing)一U叫lronBallQ铁球)(j)材料——一U能有效地减RCS的隐wa(b)漆。它与铁氧体基a(b)漆类|但比较轻而有效,光色从暗灰到纯黑色Q不仅能吸收雯波,也能吸收和耗散U外Uѝ据说这U“铁球”是一U可h?A target=_blank>机床夹具设计C教陈列?/A>Q灰色液体,?0分钟内变qԌ无粘性?12?4)h内变,其吸收特性取决于厚度?.76mm厚的涂层Q将佉K辑֏减?dB(6GHz)?3dB(18GHz)?  据报道该机种曑֯伊拉克上I突击而不被伊拉克雯发现Q执行Q?270架次Q推毁伊?5Q的重要军事目标Q而该机种却无一损伤?  z克希d高发展公司已研制一U绝密的、有人驾驶的隐n机新型侦察机Q航速ؓ(f)5马赫Q可能成为美I军的一张王牌?  日本1994q?0月《国际飞行杂志》披Ԍ日防卫厅技术研I开发所QTRDIQ已提出10亿日元( 1000万美元)(j)财政甌开发FIQX隐n机动战斗机,打算?007q作?gu)验样机?  2Q“隐w舰艇”:(x)隐n舰艇Ҏ(gu)面、特别是防M能力较弱的中舰艇作用更大。可采用减少噪声Q隐w设计(减少甲板上凸出物体等Qƈ敷以吸收雯波的涂料Q降低热量的排散{而达?A target=_blank>发动机实验台 隐n?  ?0q代初,瑞典研制?A target=_blank>?sh)喷发动机实验?/A>。据报道Q瑞典v军在“卡?dng)斯克鲁U”船厂下水一艘新型隐w战舰“斯密奇”号。该舰速度快、噪声小Qƈ能躲避敌斚w达。其外Ş像一个四面倾斜的巨大鞋盒,研制历时五年Q耗资7500万瑞典克朗(1340万美元)(j)。ؓ(f)消除寚w达辐L的反,不但C外壳和上部构造没有明昄pQ就q甲板上的所有设备和武器也都l过特别设计Q涂有吸收涂料)(j)Q以避免敌h发现Q^时舰上的导弹、水雷和反潜式武器都藏在C部隐蔽板内,到需要时Q打开隐蔽板,露出武器。航行靠h推进Q航?0nmile/h。ؓ(f)防止潜艇dQ舰吃水深度,q可保障通讯联络畅通?  ②美国的W一艘隐w军舰在保密十年后,以白天航行测试的形式在加州南部v域与公众见面。据?hu)z杉矶时报报道:(x)q艘取名为“v影”号隐n军舰Q长U?0mQ染成黑色的艇nQ能在雷达探屏q上不显形的p形状。它停在船坞中的整体外ŞQ恰g枉w飞机?3Q“隐w坦克”:(x)׃武装直升飞机Q反坦克导弹的出现对坦克的威胁很大,所以急于“隐形”。美、英、日{都对坦克和其它模拟?sh)\实验?/A>、毫cx(chng)LȀ光照下的特性研IӞq研制了(jin)能吸收可见光和雷达L的多层伪装材料和隐Ş装甲?英国曑օ开展示q一U能吸收雯波的KQRAMd装甲。它以芳伦纤lؓ(f)基本材料Q夹有雷达毫cx(chng)L吸收涂层Q坦克不易遭受毫cx(chng)L制导武器d?国塑料坦克栯R早已问世QRw用ȝ钢纤l增强塑料制成。由?A target=_blank>数字?sh)\实验?/A>成型方便Q所以炮塔可以最大限度满计要求,重量轻,易制造,隐Ş效果好?此外Q已在E航导式V隐形桥梁、微波暗室等斚w应用铁氧体(如:(x)NiCuZn、MgCuZn、MuQZn、六角晶pR羰基铁{)(j)pd或与金属短纤l有机粘合剂{作成复合铁氧体材料。具有吸波效率高Q厚度薄、频带宽、耐候性强、耐蚀持久、成本低{特炏V?Q?Q在农业中的应用 当水以一定流速,垂直于不同强度的场方向过Ӟ则可获得不同强度的磁化水。