电磁技术在金属材料科学与工程中的应用

摘 要：基于现代科技的快速发展，我国的电磁技术也得到了很大的发展，特别是在金属材料科学与工程之中的应用非常广泛。基于此，本文主要对电磁技术在技术材料科学与工程中的应用进行深入的分析和探讨。

关键词：电磁技术;金属材料科学与工程;应用

中图分类号：TJ510.1

对于电磁技術而言，其属于一门综合性的技术，不但具备应用范围广的特点，还具备覆盖面广的优势，在物质世界中广泛存在。自进入到二十世纪之后，不论是各个领域，还是各个学科都在迅猛的发展之中，相应的电磁技术与各个相关学科之间也实现了交叉渗透，并应用于很多领域之中，例如，生物领域、医学领域等。以往的磁学也发展出了多个分支，例如，应用磁学、材料磁学等。在材料科学与工程领域之中，将电磁技术应用进来，不但可以对材料制备工艺和成型过程进行控制，还可以使材料组织和性能得以改善，促进该领域的发展。

一、电磁技术在金属材料工程中的应用形式

1.电磁搅拌

所谓电磁搅拌，就是在实际的电磁感应之中，会产生一定的作用力，而该作用力可以使液态金属实现有规律的运动。正常情况下，对于交流感应在产生作用力时的主要原理类似于异步电机，而且实际的两相或者是三相的线圈绕组会产生相应的磁场，而基于磁场的作用由于液体状态下的金属产生了相应的感应电流，同时，和磁场进行相互的作用，产生了电磁力，进而达到搅拌液态金属的作用。对于此方法而言，其将电磁力很好的应用了进来，基于该力的作用，可以保证铸坯中处于液体状态下的金属，可以得到充分的搅拌和运动;在该过程中，液体金属会逐步凝固，原因就是在力的作用下，运动的速度加快，会很大程度的改善铸坯的质量。以相应的研究数据可以进一步发展，液态金属在进行逐步凝固的过程中，并且将电磁力的搅拌施加进来，可以使质量得以提高。根本原因，就是在运动的过程中，可以使实际存在的一些杂志含量和偏析问题和缺陷得以减少，进而使质量大幅度的提升上来。

2.电磁铸造

在上个世纪六十年代，发明出了电磁铸造技术，也就是说，如果实际的电磁场和温度场以及流场存在相互交错的情况，进而产生复合场，就会一定程度的约束液态技术，在现如今的金属铸造行业之中，该技术的应用非常普遍。通过交变电磁场和液态金属的相互作用，进而有电流产生，与此同时，电磁力进一步产生，在实际的感应器中，相应的液态金属会初步定型，而将其与其他的工艺结合在一起，就可以完全实现铸造。

在开展该工艺浇筑的过程中，必须要对页面的平稳性进行保证，因此，实际的电磁力与静压力大小应始终保持平等，不仅如此，还要屏蔽一部分的电磁力，进而使柱状液态金属的侧面垂直性得到保证。将电磁技术应用进来，对于金属材料进行铸造的过程中，相应的液态金属与感应器之间是不能接触的，而且在成型过程中，运动也并未停止，因此，将该技术应用进来，实际铸造的金属具备的性能更加优良。

3.电磁净化

导致金属质量受到影响的主要原因，就是杂质过多，如果在实际的金属材料铸造过程中，就能将杂质尽可能的去除，就可以使其综合性能提高上来，人们为了对该问题进行解决，就可以将电磁技术的力量借助进来，通过电磁技术，可以实现杂质分离的目的。在陶瓷管之中盛放液态金属，并且将其放置到磁场之中，而在金属之中会有交变磁场频率一致的涡流产生，而涡流与实际的感生磁场会产生相互的作用，进而产生电磁力，且指向轴心，相对于技术液体而言，其实际含有的杂质非常少，基于电磁压力的作用，随着电磁力方向，杂质做反方向运动，最终被去除。

二、电磁技术在金属材料科学与工程中的发展趋势

现如今，我国各个行业都在迅猛的发展，因此，对于不同的金属性能要求也就更高，基于此种形式背景下，使电磁技术在金属材料科学与工程中的发展得到相应的刺激。通过该技术的应用，就是对磁场和金属粒子之间产生的相互作用的电磁力进行利用，并且对电磁力的大小进行改变，进而对材料的铸造进行控制，使金属的性能得以提高。在未来阶段，相应的技术研发人员需要将更多的精力投入进来，进行进一步的深入研发，将电磁技术与材料科学全面深入的结合在一起，则是未来金属材料科学与工程的主要发展趋势。

以当下的技术应用情况来看，只是将电磁力应用了进来，对金属材料的性能进行提升，对于物化性能和机械性能改良这两个方面而言，实际的应用范围还不够广泛，相应的大规模生产目标的实现也还有一定的距离。因此，在未来的技术发展过程中，要对这三方面进行着重的研究，首先就是电磁场对于无机化学的反应，其次就是强磁场对于电化学过程的作用机理，最后就是强磁场下的物理化学过程。

三、结语

本文主要对电磁技术在金属材料科学与工程中的应用进行了深入的分析和探讨。当前阶段，我国对于电磁技术的应用和研究层面还相对较浅，因此，在未来的发展过程中，还需要更加深入的研究。在金属材料科学与工程之中，将电磁技术应用进来，不但可以改善缺陷和问题，还具备改良性能的作用，可以为人类带来非常大的帮助，因此，相关科研人员必须要加大电磁技术在金属材料科学与工程中的研究力度和深度，使人类科技实现更卓越的进步。

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作者简介：王丹（2000-），女，黑龙江省伊春市人，江苏科技大学本科在读，研究方向：材料科学与工程。