《环境功能材料》PPT课件

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1、磁性材料在节能环保中的应用简介磁性材料：古老而用途十分广泛的功能材料，而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用，例如中国古代用天然磁铁作为指南针。现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。且随着人们对环境保护的重视，磁性材料在节能环保方面也有很多应用。分类磁性是物质的一种基本属性。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状分类：当有外磁场作用时，原子磁矩有沿磁场方向取向的趋势，从而呈现出正的磁化率。轨道电子加速运动引起的磁通与外磁场变化相反，使磁化率是负的。两个磁性原子成

2、反平行耦合，反铁磁的自旋排列导致一个自旋未能完全抵消的自发磁化强度。近邻自旋反平行排列，它们的磁矩因而相互抵消。本身具有磁矩，材料中的磁矩都显示出比较强的有序排列，从而具有永磁性。分类按使用分类：节约能源中的应用节能磁性汽车部件节能电气设备节能磁性轴承节能永磁电机磁流体发电技术节能磁性汽车部件2000kg1250kg～1350kg节能磁性汽车部件因此，对现代汽车部件来说，尺寸、重量和性能之间的协调至关重要。而采用高性能的磁性材料可以满足此种要求。如把汽车中的电机（数十个之多）改成永磁电机，重量可减轻40％～70％，效率提高50％以上，还可节约铜材、节电。此外，汽车中还大量

3、使用了磁化节油器、减烟器、强力磁化器、磁性传感器等多种节能产品，效果均非常明显。节能电气设备电磁开关电磁阀节能电气设备这些电磁开关和电磁阀，以前都用电磁铁，工作中要一直通电，因此耗电很多，若把其中的电磁铁换成永磁体，只要在接通和断开的瞬间通入一个脉冲电流即能完成，可节电90％以上。由于电气设备中使用的电磁开关与电磁阀数量很多，所以采用永磁体的节能效果甚为可观。节能电气设备钢铁厂、造船厂经常提升和运送钢铁料块及钢板，以前都用电磁铁，耗电过多。把电磁铁改成永磁体，只在吸物的瞬间通入一个脉冲大电流使磁体永磁，在卸物的瞬间再通入一个交变的逐渐衰减的电流使磁铁退磁，被吸物就能落到规

4、定地点。整个提升和运输过程不用通电，这样不仅节电，还能避免电磁铁在停电与断电时运输物摔下，造成事故。节能磁性轴承任何机械装置的运动部件，由于相对运动，无一不产生摩擦，造成能量浪费。一种利用磁悬浮原理制成的新型无摩擦性轴承付诸实用。它的出现结束了轴承产品不能机电一体化的说法，这是轴承产品的升级换代。其用途相当广泛，尤其对离心式气体压缩机和高速涡轮机，效果更明显。磁性轴承的能耗仅为传统轴承的1/100～1/10。节能永磁电机高性能永磁用于电机的开发，是电机领域的一场深刻的革命。除了能缩小体积、降低重量、提高效率外，永磁电机还有很好的节能效果。国外的一些专家在技术和经济上早就作

5、过仔细验证，指出永磁同步电机取代励磁电机不仅可行，而且十分必要，二者之间的制造费用差额可在2年内从节约的能源费用中收回。磁流体发电技术磁流体发电技术，就是用燃料（石油、天然气、燃煤、核能等）直接加热成易于电离的气体，使之在2000℃的高温下电离成导电的离子流，然后让其在磁场中高速流动时，切割磁力线，产生感应电动势，即由热能直接转换成电流，其燃料利用率得到显著提高，这种技术也称为"等离子体发电技术"。磁流体发电技术传统的火力、水力和原子能发电，效率仅为30％～40％，采用磁流体发电，效率可提高50％左右，它是一种新型的热能直接发电方式。如一个10万千瓦的磁流体发电厂，年节约

6、煤可达100万吨。磁流体发电无高速转动部件，从点火到满负荷运转只需几十秒，造价仅为火力发电厂的1/4，这是一般发电系统无法比拟的。燃料化学能燃料化学能电能燃料化学能烟气热能燃料化学能燃料化学能机械动能燃料化学能烟气热能燃料化学能发电机转子动能电能环境保护中的应用大气环境污染中的作用水环境污染中的作用环境监测中的应用大气环境污染中的作用工业生产的能源有90％来自于煤、石油和天然气，使用这些能源燃料必然会带来大量的废气。而磁性节能技术的广泛应用和普及，将在一定程度上控制和缓解工业废气对大气的污染。如用高梯度磁分离可有效除去煤粉、煤浆中的硫化物，大量减少SO2气体的排放量，脱硫

7、率达80％～95％，分离后的灰末可除去30％～70％，煤的回收率为85％～90％。大气环境污染中的作用磁化节油减烟器或燃油增能器用于以油、气为燃料的燃烧设备中，燃料在燃烧前进行磁化，促使油、气分子链断裂，让其充分燃烧，提高燃烧效率，省油省气达10％左右。而且燃烧室温度升高，发动机（引擎）出力增加，可以防止积垢，并将CO、NO等有害物的排放量降低25％～65％,减烟率达50％以上。大气环境污染中的作用一些家用电器因采用磁性材料抑制了环境污染而获得制造商及消费者的青睐。如利用“绝热去磁”即当给一种磁性材料施加磁场时就发热、去掉磁场