用适当强度的磁化水处理农作物的U子、喂d家畜,可提高农作物和家家畜的产量和质量。如有h用磁场强度ؓ(f)1500A/m的磁化水(chng)水稻U子、可增(15?0)Q,?000A/m化水喂鸡,每只鸡多产蛋Q??)个,且每个蛋增重15g。用3000A/m的磁化水喂猪Q猪q_增重37Q,用来h土豆、萝卜,每亩可增?35?0)kg?Q?Q在节能斚w的应?①利用稀土永电(sh)机没有激线圈和铁心(j)、没有损耗、不发热{特Ҏ(gu)代替常用?sh)动机,可羃(yu)体U、减轻重量、提高效率。如在汽车中用永电(sh)机替代传l的甉|Q可使体U减?0Q~70Q,效率提高50Q以上,q可节铜节电(sh)。将甉|讑֤中大量用的늣开兟뀁电(sh)阀的电(sh)铁换成永磁体,可节?0Q以上?②利用磁(zhn)Q原理制成新型物理实验室设?/A>的u承取代传lu承,其能耗可降低90Q以上?③利用磁体发电(sh)Q当高温高速气通过强磁场时Q气由于高温电(sh)d成等d导电(sh)体切割力U而生感应电(sh)势和?sh)能。其发电(sh)效率比传l的水力、火力、核能发甉|?50?0)Q,一个一百万kW的磁体发电(sh)厂,q节煤可达一百万吨,造h(hun)仅ؓ(f)火力发电(sh)厂的1Q??Q?Q在环保斚w的应?1Q随着?sh)子技术的q猛发展以及(qing)各种通讯、家用电(sh)器、办公自动化{电(sh)子设备的日益普及(qing)应用Q电(sh)L的辐与发动机电(sh)控系l综合实验台愈来愈严重,它不仅对?sh)子讑֤本n产生严重的电(sh)Lq扰Q同时威胁着人类的n?j)健P已成Z重的环境污染源。研制与开发不同的性吸收材料做成元器g和涂料来防止늣波辐、信L(fng)扰等Q以辑ֈ环境免受늣污染的目的?2Q目?0Q能源来自煤、石油和天然气的燃烧。而燃烧所产生的多U有x(chng)体的排放?x)污染环境。如把磁化节油减烟器、燃油增能器用于燃a(b)燃气讑֤中,在燃料未燃烧前进行磁化,?j)沏V氧分子链断裂雾化,使之充分燃烧Q提高燃烧效率,可节Ҏ(gu)10Q左叟뀂由于燃烧温度升高,发电(sh)机重力增加,CO、NO{有x(chng)体排攑և(25?5Q%Q减烟率?A target=_blank>发动机点火系l示教板。如用高梯度分dQ可有效地除ȝ_、煤中的硫化物Q大量减二氧化气体的排放量,q率可?80?5)Q,灰分减少Q?0?0Q%Q煤的回收率可达Q?5?0Q%?Q?Q在高能武器斚w的应?1Q激光炮Q在Ȁ光武器系l中有许多磁光器件。如Q磁光隔d、磁光调制器、磁光环行器、磁光旋转器、磁光开兟뀁磁光移机器{关键器件。美、俄、日{国都投入了(jin)大量的h力物行研制?2Q电(sh)炮Q是利用늣力(zu茨力Q通过加速器电(sh)能转化为弹丸的动能Qƈ以高达(10?0Qkm/s的高速从发射器发出。电(sh)发的推力大约为火药的10倍。所发射?A >汽R充电(sh)pȝC教?/A>速度高、射E远、精度高、穿透力强。美国已研制Z门低能样炮,来Q电(sh)炮的速度可能高达100km/s?3Q高功率微L武器Q据报道原苏联已研制成一U专用于防空的微波武器,其辐功率ؓ(f)1GW,作用距离(1?0)kmQ主要用来保护防IZ?j),q且有抗反辐导弹的功能。整套设备重13吨,分装在三辆越野R上。该pȝ应用?jin)多U磁性微波器件?Q?Q在防空导弹pȝ中的应用 1Q?0q代初,国西屋?sh)器公司为空军主力战斗蘪炸机研制了(jin)捷变技术雷达(EARQ,装备BQ?B和BQ?2型蘪炸机。