《环境功能材料》PPT课件

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节能电气设备
电磁开关
电磁阀
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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。
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，脱硫率达80％～95％， 分离后的灰末可除去30％～70％，煤的回收率为85
％～90％。
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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。
磁性材料在节能环保中的应用
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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
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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"。
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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％燃，料化采学用能磁流体发电燃烟料，气化热效学能率能 可提高50％电左能右，它 是一种新型的热能直接发电方式。如一个10万千瓦
的磁燃流料化体学发能电厂，年节燃烟料约气化煤热学能可能达100万吨机。械磁动能流体发
电无高速转动部件，从点火到满负荷运转只需几十秒，
的自发磁化强度。
抗磁性物质
向取向的趋势，从而
呈现出正的磁化率。
亚铁磁性物质
物质
顺磁性物质
反铁磁性物质
近邻自旋反平行排列，它们的 磁矩因而相互抵消。
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铁磁性物质
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。
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分类
按使用分类：
磁性材料
软磁材料
永磁材料
功能磁性材料
磁致伸缩材料 磁记录材料
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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、去掉磁场就冷却， 全新原理工作的磁冰箱、磁空调、磁冷冻室，无振动 噪声和氟里昂，可保护臭氧层。
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水环境污染中的作用
磁纳米颗粒为一种处于纳米级(1~100nm)的磁性材料 (Fe的氧化物为主)。因其处于纳米量级， 具备以下 特性：
境保护的重视，磁性材料在节能环保方面也有很多应
用。
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分类
磁性是物质的一种基本属性轨。道电子加速运动
引起的磁通与外磁
两合，个反磁铁性物磁原的子质自成按旋反排平照列行其导耦 内部结构及其在场外变化磁化率相是场反负中，的使。的磁性当状有分外磁类场：作用时，
致一个自旋未能完全抵消
原子磁矩有沿磁场方
1.பைடு நூலகம்子尺寸效应
2.表面效应
3.小尺寸效应
4.宏观量子隧道效应
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水环境污染中的作用
金属Fe、Co、Ni等纳米粒子。 金属氧化物Fe3O4、γ-Fe2O3、Co3O4、Mn3O4。 各种铁氧体（CoFe2O4、BaFe12O19等）纳米粒子。 金属合金Nd（铷）-Fe-B、Fe-M-B、Fe-M-C、Fe-
磁电阻材料
磁泡材料
磁性纳米材料
旋磁材料
磁性薄膜材料
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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
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节能磁性汽车部件
2000kg
1250kg～1350kg
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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。
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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。
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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。
燃料电化能学能
发电机转子动能
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。
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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
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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。
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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。