对磁和合金有研究的高手们看看

只看该作者 · 2017-4-14 11:44

最近这2年接触到一种极其特殊的磁材料，可谓巧夺天工，其表现令人叹为观止。
具体表现就是：磁材料做成筒状，内部加线圈，当外部给线圈一个正向励磁后，磁材料就变成了磁铁，而且磁性很强大。当外部给一个反向电流后，即可消磁。无论励磁还是消磁，电流都是一瞬间，不需要持久给电流。从外部表现上来看，就是给一个励磁，就变成了磁铁，给一个退磁，磁性就消失了。
而且该磁材料还有其他优点：退磁温度接近200度，硬度高（不像汝铁硼那样脆），可以碰撞。
大侠们猜测一下，这种磁材料的可能包括那些合金成分？

1万 · 2017-4-14 12:08

到底什么材料？

只看该作者 · 2017-4-14 12:57

这个材料应该很牛，
了不得，
可能到来翻天覆地变化的的东西！

只看该作者 · 2017-4-14 13:14

本帖最后由 menfiss 于 2017-4-14 14:11 编辑

这个涉及到材料学和理论物理，外行不好猜。
不过加个反向电流还是加磁，消磁不是那么搞。

只看该作者 · 2017-4-14 13:16

嗯，应该是一种半硬磁，具体是什么成分，我也不知道，所以才发帖问问，看有没有有经验的大侠火花碰撞。

4万 · 2017-4-14 13:38

非常容易消磁的材料不可能具有强大的永久磁性，这是物理规律。还是拿数据和曲线来说话吧，别用不确定性的词汇，那样分歧会很大的。

只看该作者 · 2017-4-14 14:05

chunyang 发表于 2017-4-14 13:38
非常容易消磁的材料不可能具有强大的永久磁性，这是物理规律。还是拿数据和曲线来说话吧，别用不确定性的词 ...

您说的有理。我去搜集一些数据吧。
这个材料我已经接触2年了，而且这个材料已经做成了断路器，已经批量应用。
技术持有人是我的一个伙伴，我一直把它当黑盒子用，但是出于技术的好奇，所以想了解了解。

4万 · 2017-4-14 17:44

小研究发表于 2017-4-14 14:05
您说的有理。我去搜集一些数据吧。
这个材料我已经接触2年了，而且这个材料已经做成了断路器，已经批量应 ...

容易退磁的材料一定不是强磁材料，但可以想办法追求尽量高的磁性。如果同比有优势（包括材料特性和价格），这样也是很有应用价值的。

1万 · 2017-4-14 20:24

钴镍。

1万 · 2017-4-14 20:25

磁保持断路器。

只看该作者 · 2017-4-15 09:46

本帖最后由小研究于 2017-4-15 09:47 编辑

嗯，不但做成了断路器，而且体积超小，速度超快。刚分速度可以达到4ms，合闸速度12ms，远远超过目前业内的开关（涡流式开关除外，但涡流式开关有很多根深蒂固的缺点，此地不议），就算给这个开关打个小小的广告吧。

我要说明的是，绝对不是电磁铁，该怎么描述，我还没想好。因为如果要做成断路器，就需要克服开断短路巨大电流所必须的触头压力，所以其磁力是无需置疑的。

只看该作者 · 2017-4-16 14:44

你给线圈的电压和电流是多少，也不要管磁不磁了，根据能量守恒，电磁转换成动能一样需要足够的能量。

只看该作者 · 2017-4-16 21:24

aerwa 发表于 2017-4-16 14:44
你给线圈的电压和电流是多少，也不要管磁不磁了，根据能量守恒，电磁转换成动能一样需要足够的能量。 ...

说来很奇怪哦，励磁电流很小，峰值只有15A左右，退磁就更小了，峰值只有5A。
所以，这其中的能量守恒，该如何理解其中的磁能呢呢？

1万 · 2017-4-16 21:45

隔行如隔山啊

只看该作者 · 2017-4-16 21:52

本帖最后由小研究于 2017-4-17 08:10 编辑

小研究发表于 2017-4-16 21:24
说来很奇怪哦，励磁电流很小，峰值只有15A左右，退磁就更小了，峰值只有5A。
所以，这其中的能量守恒，该 ...

电压可高可低，高时800V，速度快；低时350V即可，速度稍慢，但也远远快于普通的永磁开关。
电容容量不大，只有几百个UF，所以其储存的能量不会很大。总有种四两拨千斤的感觉。

只看该作者 · 2017-4-17 19:24

本帖最后由 aerwa 于 2017-4-18 07:42 编辑

小研究发表于 2017-4-16 21:52
电压可高可低，高时800V，速度快；低时350V即可，速度稍慢，但也远远快于普通的永磁开关。
电容容量不大， ...

难怪，这么高的电压和电流足够驱动保护器进行机械动作了。不知道是不是赵老师在开关电源磁性材料里面提到的高磁导率高频低损耗矩形磁滞回线材料，东芝早几年就研发出这种材料用于磁放大器了。
没想到还有这种材料用在驱动机械保护上面，看看philips 3R1能不能这样玩。

搞反了，你这个是要磁强度，上面是磁通密度。

只看该作者 · 2017-4-18 14:32

从能量守恒的角度，无法解释。没想通。。。

4万 · 2017-4-18 22:41

小研究发表于 2017-4-18 14:32
从能量守恒的角度，无法解释。没想通。。。

那只是你没有想通，没有观察到能量守恒中的其它要素，比如热。

只看该作者 · 2017-4-19 09:00

本帖最后由小研究于 2017-4-19 09:40 编辑

chunyang 发表于 2017-4-18 22:41
那只是你没有想通，没有观察到能量守恒中的其它要素，比如热。

谢谢CHUNYANG老师。
我们现在设想一下其中的能量转换：当执行合闸操作时，储能电容通过励磁线圈放电，上下两块磁材料变成了两块磁铁，压缩弹簧并克服触头压力，然后保持这种状态，保持这种状态时由于没有位移产生，所以不做功；分闸操作时，反向退磁电流使磁性消失，弹簧和触头压力将触头顶开。
这其中的能量，来自于电容中的储能，应该没悬念。对形成磁铁之后的磁材料而言，其做功为F*L，F代表磁力，L代表行程。对于开关而言，行程很小，触头行程+超行程，也就是8mm左右。假设过程中没有能量损失，那么0.5*c*u^2=F*L。L小时，F的确可以达到几K牛。
从这个过程来看，这种磁材料，只能短程做功，所以，应该是磁力大而有效距离短？但这跟我们小时候玩的磁铁概念有矛盾，印象中磁铁越强，吸的越远。。。。。。

4万 · 2017-4-19 14:17

小研究发表于 2017-4-19 09:00
谢谢CHUNYANG老师。
我们现在设想一下其中的能量转换：当执行合闸操作时，储能电容通过励磁线圈放电，上下 ...

都说了，你没有考虑能量在各种形式之间转换的副产品——热量。你的假定能量没有损失并不存在。

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