CN105655089A - 一种旋转磁场装置 - Google Patents

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Abstract

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。本发明可以通过调整电流方便调整磁场强度，实现垂直磁场方向的旋转运动，转速可调。

Description

一种旋转磁场装置
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。
一种旋转磁场装置，包括：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。电磁铁1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；轴承座2和轴承座3对称地支撑起电磁铁1；电磁铁1通过转轴6、对轮4与减速机5连接；减速机5连接电机10，降低电机10的转速后为电磁铁1的旋转提供动力；配重铁7与电磁铁1在转轴6两侧呈对称分布，因为二者旋转时重力矩相当，可消除电磁铁1在旋转时对系统带来的不平衡；电源控制柜9连接电机10，为系统提供能量，并可方便设置运行参数；支架8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9设置的系统参数，启动系统，电磁铁1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1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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种旋转磁场装置，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，其特征在于：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，因二者旋转时重力矩相当，配重铁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。
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