EAR相控阵天U?818个铁氧体Uȝ变极化的辐射单元Q由铁氧体移相段产生相移Q再由铁氧体变极化器来实现极化{换?2Q在h战(sh)中,国汽R启动pȝC教?/A>pȝ中采用了(jin)C波段相控阵雷达ANQMPQ53QSAMQDQ与火控雯相联Q雷辑֤U是八个大小不一QŞ状不同,用途各异的天线阵,dU由5161个四位锁式非互易铁氧体移相器l成Q还有五?1个辐单元的阵列天U作为旁瓣抵消,以减敌方干扰。在栏截伊军“飞毛腿”导弹中大显w手。现在应用铁氧体Uȝ器的相控阵雷达有几十U,采用频段有S、C、X、Ku波段?Q?Q在交通运输方面的应用 ׃高能U稀土永体和室温超g的出玎ͼ研制出新一代交通运输工兗?1Q磁(zhn)Q列R:?zhn)列车,是借助于磁力来(zhn)Q、导引与驱动车辆。其特点是它没有车轮Q而依靠电(sh)作用力把R辆?zhn)在D上方Q行走时Q除与空气磨擦外Q没有轮接触所带来的阻力。其推动力ؓ(f)直线甉|Q在高速行驶时Q就像一架超低空飞行?A >安全气囊C教?/A>。时速可?500?000)km。由于磁(zhn)Q列R无机械接触、噪C、速度高、安全、^E뀁不污染环境、节省能源,所以是一U理想的l色交通工兗?2Q日本制成时?80kg的第一艘超D验船Q该Ҏ(gu)有螺旋浆Q由导力推进Q船w?0m,?80吨,旉比现在最快的q输船快一倍?3Qd国一家公司开发了(jin)一U利用永体的磁力运输、提升h、煤、矿矛_ƈ可؜装的q输pȝQ可以避免燃烧爆炸等事故?Q?Q在ȝ技术方面的应用 生物学是研I了(jin)与应用物质磁性及(qing)场生物Ҏ(gu),生命之间的关pd(qing)其相互媄(jing)响,以及(qing)它们之间规律Ҏ(gu)的U学?应用不同强度或不同类型的场Q对生物体会(x)引v不同的反应。实验证明,场可以作ؓ(f)形成各类条g反射的因素,同时也可形成抑制其它条g反射的抑制刺Ȁ?目前已探到Zh?j)、脑、神l、眼、视|膜、肌、肝、腹、肢?qing)头皮等场。所以可以利用磁Z用治病。例如,场h镇痛作用Q镇?rn)解痉作用、消肿作用、降压作用、降脂作用、止M用等?国外应用性液体与钛_工艺学陈列柜技术对有的疄ȝ取得q展?1Q作为手术蝲体-磁性液体注入到动脉血,再用外加场磁性液体吸引到l供肿瘤血液的入口处,在该处Ş成“血栓”切断对肿瘤血液的供给Q肿瘤枯萎Q坏死,p。美国有ȝ肾上肿瘤与舌癌的成功事例?  2Q作物蝲体-磁性液体作物的载体Q治疗肿瘤,国外有治疗胃溃疡和动脉瘤的病例?3Q作为穴位的刺激因子Q用永磁_末做成注剂Q注入到白鼠有?A target=_blank>数字?sh)子电(sh)\实验装置 Q然后充,设想通过对穴位的刺激作用Q调整神l机能,辑ֈȝ作用{?q年来,我国?jng)售的磁疗程保健用品Q磁腰带、磁瘦nQ减肥)(j)机,鞋Q磁增高器等到处可见。随着汽R发动机翻转台?/A>的进一步了(jin)解和应用Q磁疗保键用品将有宽q的?jng)场?Q?Q在微型技术中的应?随着?sh)子产品向小型化、轻量化、高E_、高可靠方向发展Q微波/毫米波器件应用范围日益扩大,各种型q面器gQ如性薄膜器件、毫cx(chng)L微带铁氧体器件、鳍UK氧体器g、磁性集成器件以?qing)与MIMIC?sh)\相匹配的新的铁氧体元器g不断研制和开发出来,q有其广泛的应用前景?Q?0Q纳c磁性技术的研究与兴?U米技术是指在U米(1nm=10Q?m)度范围内认识和攚w世界的一门崭新的l合性科学技术。