[发明专利]一种旋转磁场装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁场装置，尤其是一种旋转磁场装置。

背景技术

梯度功能材料与均一材料、复合材料不同，它是选用两种（或多种）性能不同的材 料，通过连续地改变这两种（或多种）材料的组成和结构，使其界面消失导致材料的性能随 着材料的组成和结构的变化而缓慢变化，形成梯度功能材料。梯度材料概念最早由日本学 者在1987年提出，各国科研机构纷纷开展此类研究项目，人们在热应力缓和型FGM的复 合理论设计、材料合成技术与结构控制方法以及材料的特性评价等方面的研究取得了许多 重要进展和成果。如今，梯度功能材料的应用已经进入航空航天、光学电子、生物医药、新 能源、工业催化等诸多领域。制备是梯度功能材料研究的重点，梯度结构材料的制备过 程需要严格控制浓度、流量、温度及压力等参数，因此过程较为复杂。目前已报道的制备方 法包括：物理气相沉积法（PVD）、化学气相沉积法（CVD）、粉末冶金法、等离子喷涂法、自蔓 延高温燃烧合成法、激光熔敷法和流延法等。各制备方法具备各自的特点和适用范围，但 也都存在各自的缺陷。

目前，对于许多重要的功能梯度材料如：ZrO₂/Ni、ZrO₂/钢、Al₂O₃/Ni、SiC/不锈钢 等，金属组元Fe、Ni、Co等过渡金属属于铁磁性物质，而陶瓷组元Al₂O₃、ZrO₂、SiC、AlN、Si₃N₄等是弱磁性物质。铁磁性物质在居里温度以下具有强磁性，而弱磁性物质对磁场不敏感。利 用二者之间磁性能的差异，我们小组旋转磁场磁场成功制备出了梯度材料，相关成果已申 请并授权发明专利（200910096062.6和200910096061.1）。其原理为：将磁场旋转的动能通 过磁场转变为组元迁移的动能，以较小磁场强度在体系中实现较大的组分梯度。利用外磁 场制备梯度材料的研究中，磁场作用于组元的磁力是体系梯度结构形成的驱动力，因此合 理的磁路设计对于外磁场中梯度材料的制备至关重要。因此，本发明设计了一种旋转磁场 装置，并成功用来制备梯度材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转磁场装置。

本发明的技术方案如下：

一种旋转磁场装置，包括：电磁铁、轴承座、对轮、减速机、转轴、配重铁、支架、电源控制 柜、电机。电磁铁呈大写C字形，由两组电磁线圈和电工铁导磁回路组成，通电后在间隙处提 供直流磁场；两个轴承座对称地支撑起电磁铁；电磁铁通过转轴、对轮与减速机连接；减速 机连接电机，降低电机转速后为电磁铁的旋转提供动力；配重铁与电磁铁在转轴两侧呈对 称分布，二者旋转时重力矩相当，可消除电磁铁在旋转时对系统带来的不平衡；电源控制柜 连接电机，为系统提供能量，并可方便设置运行参数；支架位于整个装置的最下方，用于支 撑其它所有结构件。

工作时，先通过电源控制柜设置的系统参数，启动系统，电磁铁产生磁场的同时进 行旋转运动，将需处理的样品置于电磁铁的间隙处，便会受到磁场的作用，并且每运行一 周，都会受到磁场的冲击作用。通过调整电流强度可以方便地调节电磁铁间隙处磁场强度。

本发明的优点是：

1）可以通过调整电流方便调整磁场强度；

2）实现垂直磁场方向的圆周旋转运动，旋转速度可调。

附图说明

图1是旋转磁场装置俯视图。

图2是旋转磁场装置右侧视图。

图3是磁场方向与旋转方向位置关系示意。

其中，电磁铁1、轴承座2、轴承座3、对轮4、减速机5、转轴6、配重铁7、支架8、电源控 制柜9、电机10。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。