超强磁场的应用有哪些
超强磁场的应用有哪些
超强磁场是指采用超导技术产生的5T(Tesla)以上的磁场，同时也包括采用脉冲技术、或者混合磁体技术或者超高功率电磁铁技术产生的超高强磁场，也不排除探讨宇宙中黑洞产生的108 T的极限磁场。但从时效性和经济的角度考虑，能长时间经济地维持5T以上的磁场还只有依靠超导技术。
超强磁场的应用
六十年代发现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。
材料科学方面
⑴热固性高分子液晶材料强磁场下的性能及应用。国际上在0～15特斯拉磁场范围内对高分子液晶材料的取向行为、热效应、磁响应特性、固化成型过程等方面进行了研究，并作其力学性能和磁场的关系的定量分析，应用前景十分看好。
⑵功能高分子材料在强磁场作用下的研究。国际上高电导率的高分子材料、防静电及防电磁辐射高分子材料的研究和应用取得了很大进展，某些材料纤维的电导率经强磁场处理后，可达铜电导率的1/10，是极具潜力的二次电池材料。在防静电服和隐形技术方面电磁波吸收材料已用于军工领域。
⑶强磁场下金属凝固理论与技术研究。
⑷NdFeB永磁材料的强磁场取向。在NdFeB永磁材料加压成型过程中，采用4～5特斯拉强磁场取向，可大大提高性能，国外已开始实际应用。
生物工程与医疗应用方面
⑴血液在强磁场下性能的改变及对生物体的影响。国际上研究了人体及动物的全血的强磁场下的取向行为及其作用的主体——血红细胞的作用机制;血液在强磁场下流变性能的变化;血纤维蛋白质在强磁场下的活性变化及对生物代谢作用的影响;人血在强磁场中所受磁力、磁悬浮特性和光吸收特性。
⑵蛋白质高分子在强磁场下的特性及其应用。国际上研究了磷脂中缩氨酸在强磁场下的取向作用;肌肉细胞蛋白质在磁场中的磷代谢过程;神经肽胺酸在强磁场下的结构改变及蛋白质酰胺与氢的交换等。
⑶医疗应用。除继续发展人体成像系统外，近年来国际上还研究了在4—8特斯拉强磁场下血纤维蛋白质的活性以及对血管中血栓溶解的影响;强磁场及磁场梯度对血纤维蛋白的溶解过程的影响;强磁场对动物血细胞的活性及其对心肌保护特性的影响;外加磁场对血小板流动性能的影响及其在医疗上的应用等。
工业应用方面
除继续积极进行强场磁分离技术、磁悬浮技术的发展与应用外，近年来，国际上还研究了磁场对石油滞粘性能的影响及对原油的脱蜡作用;研究了磁场对水的软化作用及改善水质的作用;研究了外加磁场对改善燃油燃烧性能及提高燃值的作用;通过在强磁场中的取向提高金属材料的强度和韧性;通过表面吸出排除杂质、提高金属质量等。
农业应用方面
国际上研究了外磁场对农作物种子的萌发与生长的影响及其作用机制;研究了磁场与农作物种子的萌发与生长的定量关系;研究了磁场与促进萌发与生长有密切关系的酶的活性与代谢作用;研究了生物酶在磁场下的合成作用以及对作物遗传变异的影响;研究了磁化水对促进作物生长的作用及磁性肥料的研究和应用。
随着强磁场技术与装备的进一步完善，已有应用的进一步发展和积极开拓新应用，特别是具有大规模市场前景的产品的发展，可以期望，21世纪中强磁场应用将发展成为一个强有力的新兴产业。
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