日本成功研制無需稀土強(qiáng)力磁鐵

《人民日?qǐng)?bào)》3月8日?qǐng)?bào)道，據(jù)《朝日新聞》報(bào)道，日本東北大學(xué)研究生院等研究機(jī)構(gòu)宣布，夾扣式磁環(huán)報(bào)價(jià)，他們已經(jīng)成功開發(fā)出一種無需稀土就能獲得強(qiáng)磁性磁體的基礎(chǔ)技術(shù)。這種“不含稀土的磁鐵”的磁力相當(dāng)于混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和家用電器中使用的釹磁鐵，這項(xiàng)技術(shù)有望在2025年左右變得實(shí)用。

據(jù)悉，該磁鐵主要由鐵和氮組成，不需要從中國(guó)進(jìn)口釹和其他有供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的稀土礦物。這將意味著日本在其他國(guó)家之前首l次成功合成了“鐵磁性氮化鐵”。大約40年前，強(qiáng)磁性氮化鐵受到青睞。由于納米合成技術(shù)的可能性，這項(xiàng)研究取得了很大進(jìn)展。

成功開發(fā)的鐵磁性氮化鐵所需的原材料由生產(chǎn)磁性材料的Hirota Industry(位于廣島縣)提供，合成技術(shù)由高橋研究所和東北大學(xué)研究生院的其他教l授開發(fā)。據(jù)悉，該研究作為獨(dú)立行政l法人新能源產(chǎn)業(yè)綜合開發(fā)組織(NEDO)的一個(gè)項(xiàng)目，將在未來得到豐田汽車等公司的協(xié)助，共同提高鐵磁性氮化鐵的耐高溫性和磁性耐久性。

鐵氧體磁環(huán)在汽車電子設(shè)備電磁兼容性中的作用

車輛中的電磁干擾

汽車中的電磁干擾是指汽車電子設(shè)備在運(yùn)行過程中的相互干擾，包括電子元件產(chǎn)生的電子噪聲、電機(jī)運(yùn)行過程中換向電刷產(chǎn)生的電磁干擾以及各種開關(guān)運(yùn)行過程中的放電干擾。汽車點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻輻射嚴(yán)重，其干擾能量較大。

電磁干擾的方式和原理

電磁干擾按干擾路徑分類，主要包括傳導(dǎo)干擾、感應(yīng)干擾和輻射L干擾。相應(yīng)的干擾原理如下。

傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾主要通過電路的公共導(dǎo)體傳播。典型的結(jié)構(gòu)是公共電源線和公共地線。圖1是典型傳導(dǎo)干擾電路的示意圖。r是電源線上的電阻，Z是地線上的電阻，U是分支電壓，I是分支電流。

因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備的工作電壓是

因此，任何設(shè)備的電流變化都會(huì)引起其他設(shè)備的電壓變化并產(chǎn)生干擾。為了減少設(shè)備之間的相互影響，需要減少R、Z和I的值。

感應(yīng)干擾

感應(yīng)干擾可分為感應(yīng)干擾和磁感應(yīng)干擾?；倦娐穲D如圖2和3所示。U1是導(dǎo)線1的電壓，磁環(huán)，I1是導(dǎo)線1上的電流，U2是導(dǎo)線2上的干擾電壓，C12是兩根導(dǎo)線之間的電容，C1g和C2g是導(dǎo)線1、導(dǎo)線2和地之間的電容，M12是兩個(gè)電路之間的互感，R是每個(gè)電路的電阻。

對(duì)于電感電路，為了降低U2，可以降低C12、U1和R，或者增加C2g。個(gè)措施是通過增加導(dǎo)線距離或改變導(dǎo)線間的介電參數(shù)來降低C12。對(duì)于磁感應(yīng)電路，為了減小U2，可以減小M12或者可以減小I1的變化率?；敬胧┦菧p少M(fèi)12。對(duì)于典型的兩個(gè)回路，L1和L2是兩個(gè)回路的長(zhǎng)度，m0是真空的滲透性，而R是兩個(gè)回路導(dǎo)體段之間的距離。因此，增加R和減少環(huán)路面積都可以減少M(fèi)12。

降低了設(shè)備的電磁干擾強(qiáng)度

優(yōu)化設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu):汽車電子設(shè)備中的閃光器是繼電器觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，可以在觸點(diǎn)前增加消弧器；電機(jī)是感應(yīng)負(fù)載，可以通過內(nèi)部濾波電路降低電流噪聲。對(duì)于各種電子控制單元的印刷電路板，應(yīng)優(yōu)化布線以降低電磁輻射水平。

選擇合適的電子元件:汽車上的各種控制單元，注塑磁環(huán)廠商，使用低頻芯片有利于減少輻射L干擾。

降低設(shè)備功率:在滿足功能要求的情況下，降低設(shè)備功率可以降低干擾電壓和電流，從而降低干擾強(qiáng)度。

干擾傳輸?shù)囊种?/p>

*干擾源設(shè)備及相關(guān)線束:汽車主要電子控制系統(tǒng)中使用的電子控制單元應(yīng)采用*外殼包裝。

添加線束過濾:對(duì)于較長(zhǎng)的線束，為了減少傳導(dǎo)和輻射的干擾，應(yīng)在線束中添加過濾。套一個(gè)合適的鐵氧體磁環(huán)更方便。

合理的線束規(guī)劃:在線束布局中，使低功率敏感電路靠近信號(hào)源，高功率干擾電路靠近負(fù)載，盡可能將低功率電路和高功率電路分開，減少線束之間的感應(yīng)干擾和輻射L干擾。

改善設(shè)備接地:良好的接地布置和改善的接地搭接可降低高頻阻抗。汽車電子設(shè)備的接地主要連接到車身和附近線束的*層。

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