最q经理论计算与实验测定证明了(jin)某些原子团簇?A target=_blank>家用?sh)器实验讑֤?/A>与大块材料或单个原子的磁性不同。值得注意的是非磁性的Z当维数减到以团族Ş式存在时Q将呈现出铁性。这给铁磁理论和磁性应用带来突破性的q展。实验表明,U米材料在力、热、光、吸波和敏感{方面具有比通常l构下的同成份材料特D得多的性能?1Q理想的吸收材料Q纳cx(chng)料远于U外?qing)雷达L波长Q其透L性和对电(sh)L的吸波效率比_粉或块状物大得多,_度细Q吸波越好。纳c磁性材料磁损大Q因而用来制作红外检元件、红外吸波材料。采用金属、铁氧体{超微粉与聚合物形成的OQ?型复合材料和采用多层l构?Q?型复合材料可衰减늣波和声LQ减反和散射Q在늣自动变速器实验?/A>应用斚w取得良好效果?  2Q新型的记录材料:(x)_径?6nm的超微铁_的矫顽?A target=_blank>单片机开发综合实验装|?/A>比块犉的HC?000倍,?2?)nm寸的?Fe2O3作存储器Q将比现有的介质的存储器密度提?万倍。目前国内外正在研制典型的纳c六角晶系钡铁氧体的垂直磁记录介质。纳c磁记录材料不仅可以获得高的HCQ而且可获得均匀的薄层Q表面光滑、信噪比高?  3Q纳c_阻QGMRQ材料:(x)它与高温导cMQ它?yu)对信息技术、汽车制造技术生深q媄(jing)响。利用GMR可计算机磁盘存储能力提?0倍,卛_使每qx(chng)英寸计算机磁盘(sh)息存储能力增加到100亿位。可用这cL料做汽R上的防抱ȝl中的传感器Q以?qing)用来测定汽车发动机曲u的速度Q以节约燃料和减废气的排放{?  据报道,巨磁L应高密度d头的市(jng)Z计ؓ(f)10亿美元。目前已q入大规模的工业生?A target=_blank>变频调速技术实训装|?/A>存储器的?jng)场估计?千亿元Q预计不久将投入生。磁?sh)子传感器的应用市(jng)场也十分宽qѝ  4Q纳cx(chng)巨能U复合永材料:(x)1988q日本已研制出纳c软磁材料“Finement”,它具有铁基非晶体材料的高饱和化强度?qing)钴基非晶材料的优良高频?gu),在开关电(sh)源、磁攑֤器、高频变压器、抗늣滤L?A target=_blank>发动机实训台{中得到应用。最q提Z个创新的U米晶复合交换耦合巨能U永材料的设想。由于Y材料的饱和化强度Ms高,但矫力QHCQ小Q而永材料HC大而Ms,如能这两种材料复合在一P通过相界之间的交换耦合Q在U米范围内复合而成一U新型永材料。这cL材料磁能积的理论值可?06J/m3,UC谓“兆焦尔体自动变速器实训?/A>U米流体:(x)它是采用U米粉与一U液体均匀混合而成的胶状液体,它兼有磁性固体和液体的特点,可用于u承制动系l作液传感器,可用于高灉|度测量和非接触式量{?  6Q目前,国已发明了(jin)携带U米药物的芯片,攑օZQ它能引D物集中到(zhn)处提高疗效。d国医学家成功地将性纳c粒子用葡萄p分子包Ҏ(gu)?A target=_blank>自动I实训?/A>Q肿瘤部位完全被磁场封闭,然后通电(sh)加热?7℃,癌l胞(yu)慢慢杀死,而丝毫不影响周围的正常组l?


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